铜对秀丽隐杆线虫毒性效应的研究

为了阐明铜(Cu)对秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans长期作用的毒性效应,对实验室多代筛选的耐铜型秀丽隐杆线虫进行了寿命、衰老、发育、生殖和运动等生物学指标的研究.结果显示耐铜型秀丽隐杆线虫与野生型秀丽隐杆线虫相比其寿命缩短、衰老提前、个体发育受到抑制,且出现繁殖率降低、生殖能力减弱、运动行为存在障碍等一系列生理变化.本文为理解与阐明Cu的毒性效应提供了实验资料,有助于深入开展Cu毒性机理的研究.     

以秀丽线虫为模式生物评价蓖麻碱毒性的研究

以秀丽线虫作为评价蓖麻碱毒性的模式生物,通过测定不同浓度的蓖麻碱提取物对线虫的半致死浓度、生殖能力和体内酶活性的影响,对蓖麻碱的毒性进行初步评价。结果表明,蓖麻碱提取物的48h的LD50为0.977mg/mL,72h的LD50为0.821mg/mL;随着蓖麻碱提取物浓度从0.5mg/mL增加到2.0mg/mL,虫体的SOD活性由(80.669±3.2)U/mg降低至(1.532±0.2)U/mg;CAT活性由(70.947±2.7)U/mg降低至(0.234±2.1)U/mg。说明蓖麻碱提取物浓度越大,毒性越强,线虫体内酶活越低,蓖麻碱提取物可使秀丽线虫生殖能力降低或丧失。     

肠道细菌相关代谢产物脱氧胆酸的 量效和时效对秀丽隐杆线虫生长发育的影响

目的观察脱氧胆酸对线虫生存和生长发育的影响,了解脱氧胆酸的作用。方法实验对象分为对照组和实验组,其中实验组分为低浓度组、中浓度组和高浓度组。将L1期线虫放于实验组中培养48 h后观察不同浓度的脱氧胆酸对线虫生长的影响,在D0期(幼年成虫期)、D4期(线虫成年后第4天)、D6期(线虫成年后第6天)观察不同浓度的脱氧胆酸对线虫运动能力、抗感染能力、寿命和生殖能力的影响。结果不同浓度的脱氧胆酸对线虫生长的影响未见明显差异。在不同时间、不同浓度脱氧胆酸的作用下,线虫运动能力随着剂量的增加和时间的延长而降低,中高浓度脱氧胆酸可缩短线虫的寿命和降低抗感染能力,并呈剂量依赖性。高浓度的脱氧胆酸可以减少线虫的子代及缩短线虫的产卵时间。结论脱氧胆酸不影响线虫的生长。大剂量的脱氧胆酸对线虫可能存在量效和时效的生殖毒性作用和慢性毒性作用,缩短线虫的寿命,降低线虫的运动及抗感染能力,其作用机制仍需进一步研究。     

苯二酚内酯及其衍生物杀线虫活性研究

采用浸渍法研究了酿酒酵母异源表达的苯二酚内酯monocillin II、10,11-dehydrocurvularin、pre-asperfuranone、trans-resorcylide、desmethyl-lasiodiplodin和lasiodiplodin的杀秀丽线虫活性。首次发现苯二酚内酯10,11-dehydrocurvularin和desmethyl-lasiodiplodin具有杀线虫活性。分别以0.1 mg/m L、0.2 mg/m L和0.5 mg/m L的10,11-dehydrocurvularin和desmethyl-lasiodiplodin处理秀丽线虫的二龄幼虫(L2)24 h后,秀丽线虫的校正死亡率分别为7.95%、15.30%、46.41%和3.41%、8.90%、27.47%。Desmethyl-lasiodiplodin的甲基化产物lasiodiplodin的杀线虫活性降低,浓度为0.5 mg/m L时,线虫的校正死亡率为16.12%。研究结果为植物线虫病害的防治提供了新的思路。     

双孢蘑菇水提物抗氧化活性研究

采用秀丽线虫为模型及DPPH清除试验对双孢蘑菇新鲜和干子实体的水提物进行抗氧化活性比较。试验结果显示,双孢蘑菇干菇水提物抗氧化活性最强,其次是鲜菇水提物,鲜菇常温浸提物抗氧化活性最低。干菇水提物浓度为0.5 mg/m L时,秀丽线虫的最大寿命为7 d,平均寿命为3.84 d,均显著高于对照组。鲜菇浸提物对DPPH自由基清除能力最高,达69.19%,其次是干菇水提物和鲜菇水提物,清除率分别为54.66%和51.82%。双孢蘑菇水提物中多酚的含量与清除DPPH自由基的能力存在良好相关性,鲜菇浸提物含总多酚最高,为3.98%。本研究的研究结果为明确双孢蘑菇开发利用方向提供有用的参考价值。     

秀丽线虫物理低氧损伤模型的建立与应用

目的:利用秀丽线虫研发合适的低氧损伤模型,以更好地揭示低氧生理和低氧病理的分子机制.方法:通过对秀丽线虫进行不同时间的低氧处理,系统观察线虫的死亡率、运动功能、细胞形态及相关蛋白表达水平的变化,分析低氧对线虫的损伤情况.结果:氧浓度为0.2%的物理性低氧可引起秀丽线虫多种细胞形态发生变化,进而导致线虫死亡,且死亡率随低...     

