Nat Metab:中国医学科学院刘德培等发现,恢复“年轻”的氧化节律,才是逆转衰老的关键

  • 2026-04-29 17:27:42
  • 来源:医药头条

衰老导致昼夜失调,整体生理适应性下降,但这种年龄相关的昼夜重新编程的机制及其在衰老中的作用仍知之甚少。

2026年4月16日,中国医学科学院基础医学研究所刘德培、陈厚早、中国医科大学裴建飞共同通讯在Nature Metabolism(IF=20.8)在线发表题为Redox rhythms promote fitness by modulating ageing-dependent reprogramming的研究论文。

该研究首次绘制了哺乳动物衰老过程中多器官的昼夜转录组图谱,并惊人地发现:恢复内源性过氧化氢(H₂O₂)的节律性震荡,而非简单地降低其水平,能显著改善衰老小鼠的代谢功能与运动能力。

衰老的特征是生理稳态的逐渐丧失,并且与昼夜节律密切相关。昼夜节律是进化上保守的计时系统,通过调控生理和行为来响应环境的时间变化,通常被认为是由转录-翻译反馈环路(TTFL)所控制。在哺乳动物中,作为TTFL的正向核心组件,CLOCK/BMAL1异二聚体结合到保守的增强子盒(E-box)DNA元件上,主导着约5-20%谱系特异性基因的转录振荡。

尽管核心TTFL组件的节律性表现出细微的变化,但在不同物种中均已观察到深刻的、年龄依赖的昼夜转录组改变,这表明存在尚未揭示的、与衰老相关的昼夜节律紊乱的额外机制。以往的研究主要关注衰老对单个组织内昼夜节律的影响,但跨组织的振荡变化及其系统性后果仍未得到充分探索。识别组织间共有的昼夜节律重编程,可能为了解衰老如何与系统性节律相互作用提供新的视角。

机理模式图(图源自Nature Metabolism

该研究发现氧化还原节律紊乱是衰老组织中常见的昼夜变化。值得注意的是,通过特定的限时抗氧化剂-促氧化剂方案恢复氧化还原节律,而不是单独施用任一化合物,可以显著挽救全身性身体衰退,并改善肝脏和骨骼肌中与衰老相关的功能障碍。从机制上来说,生物钟的氧化还原修饰参与了与衰老相关的节律性重编程,并且生物钟在半胱氨酸195处的突变表现出过早衰老的表型。

总的来说,该研究结果表明,恢复氧化还原节律通过衰老相关的昼夜重编程改善了健康,从而揭示了氧化还原节律恢复作为促进健康衰老和减轻年龄相关疾病的潜在策略。

中国医学科学院基础医学研究所刘德培院士、中国医科大学裴建飞副教授和中国医学科学院基础医学研究所陈厚早教授为本文通讯作者。刘德培/陈厚早课题组王小满副研究员、裴建飞课题组崔申申博士后、刘德培/陈厚早课题组李勋凯博士后、裴建飞课题组瞿思遥讲师、刘德培/陈厚早课题组博士生常薇薇及裴建飞课题组博士生唐傲为共同第一作者。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s42255-026-01515-x


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