随着年龄增长，机体昼夜节律振荡幅度逐渐衰减、相位趋于碎片化，并与代谢紊乱、慢性炎症及神经内分泌失衡形成恶性循环。过去人们普遍认为哺乳动物的节律性衰老主要由视交叉上核（SCN）主时钟退化或外周组织时钟失同步引起；然而，能否通过小分子药物或精准神经调控重塑特定的下丘脑神经内分泌节律中枢，从而在生命中晚期系统性逆转衰老表型并延长寿命，一直是衰老生物学领域的核心悬念。 2026年3月4日，北京生命科学研究所（NIBS）/清华大学生物医学交叉研究院张二荃、王凤超团队与重庆医科大学附属第二医院鞠大鹏团队及华中科技大学李浩洪团队合作在《Cell》发表题为“Restoring circadian rhythms in the hypothalamic paraventricular nucleus reverses aging biomarkers and extends lifespan in male mice”的研究论文。研究证实，靶向生物钟核心复合物组分RUVBL2的小分子虫草素（3'-deoxyadenosine, 3dA）按生物钟时间窗口给药，不仅能恢复老年雄性小鼠的行为与代谢节律、降低DNA甲基化表观遗传年龄，还可将中位寿命延长11.84%；全脑筛查与环路因果实验进一步确立下丘脑室旁核（PVN）是介导这一系统性抗衰老效应的关键中枢。

01 / 结果 01

按生物钟时间窗给予3dA重塑老年小鼠代谢节律并延长寿命

研究团队首先在U2OS报告细胞和18月龄Per2Luc敲入小鼠的离体肝脏切片中证实，虫草素（3dA）可显著增强生物钟基因振荡幅度。随后，研究人员在14–15月龄中老年雄性小鼠中对比了不同给药时间窗（每周一、三、五腹腔注射50 mg/kg）：发现在进入暗期前的ZT10–ZT11给药能够强劲恢复老年小鼠暗期自主跑轮活动量以及氧气消耗量（VO2）、二氧化碳产生量（VCO2）的昼夜节律振幅，而在亮期初ZT0给药则无法重塑跑轮节律，凸显了时间治疗学（chronotherapy）窗口的关键作用。

长期在ZT10–ZT11给予3dA显著抑制了老年小鼠的年龄相关性体重增长及附睾/腹股沟白色脂肪堆积，改善了口服葡萄糖耐量（OGTT）和胰岛素耐量（ITT），并全面提升了悬挂肌力、平衡木协调性、新物体识别记忆以及心脏超声射血分数（EF%）与短轴缩短率（FS%）。更重要的是，在生存队列中，从15月龄起接受3dA干预的雄性小鼠中位寿命由对照组的823.5天延长至921天，增幅达11.84%（p < 0.01），且未增加肿瘤发生率。

原论文图 1在ZT10–ZT11定时给予3dA恢复老年雄性小鼠行为与代谢节律、改善多器官功能并延长中位寿命

02 / 结果 02

3dA逆转系统性炎症、组织表观遗传年龄与外周内分泌节律衰减

在分子与组织衰老标志物层面，3dA治疗显著降低了老年小鼠血清促炎细胞因子（如IL-6、TNF-α）以及血清和肝脏中的DNA氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）与脂质过氧化产物，并减少了肝脏衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）阳性细胞比例及纤维化沉积。基于全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）构建的小鼠DNA甲基化表观遗传时钟分析表明，3dA干预使老年小鼠骨骼肌和肺组织的表观遗传年龄显著“回拨”至更年轻的状态。

进一步结合跨昼夜6个时间点（ZT0至ZT20）的肝脏时序转录组测序与内分泌分析（原论文图3），研究团队发现3dA重塑了老年小鼠肝脏中数百个节律失调基因的24小时振荡相位与振幅；多时间点血清检测同时揭示，老年小鼠原本扁平化的血清皮质酮、睾酮和三碘甲状腺原氨酸（T3）昼夜节律在3dA干预后恢复了年轻化的高振幅振荡，提示中枢神经内分泌调控轴可能在这一系统性抗衰过程中发挥上游主导作用。

