晚发型低温可以延缓老龄贡氏假鳃鳉的衰老

摘要

当今,人口老龄化(大致指65岁以上人口比例)在世界范围内出现,包括许多发达国家如美国、日本及西欧各国人口老龄化逐年加深,甚至在发展中国家如中国也呈现相同趋势。老年人的身体素质下降,因此自然而然一些年龄相关性疾病的发病率急剧增加,如癌症、老龄痴呆症(Alzheimer disease,AD)、骨质疏松症、白内障、II型糖尿病等。为了实现预防并治愈年龄相关疾病,达到延缓衰老、延长寿命的目的,机体和细胞衰老机制的研究成为当代生命科学领域关注的一个焦点,也是面临的主要挑战之一。寿命的决定因素是多方面的,涉及到复杂的调控过程。近年来,两种不同的阐述衰老机制的学说得到学术界普遍认同。一种指出细胞氧化磷酸化作用的副产物活性氧自由基(ROS)的积累造成细胞内多种生物大分子的损伤而导致细胞衰老,另一种机制指出胰岛素/胰岛素样生长因子1(IGF-1)信号转导通路(IIS)解除机体对食物摄入敏感性的调控,最终引发细胞衰老。
　　通过降低生活环境的温度(TR)来调节衰老进程并延长寿命已经在许多生物中得到证实,如线虫、果蝇和鱼类,但其作用的确切机制却知之甚少。本实验选用一年生鱼类贡氏假鳃鳉这一衰老研究的模式生物,对9月龄(老龄)体格健壮的雄性贡氏假鳃鳉低温(22±1℃)处理一个月,对照组雄性贡氏假鳃鳉于26±1℃处理一个月,每天观察各温度组中贡氏假鳃鳉的生长发育和存活状况并进行相关数据的记录工作,同时研究各温度组贡氏假鳃鳉中衰老标记物积累水平、抗氧化酶活性和衰老相关调控基因的表达变化以揭示低温对贡氏假鳃鳉的衰老的影响。研究结果清楚的证实晚发型低温(由26±1℃降到22±1℃),使得老龄贡氏假鳃鳉的平均寿命和最大寿命分别延长了5.2周和3周。实验结果还表明晚发型低温对老龄贡氏假鳃鳉的衰老进程影响显著,可以明显减少组织衰老标志物如上皮组织中的SA-β-Gal(衰老特异性β-半乳糖苷酶)和肝脏中的LF(脂褐素)的积累,降低骨骼肌中蛋白质氧化作用和脂质过氧化作用。此外,晚发型低温可以增强老龄贡氏假鳃鳉抗氧化酶系如过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性。
　　利用实时定量PCR(Real-time Quantity PCR)技术和蛋白质免疫印迹(Western blot)技术研究晚发型低温对涉及细胞新陈代谢和基因调控以及热休克反应的代表性基因表达量的影响。分析结果表明,晚发型低温可以增强sirt1(沉默信息调节因子2相关酶1)和foxO(叉头盒转录因子O亚家族)表达量。然而,hsp70(热休克蛋白70)和hsf-1(热休克调节因子1)的表达量却与温度没有任何直接的关系。
　　综上得知,晚发型TR是一种简便的非体内介入干预手段,通过抗氧化系统和IIS信号通路的共同作用,可以延缓老龄鱼类的衰老进程,延长其寿命。同时,本实验为ROS衰老机制和IIS衰老机制提供了一定的证据,也为探索延长寿命的基础研究及药物开发提供了一定线索和依据。

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第一章 文献综述

0 前言

1贡氏假鳃鳉简介

2 假鳃鳉研究现状

3实验目的与意义

4 技术路线

第二章 晚发型低温对存活率的影响

0 前言

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

第三章 晚发型低温对组织衰老标记物的影响

0 前言

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

第四章 晚发型低温对蛋白氧化和脂质过氧化作用的影响

0 前言

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

第五章 晚发型低温对CAT、GPX、SOD活性的影响

0 前言

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

第六章 晚发型低温对Sirt1、FOXO、HSP70和HSF-1表达的影响

0 前言

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

参考文献

缩略语

致谢

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