研究人员评估了从先前收集的脂肪组织活检标本中培养的APC的体外节律时钟基因表达,这些标本分别来自年轻(N=5)和老年(N=5)女性参与者的腹部仓库。APC供体的临床特征见下表。除年龄(P≤0.0001)和收缩压(P = 0.027)外,各组间种族、身高、体重、BMI、腰臀比、DBP、空腹血糖、HbA1C、总胆固醇、HDL、LDL、LDL/HDL比、VLDL、甘油三酯和非HDL胆固醇均无显著差异。
为了评估来自年轻和老年女性参与者的APCs核心时钟基因表达的节律模式,研究人员测量了核心时钟基因BMAL1, clock, PER1/2, CRY1/2的mRNA水平以及核受体NR1D1、NR1D2和RORα的mRNA水平,这些受体是核心时钟的次级调控环的一部分,也是普遍存在的时钟输出基因DBP的一部分。在这些评估中,APCs与30% FBS同步2小时。12小时后,每隔6小时采集一次APC,持续48小时,并评估mRNA水平(图)。从这些时间点开始,研究人员使用ARSER分析测试了节律谱,以确定显著的昼夜节律性,这决定了与余弦波的拟合度。
作为RSV治疗的指标,研究人员使用以下两种条件测试了RSV对年轻和老年apc中SIRT1 mRNA表达谱的影响:100µM RSV与对照。此前已有研究表明,100µM RSV处理4h可增加来自年轻人和老年人的成纤维细胞中的时钟基因表达,这支持了研究人员使用该浓度的理论依据。为了研究RSV的持续时间和浓度是否影响SIRT1的表达,研究人员在t=0时比较了RSV与载体对照的SIRT1 mRNA水平。虽然SIRT1在老年APCs中相对于年轻APCs在基线时升高,但RSV治疗进一步增加了这两种年轻APCs的SIRT1表达(增加313.2%;P<0.0001)和较老APCs(283.9%;P < 0.0001;图b)。
临床前模型的观察性研究表明,昼夜节律功能与年龄相关。研究人员假设年龄可能与人体组织中细胞自主生物钟功能的下降有关。因此,研究人员从先前收集的年轻人(年龄:23.4±2.1岁)和老年女性参与者(年龄:70.6±5.9岁)腹部皮下组织活检中培养脂肪祖细胞(APCs)。研究人员使用体外模型,比较了核心时钟组件的节律性基因表达谱,作为昼夜节律振荡功能的指标。结果观察到年轻和老年APC核心时钟成分的昼夜节律性一致。表达分析显示,老年APCs中某些成分(CLOCK, CRY1, NR1D1)的水平高于年轻APCs。研究人员还研究了白藜芦醇(resveratrol, RSV)对生物钟基因表达谱的影响,结果发现RSV导致一些成分(CLOCK和CRY)的节律性增加,其他成分(PER2, CRY2)的节律性丧失,并改变了一些节律参数(NR1D1和NR1D2),这在年轻和老年APC中是一致的。体外观察到的可检测的昼夜节律性表明,APC中细胞自主核心时钟的振荡功能在衰老过程的这一阶段得到保留。RSV影响APCs的核心时钟基因表达,暗示其作为一种靶向核心时钟的长寿治疗剂的潜力。