综述: 人类早衰症的发病机制及干预方法

衰老是一种在细胞和组织水平逐渐发生功能衰退的过程.早衰症是一类罕见的人类遗传性疾病,以加速衰老为特征.对早衰症的研究有助于理解人类衰老的生理过程,对衰老相关疾病的防治具有借鉴意义.成人早衰症和儿童早衰症是两种著名的人类早衰症,本文将综述这两种早衰症的发病机制及干预方法.     

水稻早衰突变体LS-es1的基因定位及候选基因分析

衰老是植物发育末期自主发生且不可逆的适应性反应, 叶片早衰相关分子机制研究对水稻(Oryza sativa)遗传改良以及抗衰老品种培育有重要意义。LS-es1是通过EMS诱变粳稻品种TP309获得的稳定遗传的早衰突变体。对LS-es1及其野生型的表型观察和生理生化分析表明, LS-es1叶片中积累了大量活性氧且细胞死亡更多, 同时LS-es1与产量相关的农艺性状均显著下降, 这也验证了LS-es1早衰的特征。对LS-es1及其野生型幼苗进行外源激素处理, 结果表明LS-es1对水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)更敏感。用图位克隆方法将LS-es1基因定位在水稻第7号染色体长臂46.2 kb区间内, 该区间共包括8个开放阅读框(ORF)。对该区间内的基因进行生物信息学分析, 结果发现Os07g0275300和Os07g0276000两个候选功能基因与早衰途径相关, 并且这2个基因的表达量在野生型和突变体中差异较大。研究结果为进一步克隆LS-es1基因并深入研究其生物学功能奠定了基础。     

小麦早衰及其相关生理性状的QTL分析

利用RIL群体及其分子标记遗传图谱,对小麦早衰指标和与早衰相关的6个生理性状进行了QTL定位分析。小麦早衰指标中,检测到2个籽柆饱满度的加性QTL,分别位于3A和3B染色体,可解释表型变异的9.62%和18.30%。生理性状中,共检测到可溶性蛋白含量、SOD活性和POD活性3个性状的5个加性QTL,涉及2A、2B、2D、4A和6B等5条染色体,可解释表型变异的8.1%~49.56%。这些QTL间不存在连锁关系。     

自然条件下不同高产稻生育后期剑叶叶绿素荧光和膜脂过氧化的表现

以籼型 (OryzasativaL .)杂交组合汕优 6 3为对照 ,以中粳 95 16、两系亚种间杂交组合培矮 6 4S/E32、培矮6 4S/ 9311、亚种间三系杂交稻冈优 881和两系杂交组合X0 7S/紫恢 10 0为材料 ,研究其在生育后期 (抽穗 -成熟 )自然条件下剑叶的叶绿素衰减、CO2 交换、叶绿素荧光参数和膜脂过氧化表现。结果表明 :水稻在生育后期伴随叶绿素衰减 ,其叶内的原初光化学效率Fv/Fm、PSⅡ非环式电子传递效率ΦPSⅡ 、电子流传递速率ETR都有相应地下降 ,这种光能转化的障碍使多余的光能传递给PSⅡ的还原侧 ,产生O-·2 累积 ,发生膜脂过氧化和MDA的积累 ,引起光合色素及光合膜的破坏 ,发生光氧化早衰。这种现象在品种间有明显差异 ,耐光氧化的粳稻 95 16 ,其叶内的Fv/Fm、ΦPSⅡ 、ETR、qP下降较少 ,具有较稳定的光能转化能力 ,不易早衰 ,具有较高的结实率 ;而对光氧化敏感的籼稻汕优 6 3其叶内的Fv/Fm、ΦPSⅡ 、ETR ,光化学猝灭参数qP下降较多 ,易发生膜脂过氧化 ,导致叶片早衰 ,影响水稻灌浆结实和产量 ;而二系的和三系的杂交稻的耐光氧化特性和早衰表现居于中间。从水稻超高产育种的角度出发 ,在目前株型良好的基础上 ,兼顾杂种优势和防止早衰两方面考虑 ,在母本中利用粳型或带有粳型基因的不育系是育种上一个值得重     

