老化的干细胞重新编程它们的日常节奏功能以适应压力

科学领域:

• 老年学
• 干细胞生物学
• 时间生物学

背景情况:

• 成人干细胞表现出对平衡至关重要的日常节奏功能.
• 这些节奏被认为会随着年龄的增长而变得不节律.
• 衰老与干细胞功能和组织修复能力的改变有关.

研究的目的:

• 研究老年干细胞中的生理时钟功能和转录模式.
• 为了确定衰老是否会导致心律失常或干细胞中昼夜节律的重编.
• 探索饮食和卡路里限制对干细胞与年龄相关的昼夜变化的影响.

主要方法:

• 对老鼠的行为昼夜节律的分析.
• 从老老鼠的表皮和肌肉干细胞中评估核心昼夜机制.
• 对老化的干细胞进行转录分析,以识别振荡基因的变化.
• 生物钟组件的基因操纵.
• 在年轻和老年小鼠中进行饮食干预,包括高脂肪饮食和热量限制.

主要成果:

• 年老的小鼠保持着生理节律.
• 老鼠的干细胞保留了一个功能性的核心生理机器.
• 老化的干细胞中的振荡转录组被重新编程,从稳态转向应激基因 (例如,DNA损伤,自).
• 循环时钟组件的删除没有模仿这种与年龄相关的重编程.
• 限制卡路里摄入,而不是高脂肪饮食, 阻止了老干细胞的转录组重编程.

结论:

• 干细胞的昼夜节律在衰老过程中被重新编程, 而不是失去.
• 这种重新连接将日间基因表达转向应激适应.
• 代谢信号和与年龄相关的特征影响干细胞的白天功能.
• 卡路里限制可能会减轻干细胞中与年龄相关的昼夜失调.