原论文图 23dA降低老年小鼠氧化应激、慢性炎症及多组织DNA甲基化表观遗传年龄

03 / 结果 03

全脑c-FOS筛查与在体记录锁定下丘脑室旁核（PVN）为抗衰节律中枢

为了寻找3dA在中枢神经系统的直接作用靶区，研究人员对给药后的小鼠进行了涵盖14个脑区的全脑c-FOS免疫荧光定量筛查。结果显示，3dA在室旁区（PVZ），尤其是下丘脑室旁核（PVN）诱发了最为强烈的神经元激活，而在视交叉上核（SCN）等其他脑区的激活程度远低于PVN。离体PVN脑片Per2Luc生物发光记录表明，3dA可将PVN时钟基因的相对振荡幅度从0.85大幅提升至2.40。

在体多日光纤光度记录进一步显示，在25月龄极老龄小鼠的PVN中表达昼夜节律荧光报告基因P(Cry1)-dVenus时，其内源性节律几近消失，而给予3dA可迅速重建稳健的24小时荧光振荡，并将老年小鼠PVN内c-FOS昼夜振荡相对幅度从2.09恢复至4.37。此外，在体GCaMP6s钙信号记录与局部场电位（LFP）记录均证实，3dA可急性增强PVN神经元钙活动并恢复老年小鼠暗期PVN电生理节律强度。

原论文图 4全脑c-FOS图谱、离体生物发光与在体光纤记录确立下丘脑室旁核（PVN）为3dA重塑中枢节律的关键靶点

04 / 结果 04

在下丘脑室旁核中特异性敲除Ruvbl2完全阻断3dA的抗衰老获益

前期研究已知RUVBL2是3dA调控生物钟复合物的直接分子靶标。为了检验PVN内的RUVBL2是否对3dA的系统性抗衰老效应必不可少，研究团队利用双侧立体定位注射AAV-CMV-spCas9与AAV-U6-sgRuvbl2，在16–18月龄雄性小鼠的PVN中特异性敲除Ruvbl2。免疫荧光验证显示，对照组小鼠给予3dA后PVN内RUVBL2阳性神经元的c-FOS激活率达16.87%，而在PVN Ruvbl2敲除小鼠中骤降至2.43%。

行为与代谢表型分析证明，一旦在PVN中利用CRISPR/Cas9特异性敲除Ruvbl2，3dA恢复老年小鼠明暗交替（LD）与恒暗（DD）自主活动节律、提升暗期能量消耗与耗氧量、控制体重增长、改善口服葡萄糖耐量、增强悬挂肌力与平衡木运动协调性以及恢复血清皮质酮昼夜振荡、降低IL-6炎症水平的作用全部消失，证明PVN神经元内的RUVBL2是介导3dA全身抗衰老效应的必要分子靶标。

原论文图 5在老年小鼠下丘脑室旁核中利用CRISPR/Cas9特异性敲除Ruvbl2完全阻断3dA的神经元激活与全身抗衰老效应

05 / 结果 05

定时化学遗传学激活PVN神经元重现3dA的全身年轻化效应

双标免疫荧光染色显示，3dA在PVN中激活的c-FOS阳性神经元广泛共表达精氨酸加压素（AVP）、促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）和催产素（OXT）三类关键神经内分泌肽。为了验证直接增强PVN神经元的节律性活动是否足以模拟3dA的抗衰老作用，研究团队在14月龄雄性小鼠双侧PVN表达兴奋型化学遗传学受体hM3Dq，并按照与3dA完全一致的时间窗（每周一、三、五在ZT10腹腔注射CNO）对PVN神经元进行定时激活。

经过数周的定时化学遗传学激活，hM3Dq小鼠不仅恢复了年轻化的昼夜跑轮活动节律、提升了暗期能量消耗与耗氧量，还表现出显著改善的口服糖耐量、悬挂肌力、平衡木运动能力及旷场探索活性。同时，定时激活PVN神经元重塑了老年小鼠血清皮质酮的昼夜振荡幅度，降低了血清IL-6水平，并显著降低了肝脏和骨骼肌的DNA甲基化表观遗传年龄。该研究确立了“下丘脑室旁核昼夜节律恢复→神经内分泌轴年轻化→延缓全身衰老并延长寿命”的因果链条。

原论文图 6在ZT10定时化学遗传学激活下丘脑室旁核（PVN）神经元重现3dA的代谢、内分泌及表观遗传年轻化效应