利用模式生物线虫评价精对苯二甲酸废水的毒性

应用模式生物秀丽隐杆线虫,通过生命周期、半数致死天数、生殖速度、产卵数、头部摆动频率和身体弯曲次数等指标对精对苯二甲酸(PTA)废水毒性进行了研究.结果表明,与对照组相比,660 mg·L^-1 PTA废水暴露下的线虫生命周期有一定的延长,产卵时间延迟,头部摆动频率降低,身体弯曲次数减少(P<0.05),且PTA废水对线虫生殖能力的影响极显著(P<0.01),暴露于废水中的线虫产卵数大约只有正常产卵数的1/4.最敏感效应指标——产卵数,有望成为该类废水毒性预警预报的潜在生物标志物.     

第二届中国秀丽线虫学术研讨会即将在京召开

秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)是研究动物遗传、个体发育及细胞生命活动的重要模式动物。为了进一步加强国内以秀丽线虫为模式的生命科学研究,促进国内外秀丽线虫及相关领域科研人员之间的学术交流,研讨相关领域中的     

空间环境对秀丽线虫行为及生长发育研究进展

与秀丽线虫有关的研究开始于20世纪60年代,秀丽线虫作为模式生物是第一个完成基因测序的多细胞生物,普遍应用于各种环境对生理和行为学研究中。空间环境以微重力、强辐射作为特点,对秀丽线虫的生理及行为产生很大影响。本文总结了微重力和辐射引起秀丽线虫运动能力、寿命、能量代谢等方面基因表达变化的研究成果。秀丽线虫与人类的序列相似性高达40%,空间环境对秀丽线虫行为及生长发育的研究为空间环境对人类健康影响研究提供数据支持,也为空间损伤修复研究提供理论基础。     

乙酰胆碱门控氯离子通道受体突变影响秀丽线虫运动学和运动状态转换

目的 乙酰胆碱作为一种高度保守的神经递质，在动物的运动行为调控中起着至关重要的作用。乙酰胆碱信号转导异常可导致多种运动功能障碍。然而，乙酰胆碱在运动行为中的抑制性调控机制尚未完全清楚。本文以秀丽隐杆线虫为研究对象，探究乙酰胆碱门控氯离子通道受体亚基（ACC-1、ACC-2、ACC-3、ACC-4）在运动行为中的调控作用。方法 通过将运动追踪、分子遗传学和光遗传学技术相结合，对乙酰胆碱门控氯离子通道受体亚基突变线虫的运动进行分析。结果 研究发现，这些亚基突变会影响线虫前进、后退和转向运动的运动学特征，并且前进过程中线虫身体弯曲幅度也发生了变化。在这些突变线虫的后退过程中光激活RIB中间神经元会导致后退运动延迟终止。结论 这些结果提示，乙酰胆碱门控氯离子通道亚基的调控作用对于维持和调节秀丽隐杆线虫运动状态是必需的。同时，这些亚基可能参与介导RIB中间神经元在秀丽隐杆线虫后退运动中的抑制性调控。本研究为理解乙酰胆碱门控抑制性受体在运动行为中的调控机制提供了新的思路。     

石灰氮对福寿螺的急性毒性效应

福寿螺(Pomacea canaliculata)是世界自然保护联盟认定的世界100种恶性外来入侵物种之一,在华南地区已对水稻生产造成严重危害.本研究将福寿螺按照壳高(H)分为小螺(5 mm≤H＜15 mm)、中螺(15 mm≤H＜25 mm)、大螺(25 mm≤H＜35 mm)和超大螺(35 mm≤H＜45 mm),通过室内毒性试验,探讨了化学肥料石灰氮(氰氨化钙)对不同体型福寿螺的毒性效应.结果表明:石灰氮对不同大小福寿螺毒性效应显著,尤其是对中小福寿螺具有很强的抑制和杀灭作用;石灰氮处理7 d后,最低浓度0.2 g·L-1处理造成71%死亡率,其他处理死亡率均在95%以上,其中3.0和5.0 g·L-1处理中福寿螺全部死亡;石灰氮对不同大小福寿螺的半抑制浓度(24 h)和半致死浓度(96 h)大小顺序均为小螺＜中螺＜大螺＜超大螺;石灰氮对福寿螺的抑制效应显著,其对福寿螺的平均半抑制浓度为0.08～0.39 g·L-1;1.0和5.0 g·L-1浓度的石灰氮处理24 h后,福寿螺鳃组织SOD酶活性呈极显著下降,分别为对照的41%和60%.本研究表明,石灰氮在入侵生物福寿螺的防治方面有一定应用潜力,有望成为一种新型的"杀螺肥料".     

