
(A)实验设计显示六组每组的喂养条件。
(B)所有6组小鼠的平均体重(±SE)(AL组=43,CR组n=36)每3周进行一次实验。(C)从每个双绘制的字母图的例子实验组覆盖车轮跑(黑色直方图)和喂食
(红点)行为。在CR开始前,所有小鼠在前6周接受AL喂养(活动图右侧线以上)
进行AL喂养
(D和E)每组不同年龄(平均超过21天,n = 36至43只小鼠)的24小时轮跑活动(D)和食物摄入量(E)概况。
(F)在整个实验过程中,每组每天的能量摄入量(左轴)和每天的食物颗粒数量(右轴)。对于AL组,暗线为平均值,灰色阴影为SE。所有CR组在前200天内被限制在AL消耗量的70%,并且在200天后没有进行调整,因此没有观察到变化。(G)整个实验过程中的轮车活动(24小时±SE的平均计数/分钟)


(A)左图显示每组的生存曲线(AL组为= 43,每个CR组为=36),插图显示中位寿命(天)。右面板总结了结果,显示定时喂食的寿命增加,当食物限制在夜间时,寿命增加最大。
(B)相关图比较了每只小鼠的寿命(天数)与其不同年龄的小鼠的日平均总活动(计数/分钟)。在所有组中,活动增加的老年小鼠与较长的寿命显著相关,而不是年轻小鼠(见星号,Spearman相关性)。
(C)尸检和组织病理学结果显示每种喂养条件下的病理和疾病(左)和死亡时最受影响的组织(右)

(A)肝脏mRNA-seq基因表达的主成分分析。mRNA-seq数据来自每种喂养条件下的48只小鼠(=24来自6个月,= 24来自19个月),在48小时内,每4小时采集一次肝脏。表示年轻AL小鼠的圆圈(实线)聚集在一起,表示老年AL小鼠的三角形(虚线)在一个明显的集群中。CR组之间的肝脏基因表达数据独立于年龄而聚集在一起。
(B)火山图显示年轻和老年AL小鼠的基因表达差异。红色表示在老年AL小鼠中表达显著增加的基因;蓝色表示在老年AL小鼠中表达显著减少的基因。右面板显示了每个类别中mrna的数量。
(C)老年AL小鼠中增加的基因术语(上)和基因表达的例子(下)。灰色表示年轻的AL,红色表示老年的AL。
(D)基因的减少(上)和基因表达的例子(下)。灰色表示年轻的AL,蓝色表示老年的AL。


(A)六种喂养条件下幼龄和老龄小鼠基因表达差异的比较示意图。圆圈显示的是年轻和老年小鼠之间的基因百分比不变(灰色),在老年小鼠中增加(红色),而在老年小鼠中减少(蓝色)。右边的饼图显示了在任何喂养条件下易受年龄相关变化影响的基因的百分比。
(B) Spearman相关图比较AL组和CR组之间衰老DE基因的基因表达变化(衰老DE基因定义为六种喂养条件下随年龄变化的4077个基因)
(C)在每个CR组中,GO项(左)的基因示图显著上调(中)或下调(右)。所表示的是前25个最重要的丰富术语中的10个非冗余术语。在所有喂养条件下,基因表达的与年龄相关的折叠变化(log2FC ± SE)的例子如下所示。灰色阴影区域表示FC < 1.5被认为没有显著的变化
(D和E)由于禁食(白天或晚上)(D)和进食和禁食周期的昼夜对齐(E),在年轻和老年人之间保持相似水平的示意图、GO和代表性基因。

