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最近对小鼠的研究表明，大脑和肌肉组织中的分子生物钟共同维持肌肉健康，强调了昼夜节律中断对衰老的负面影响。研究表明，大脑和肌肉时钟必须协调运作，以防止肌肉衰老，饮食模式在调节这些时钟方面也起着关键作用。
最近在小鼠身上进行的一项研究表明，大脑和肌肉组织中的分子生物钟共同作用，维持肌肉健康和日常功能。这项研究可以提供重要的见解，了解昼夜节律的中断如何导致与衰老相关的健康问题，并可能提出随着年龄的增长保持肌肉功能的方法。
昼夜分子时钟网络对日常生理和维持健康至关重要。人们认为，这个遍布身体所有细胞的网络是由大脑的视交叉上核(SCN)分层组织和协调的，视交叉上核接收每天的光线信号，并同步全身独立的生物钟。
然而，外周组织时钟也可以自主地接收和响应特定的外部信号。这种昼夜节律组织的机制及其在维持生理功能和健康中的作用尚不完全清楚。先前的研究表明，缺乏生物钟基因Bmal1的小鼠会出现肌肉生物钟节律紊乱、早衰和肌肉萎缩的现象。
Arun Kumar和他的同事使用一种新的Bmal1基因敲除小鼠模型，该模型可以阻止Bmal1的表达，但允许Bmal1功能在任何组织中重建，他们研究了大脑和肌肉时钟之间的相互作用，以及这些相互作用的破坏是否会导致小鼠肌肉衰老的过度效应。Kumar等人通过在大脑或骨骼肌组织或两者中靶向表达Bmal1，恢复了三种小鼠系的时钟功能，发现需要恢复这两种时钟来抑制过早衰老和肌肉功能障碍，这表明这种脑肌通信是正常肌肉功能和健康所必需的。
作者还表明，在活跃的黑暗阶段(夜间)限制进食时间可以部分取代大脑中央时钟的功能，增强肌肉时钟的整体自主性，强调了进食模式对分子时钟相互作用的重要性。作者写道:“这些结果突出了内在衰老时钟机制的遗传和生理重新编程的潜力，使其朝着更年轻的状态发展，并对预防现代生活方式造成的昼夜节律中断以及开发与年龄相关的疾病和衰老本身的治疗方法具有重要意义。”
参考文献:“Brain-muscle communication prevents muscle aging by maintaining daily physiology” by Arun Kumar, Mireia Vaca-Dempere, Thomas Mortimer, Oleg Deryagin, Jacob G. Smith, Paul Petrus, Kevin B. Koronowski, Carolina M. Greco, Jessica Segalés, Eva Andrés, Vera Lukesova, Valentina M. Zinna, Patrick-Simon Welz, Antonio L. Serrano, Eusebio Perdiguero, Paolo Sassone-Corsi, Salvador Aznar Benitah and Pura Muñoz-Cánoves, 2 May 2024, Science.
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