山楂提取物对急性损伤线虫的保护作用

以秀丽隐杆线虫(Canorhabditis elegans)为模式生物研究山楂提取物(Haworth fruit extract,HFE)对其急性氧化损伤的保护作用及其可能的作用机制。饲喂线虫于含有不同浓度(0、25、50和100μg/m L)HFE的NGM(Nematode growth medium)培养基中,研究HFE对线虫急性应激耐受能力的影响。结果显示,饲喂HFE后,秀丽线虫表现出比正常组更高的寿命,并且在胡桃醌氧化应激、热应激及紫外辐射应激实验中寿命均明显延长,荧光显微镜观察发现HFE组线虫的脂褐素自发荧光明显减弱,并且与HFE浓度呈剂量依赖效应。HFE能够显著延长秀丽隐杆线虫的寿命,同时对多种氧化损伤具有较好的保护作用,改善机体的抗氧化能力,有效延缓衰老。     

基于模式生物秀丽隐杆线虫的三丁基锡生态毒性评价

本研究利用秀丽隐杆线虫半致死浓度分析和致死曲线分析来筛选对三丁基锡（Tributyltin,TBT）敏感的线虫品系,并讨论与TBT毒理学过程可能相关的基因。通过对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量的测定来探讨TBT的生态毒性效应,以期为TBT对秀丽隐杆线虫和人类的生态毒性评价和致毒机理研究提供科学依据。结果表明：TBT对各品系线虫48 h LC50从小到大依次为egl-1（n487）＜ced-4（n1162）＜cep-1（gk138）=cep-1（lg12501）＜ced-9（n1950）＜clk-2（mn159）＜ced-3（n717）＜N2＜opIs34（hus-1::GFP） ＜opIs56（egl-1::GFP）＜daf-16（mn86）＜hus-1（op241）＜daf-2（e1370）。本研究筛选出对TBT最敏感的线虫品系为egl-1（n487）,而对TBT耐受力最强的是daf-2（e1370）。TBT对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量均呈现浓度依赖型的抑制作用。     

槲皮素对线虫抗衰老的影响及其机制的初步研究

以秀丽线虫作为研究体内抗衰老作用的模型生物,研究槲皮素抗衰老作用及其机制.通过对秀丽线虫上进行的寿命分析实验、生殖能力测试和压力应激测试所得指标,探讨槲皮素延缓线虫衰老的作用机理.结果表明,高剂量的槲皮素组能显著延长线虫的平均寿命和最大寿命百分率分别为35.97%、20%(p<0.001),对其生殖能力没有损害.提高线...     

东湖假单胞菌HYS中的精氨酸琥珀酰转移酶途径缺失对秀丽隐杆线虫毒性的影响

【背景】东湖假单胞菌HYS是本实验室从武汉东湖水域中分离并鉴定的一株高产铁载体细菌,HYS菌株对秀丽隐杆线虫具有较强毒性。前期研究发现HYS中编码精氨酸琥珀酰转移酶基因(argS)的插入突变可导致其对线虫毒性明显减弱。【目的】探究argS基因功能及其如何参与细菌毒性,为后续深入研究HYS菌株的毒性机制提供理论依据。【方法】采用生物信息学比对、遗传分析和生理生化实验确认argS基因的生物学功能及其参与的精氨酸琥珀酰转移酶(arginine succinyltransferase,AST)途径与细菌毒性的关系。【结果】生物信息学比对结果显示argS编码精氨酸琥珀酰转移酶,其蛋白序列与铜绿假单胞菌中精氨酸琥珀酰转移酶β亚基具有高达88%的相似度;缺失argS导致菌株不能利用精氨酸作为唯一碳源进行生长;精氨酸脱羧酶(arginine decarboxylase,ADC)、精氨酸脱氢酶(argininedehydrogenase,ADH)以及精氨酸脱亚胺酶(argininedeiminase,ADI)途径中关键基因缺失菌株均可正常利用精氨酸作为唯一碳源,且对线虫并无明显毒性减弱现象;添加外源精氨酸导致菌株对线虫的减毒效果更加明显,且菌株产铁载体能力显著下降。【结论】东湖假单胞菌HYS中AST途径可以通过影响菌株铁载体合成来影响其对秀丽隐杆线虫的毒性,本研究为深入了解假单胞菌精氨酸代谢和致病性机制提供了新依据。     

