眼睛中的许多重要过程都受到昼夜节律调节，昼夜节律功能障碍已成为眼睛衰老的潜在驱动因素。饮食限制是最有效的延长寿命的疗法之一，并且会随着年龄的增长而放大昼夜节律。  2022年6月7日，美国Buck衰老研究所Pankaj Kapahi及Brian A. Hodge共同通讯在Nature Communications 在线发表题为“Dietary restriction and the transcription factor clock delay eye aging to extend lifespan in Drosophila Melanogaster ”的研究论文，该研究证明饮食限制通过促进保护视觉系统免受年龄和光相关损害的昼夜稳态过程，来延长黑腹果蝇的寿命。   改变肢体核心分子时钟转录因子、CLOCK或CLOCK输出基因，加速视觉衰老，诱导全身免疫反应，并缩短寿命。受到饮食限制的果蝇受到保护，免受光感受器激活缩短寿命的影响。相反，通过使视紫红质突变或将果蝇置于持续黑暗中来实现光感受器失活，主要延长了以高营养饮食饲养的果蝇的寿命。总之，该研究结果将眼睛确立为对饮食敏感的寿命调节器，并表明视觉是一种对抗性多效性过程，有助于机体衰老。    昼夜节律是行为、细胞生理学和生物化学的约 24 小时振荡，其演变为预测和管理与太阳日相关的可预测变化（例如，捕食者/猎物相互作用、营养供应、光毒性等）。昼夜节律是由感知时间线索（例如光和食物）的内源性时钟产生的，以控制基因转录程序的节律性振荡，使细胞生理学与日常环境应激同步。  除了保持时间之外，分子钟还调节下游基因（称为时钟控制基因）的表达，以促进生理学中的组织特异性节律。果蝇分子时钟由转录-翻译反馈回路组成，其中转录因子 Clock (CLK) 和Cycle (CYC) 有节奏地激活它们自己的抑制因子，Period (PER) 和Timeless (TIM)。这种反馈回路不仅存在于神经元中，而且它还在外周组织中起作用，例如眼睛。  衰老与视觉功能的进行性下降和眼部疾病发病率的增加有关。果蝇感光细胞是视觉衰老和视网膜变性的有力模型。果蝇和哺乳动物光感受器具有细胞内在的分子钟机制，可在时间上调节许多生理过程，包括光敏感性、新陈代谢、色素生成和对光介导损伤的敏感性。 文章模式图（图源自Nature Communications ） 视觉衰老伴随着视网膜内核心时钟基因表达的昼夜节律幅度降低。这种视网膜昼夜节律的降低可能是眼睛衰老的原因，因为小鼠的核心时钟基因突变，无论是在整个身体还是在它们的感光细胞中，都会在眼睛内显示出几种早发性衰老表型。这些小鼠过早地形成白内障，并且感光细胞的光敏感性和活力降低。然而，分子钟影响眼睛衰老的分子机制尚不完全清楚。   饮食限制 (DR)，定义为减少特定营养素或总热量，是延缓疾病和延长寿命的最有效机制。DR 促进健康和寿命的机制可能与昼夜节律功能密切相关，因为 DR 增强了分子钟的昼夜节律转录输出并随着年龄的增长保持昼夜节律功能。相反，高营养饮食（即过量消耗蛋白质、脂肪或总卡路里）抑制昼夜节律并加速机体衰老。然而，DR如何调节眼睛内的昼夜节律，以及这些节律如何影响DR介导的寿命延长，还有待研究。  在这里，该研究试图通过在整个果蝇中进行无偏见的 24 小时时程 mRNA 表达分析来阐明 DR 激活的昼夜节律过程。该研究发现，在 DR 饲养的果蝇中，眼睛内的昼夜节律过程的表达高度升高。特别是，DR 增强了编码参与光适应的蛋白质的基因的节律性表达（即钙处理和视紫红质介导的信号传导的失活）。  在此观察的基础上，该研究证明这些昼夜节律光转导基因中的大多数受 CLK 转录调控。消除泛神经元或仅在光感受器中的 CLK 功能会随着年龄的增长而加速视力下降。此外，破坏光感受器稳态会增加全身免疫反应并缩短寿命。响应 DR 表达上调的几种眼睛特异性 CLK 输出基因也是 DR 减缓视觉衰老和延长寿命所必需的。总之，该研究结果将眼睛确立为对饮食敏感的寿命调节器，并表明视觉是一种对抗性多效性过程，有助于机体衰老。（来源inature）