(A)分析了mRNA-seq中的基因表达模式
昼夜节律使用ARSER,JTK_CYCLE(来自元周期R包),
和RAIN昼夜节律算法。热图(顶部)是根据基因的各个阶段进行排序的
表达每一行是一个基因,在12次的z分数中具有表达水平
点(列)。维恩图(底部)显示了节律性基因的数量
在年轻(灰色)和老年(红色)AL肝脏中使用严格的标准(显著性
根据三种算法进行循环;本杰米尼-霍赫伯格P和q<为0.05和
记录2FC > 0.3)来定义节律性。(B)基因昼夜节律谱的例子这对年轻和年老的AL肝脏都有节律性的影响。黑色表示年轻AL肝脏,红色表示老年AL肝脏。(C)比较两个年龄组中694个节律性基因的相
位(左,小时)和振幅(右,每日折叠变化)。红色相关线(Spearman)和
线性回归(斜率与1有统计学差异;P < 2×10–16
)的折叠变化比较表明,老
年动物的节律性基因的振幅总体降低。(D和E)在年轻的(D)或年老的(E) AL
小鼠中循环的基因的GO术语。所表示的是前25个最重要的丰富术语中的10个
非冗余术语。

(A)从mRNA-seq的基因表达模式分析昼夜节律节奏使用ARSER,JTK_CYCLE(来自元周期R包),和铁路昼夜节律算法。按基因表达阶段排序的热图。
每一行是一个基因,在12个时间点的表达水平柱
(B)相同基因的昼夜节律谱的例子显示在无花果。5B比较CR夜间2小时(蓝色)和CR天2小时(黄色)的曲线老年小鼠。(C)的昼夜节律振幅(每日倍数变化)的比较
来自年轻(左)和年龄(右)CR组的1491个节律性基因。顶部面板显示振幅密度图(插入振幅中值)。底部的面板是比较年轻(左)和年老(右)小鼠从CR晚上2小时到CR天2小时的基因振幅的相关图。线性回归线的斜率显著为<1 (P < 2×10–16
).年轻(左)和老年(右)节律性基因的(D)相位相关图cr日夜2h喂养的(蓝色)和cr日2h喂养的(黄色)小鼠与相同年龄的al喂养的小鼠相比。阶段以小时表示。每CR条件和AL之间共享的循环基因的数量被标记在相关图的顶部。
(C)在来自年轻(左)和年龄(右)CR组的1491个节律基因上,标记了每个CR条件和AL之间的循环基因的昼夜节律振幅(每日倍数变化)的比较。顶部的面板是相关性图。显示振幅密度图(插入振幅中值)。底部(A)来自mRNA-seq的基因表达模式进行了昼夜节律面板分析,相关图比较了使用ARSER、JTK_CYCLE(在年轻(左)和老年(右)小鼠中CR-2小时的基因振幅。线性回归与雨的昼夜节律算法。按基因表达阶段排序的热图。直线的斜率显著为<1(P < 2×10-16)。
(D) Phase每一行是一个基因,在年轻(左)和老年(右)(列)的12个时间点相关图上显示。
没有营养不良或饥饿的热量限制(CR)是通过减少~30%的每日食物摄入量来实现的,是改善模式生物寿命的最有效的非药物干预措施(1),但其潜在机制尚不清虽然减少的能量摄入量通常被认为是延长寿命的关键因素,但食物摄入量的时间也可能是一个关键的组成部分
作者为了确定分子水平衰老和喂养的影响,使用了RNA测序,评估了6个喂养条件小鼠昼夜节律基因表达模式,6个月和19个月小鼠,选择对肝脏进行分析,原因在于它是生物钟的主要代谢靶点,在靶组织中年龄相关病变发生率最高,转移到持续黑暗的小鼠中,4个小时进行昼夜周期,两个生物学重复12个时间点进行实验,以确定节律基因是否具有昼夜节律,为了在分子水平上面解决衰老影响,对幼年和老年小鼠进行差异基因分析发现,发现炎症和衰老有密切关系,
那些基因与年龄变化有关
为了寻找昼夜节律的cycl- 我们对肝脏进行了rna测序 每4小时采集一次样本,持续48小时 (数据S4和S5)。我们使用严格的标准 通过选择来确定昼夜节律循环基因 只有那些显著的基因在 三种不同算法中的三种(JTK_ 循环,ARSER,和RAIN),P值为< 0.05和错误发现率(FDR)<为5% (FDR < 0.05).我们发现了1718个节律性基因 在年轻的AL小鼠和1507个节律性基因中 老年AL小鼠(见图。5A,循环热图 基因和数据S5)。这些的重叠 两个基因组为694个基因。因此,cir- 钙质循环基因均丢失和获得 与年龄