取代短链脂肪酸对秀丽隐杆线虫的抗氧化作用

短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)是碳原子数为1～6的有机脂肪酸,不但可以作为生物体内能源物质,而且还具有抗炎、影响肠道菌群代谢和预防早发1型糖尿病等重要作用。然而,目前多数是对传统短链脂肪酸的生物学作用进行研究,对取代短链脂肪酸(short branched-chain fatty acids, SBCFAs)的相关研究甚少。本研究以秀丽隐杆线虫为模式动物,系统探究SBCFAs的抗氧化生物活性作用。采用胡桃醌氧化应激模型,在体内评价SBCFAs对秀丽隐杆线虫生存能力的影响,并通过体外抗氧化及H_2DCFDA荧光染色实验,进一步评价SBCFAs清除活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)的能力。本研究证实,在氧化应激研究中,传统脂肪酸不能延长秀丽隐杆线虫的存活时间,而2′-甲基取代短链脂肪酸(n=4-6)具有显著的抗氧化作用。体外抗氧化实验表明,2′-甲基取代短链脂肪酸(n=4-6)不具有体外直接清除ROS的能力,但是H_2DCFDA荧光染色实验显示2′-甲基丁酸能够显著降低线虫体内的ROS水平,表明2′-甲基丁酸通过降低体内ROS水平,从而增强秀丽隐杆线虫的抗氧化应激能力。本研究提示,传统短链脂肪酸不具有抗氧化作用;2′-甲基取代短链脂肪酸(n=4-6)能显著增强秀丽隐杆线虫的抗氧化能力;甲基取代位置和取代烷基长度对短支链脂肪酸的抗氧化作用至关重要,其作用机制需进一步研究。     

野生蕨菜水提液对秀丽隐杆线虫生理作用的影响研究

探索了不同浓度蕨菜水提液对秀丽隐杆线虫整个生命周期生物学功能的影响,对蕨菜水提液的毒理性作出合理评价。实验以秀丽隐杆线虫为模式生物,通过给秀丽隐杆线虫喂食01 mL 6种不同浓度（00、02、04、06、08、10 g/mL）的蕨菜水提取液,观察不同浓度蕨菜水提取液对其生理指标（寿命、产卵数、运动性、细胞凋亡）的影响。研究结果表明：蕨菜能对秀丽隐杆线虫的生理指标产生较大影响,具体表现为随着蕨菜水提取液浓度增加,寿命逐渐缩短,产卵数逐渐减少,细胞凋亡数增加,三者均呈现出明显的浓度依赖性,而对运动性影响不大。     

模式生物秀丽线虫与吸入麻醉药敏感性相关的基因

吸入麻醉药虽已在临床上广泛应用,然其分子作用机制和作用位点仍然不清楚。以秀丽线虫为模式生物在研究麻醉药的分子机制上有着众多优点,近年亦取得了一定的进展。以秀丽线虫作为模式生物时麻醉终点的选择主要有两种：使用大于临床浓度的吸入麻醉药,使秀丽线虫停止运动作为麻醉终点和使用接近临床浓度的吸入麻醉药,使秀丽线虫行动变得不协调和迟缓作为麻醉终点。这两种研究方法已经发现一些与吸入麻醉药敏感性相关的基因,如unc-79,unc-80,unc-9,unc-1,gas-1和unc-64等基因。这些基因主要表达于神经元,与神经突触、线粒体的功能有关。     

综合信息

中国遗传学会首届全国秀丽线虫学术研讨会第一轮通知秀丽线虫(Caenorhadits elegans)是研究动物遗传、个体发育及细胞生命活动的重要模式动物。近年来,国际上以秀丽线虫为实验材料的生命科学研究取得了重要突破,分别在2002年和2006年两次获得诺贝尔生理医学奖。在国内,越来越多的科研人员开始将秀丽线虫应用于自己的研究领域。2008年第三届东亚秀丽线虫学术会议(The Third East Asia C.elegans Meeting)也将在中国举办。     

响应面法降低肝细胞冷冻保护液中的二甲基亚砜浓度

为有效降低干细胞冷冻保护液中的二甲基亚砜(Me2SO,DMSO)浓度,减少其作为冷冻保护剂对细胞低温保存时产生的毒性,提高细胞存活率,以肝细胞为目标,采取响应面法对冷冻保护剂配方进行了优化。结果表明：冷冻保护剂的最佳配比为DMSO浓度3%、甘油浓度6%、海藻糖浓度0.1%,在此条件下肝细胞复温存活率可达到84.35%,研究结果有效地降低了DMSO的浓度,减少了由此带来的对肝细胞造成的毒性损害,为后续的研究奠定了基础。