Science：科学家识别出与机体昼夜时钟相关的基因表达的性别和年龄差异

来源：生物谷原创 2023-02-16 11:53

来自瑞士洛桑联邦理工学院等机构的科学家们通过研究发现了与昼夜节律钟相关的基因表达的年龄和性别差异。

昼夜节律钟能调节人类机体的生理学特征，然而，在人类中，组织特异性基因表达节律的组织以及其如何取决于年龄和性别背后的分子机制，研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Science上题为“Sex-dimorphic and age-dependent organization of 24-hour gene expression rhythms in humans”的研究报告中，来自瑞士洛桑联邦理工学院等机构的科学家们通过研究发现了与昼夜节律钟相关的基因表达的年龄和性别差异，文章中，研究人员分析了从基因型-组织表达研究计划（Genotype-Tissue Expression project）中所获得的数据。

此前研究结果表明，由于昼夜节律钟的作用，机体基因的表达会发生昼夜节律性的变化，尤其是在早晨和傍晚，但正如这项研究中研究人员发现的那样，关于因性别或年龄而导致的昼夜节律基因表达的差异，目前研究人员尚未进行太多的研究。

为了找出是否这种差异存在，研究人员分析了来自基因型-组织表达研究计划中的数据，他们对数据库中的“捐赠者”进行过滤最后锁定了914人，并利用其机体的RNA数据特征作为一种算法的输入来给既定的组织样本分配一个昼夜节律阶段，这或许就能促使研究人员注意到诸如蛋白质（其已经被遗传性地表达了）等存在的材料的水平，当研究人员对46份组织样本进行分析后发现，在昼夜节律周期的不同部分，不同的水平能表现出不同的基因表达情况。

科学家识别出与机体昼夜时钟相关的基因表达的性别和年龄差异。

图片来源：Science (2023). DOI:10.1126/science.add0846

当观察组织样本的来源时，研究人员观察到了组织类型之间、男性和女性捐赠者之间以及年轻和年长捐赠者之间的差异；更具体而言，他们发现，与机体代谢相关的基因表达要比其它机体组织更具有节律性，而大脑组织则较少，此外研究者还发现，与男性相比，女性机体的节律性要更强一些，而且年轻人的节律性也要比老年人更强一些。

研究者指出，性别的差异要比预期高得多，即女性机体昼夜节律基因的数量大约是男性的两倍，而且其还因机体部位而不同；女性在肝脏和肾上腺中的基因表达具有更高的节律性，研究人员还发现了与年龄相关的机体部位的差异，比如，对于老年人而言，其机体中与冠状动脉和心血管系统相关的基因节律性要低一些，当人们到了一定年龄时，机体的昼夜时钟往往趋向于从24小时转变为12小时。

综上，本文研究结果表明，机体时钟的结构在不同性别和年龄组中是保守的，然而，机体整体的基因表达节律具有高度的性别差异性，且在女性机体中更为持久；而节律程序一般也会随着机体年龄的增长而在全身范围内减弱。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

ORENZO TALAMANCA,CÉDRIC GOBET,AND FELIX NAEF, et al. Sex-dimorphic and age-dependent organization of 24-hour gene expression rhythms in humans, Science (2023). DOI: 10.1126/science.add0846