论文标题：Circadian Controlled Transcription in Brain and Peripheral Organs of Juvenile and Adult Mice

论文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/27/8/3408

期刊名：International Journal of Molecular Sciences

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/ijms

一、研究背景

昼夜生物钟可调控机体绝大多数生理活动与细胞进程，其通过转录-翻译反馈环路调控基因表达节律，进而影响疾病发生及药物治疗应答，目前人类及模式动物成年个体的昼夜节律机制已得到充分阐明，但幼年与成年个体之间核心生物钟基因及下游钟控基因的昼夜转录差异仍缺乏系统阐释，而生长发育过程中昼夜节律的动态变化会直接影响不同年龄段的药物疗效与毒性；同时，传统测序手段存在局限。

北卡罗来纳大学医学院与伊斯坦布尔梅迪波尔大学的Aziz Sancar教授团队（2015年诺贝尔化学奖得主）在 International Journal of Molecular Sciences 期刊发表了文章，借助XR-seq技术对比幼龄与成年小鼠多组织的昼夜节律转录特征，探究发育阶段对昼夜节律调控的影响，为儿童精准时间药理学及分年龄段临床给药方案提供理论依据。

图1 顺铂诱导的DNA损伤的核苷酸切除修复与转录紧密偶联

二、研究过程与结果

本研究以3周龄幼年小鼠 (对应人类婴幼儿阶段)、20至24周龄成年小鼠为实验对象，在24小时时间范围内给予顺铂处理，利用XR-seq技术测定幼年与成年小鼠大脑、肝脏、肾脏、睾丸四大组织的全基因组昼夜转录节律。研究证实，除本身缺乏或仅有微弱的昼夜节律生物钟的睾丸组织外，其余组织的核心生物钟基因节律在不同年龄段基本保持稳定，而昼夜节律输出程序则以年龄和器官特异性的方式进行了广泛的重组。各组织内多数节律基因具有年龄表达特异性，且昼夜节律的表达相位、振幅均存在组织特异性偏移。该研究完善了不同发育阶段多组织昼夜节律转录调控理论，证实成年个体最优给药时间无法适配幼年群体，药物最佳给药时段会随机体生长发育发生改变。

图2. 幼鼠和成年小鼠各器官中振荡转录本的相位分布

三、研究总结

本研究利用XR-seq技术，在两个不同发育阶段对小鼠大脑及外周器官进行了全基因组昼夜节律转录分析，该技术在昼夜节律周期内可稳定且灵敏地检测基因转录活性，并首次为小鼠脑组织中存在转录偶联修复提供了体内全基因组水平的证据。研究发现表明，昼夜节律转录的发育差异性可能会影响临床最佳干预时机，为不同年龄段群体的时间疗法研究与临床应用提供了重要科学依据。

Akyel, Y.K.; Arslan, K.; Kose, C.; Sancar, A. Circadian Controlled Transcription in Brain and Peripheral Organs of Juvenile and Adult Mice. Int. J. Mol. Sci. 2026, 27, 3408. https://doi.org/10.3390/ijms27083408

期刊介绍

主编：Prof. Dr. José L. Quiles, University of Granada, Spain

期刊发表生物化学、分子与细胞生物学、分子生物医学、分子生物物理，以及化学学科内分子研究相关领域各个层面，目前已被 SCIE (Web of Science)、Scopus、PubMed、PMC、MEDLINE 等数据库收录。

2025 Impact Factor：5.6

2025 CiteScore：10.0

Time to First Decision：17.5 Days

Acceptance to Publication：2.9 Days