壳寡糖对病理性卵巢衰退小鼠免疫功能和生殖功能的作用

目的：探讨壳寡糖促进病理性卵巢功能衰退小鼠生殖功能和免疫功能恢复的可能性。方法：选用43只生育旺盛期雌性小鼠,除正常对照组（n=8）外,其它通过白消安/环磷酰胺构建病理性卵巢功能衰退模型模拟卵巢功能早衰,随机选取3只,卵巢切片HE染色观察卵泡情况以判断不孕模型。构建成功后将余下32只随机平均分为4组（n=8）,经不同剂量壳寡糖（0,100,200,300 mg/（kg·d））灌胃后,比较组间卵巢、脾脏、胸腺脏体比的变化,观察卵泡情况、检测腹腔巨噬细胞吞噬能力、外周血雌二醇（E₂）及孕酮（P）水平,检测卵巢生殖上皮细胞中生殖细胞标志物小鼠血管同源物（MVH）、干细胞标志物OCT-4以及卵巢中免疫因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白介素-2（IL-2）、白介素-6（IL-6）表达量的变化,并分析生殖干细胞标记物表达水平变化与免疫因子表达水平变化的相关关系。结果：随壳寡糖灌胃剂量的增加,卵巢、脾脏和胸腺脏体比同步增高;卵巢中总卵泡数及各级卵泡数都呈递增趋势;外周血E2水平递增,P水平呈递减趋势;腹腔巨噬细胞吞噬功能随剂量增高而增强;生殖干细胞标记物和免疫因子的表达水平均呈显著递增趋势,表明生殖干细胞标记物的表达水平与免疫因子表达水平的变化呈显著的正相关关系（P < 0.05）。结论：壳寡糖可改善病理性卵巢功能早衰小鼠的免疫功能,促进雌性生殖干细胞增殖、分化,从而促进卵巢病理性早衰机体生殖功能在一定程度上的恢复。     

VP16损害大鼠卵巢组织结构和内分泌功能的实验研究

目的:探讨抗肿瘤药依托泊苷(VP16)对大鼠卵巢组织结构和内分泌功能的影响.方法:选用40只3～4月龄雌性SD大鼠,随机将其分为空白对照组,VP16低、中、高剂量组.用药后比较4组大鼠卵巢、子宫湿重和卵巢组织结构的变化,采用放射免疫方法测定4组大鼠促卵泡素(FSH)、雌二醇(E2)水平,并用免疫组织化学方法观察VP16不同刺量组对半胱天冬酶-3(caspases-3)在卵巢颗粒细胞中表达的影响.结果:与空白对照组相比:光镜下可见VP16高,中剂量组对卵巢组织破坏程度较大,卵泡数明显减少,且血清FSH升高,E2下降,caspases-3蛋白均强表达,差异有统计学意义;VP16低剂量组对卵巢组织破坏程度较小,卵泡数有所减少,且FSH升高、E2下降不显著,caspases-3蛋白呈弱表达,差异无统计学意义.结论:VP16对大鼠卵巢的损害程度与药物剂量成正相关,对卵巢组织的损伤可能与caspases-3凋亡途径有关.     

植物早衰研究进展

衰老作为植物自然发育过程中的末期阶段,其发生时期对于作物的最终产量具有重要影响,因此深入解析早衰的调控机制及影响因素对促进作物新品种选育和产量提升具有重要意义.除受自然环境胁迫外,植物自身的遗传网络和代谢途径都会影响衰老发生的时期.本文综述了植物早衰时生理生化的各种变化以及产量变化.植物早衰引起叶绿素和其他大分子被降解...     

自噬对过氧化氢诱导的2BS早衰细胞具有保护作用

过氧化氢诱导的2BS应激性早衰细胞后,自噬被发现增多.自噬特异抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA ）阻断年轻和早衰的2BS细胞的自噬作用36 h,用共聚焦显微镜,分析转染了自噬特异标志GFP-LC3融合质粒的年轻和早衰细胞,发现细胞自噬颗粒均明显减少,且GFP-LC3染色阳性/ 细胞数目也大大减少,说明3-MA有效地阻断了细胞的自噬过程.分别用流式细胞术和荧光显微镜分析年轻和早衰细胞的凋亡情况,发现年轻的2BS细胞自噬阻断后凋亡未见显著变化,而早衰的细胞凋亡明显增加,且有细胞坏死.由此推断,3-AM可使过氧化氢诱导的2BS早衰细胞自噬明显减少,而凋亡被诱导增多,提示自噬对过氧化氢诱导的早衰细胞具有避免凋亡和维持存活的保护作用.     

Chk2在Bmi1缺失所致的肾脏早衰和纤维化中的作用和机制研究

摘要 目的：探究细胞周期检测点激酶2（cell-cycle checkpoint kinase 2，Chk2）在B淋巴瘤Mo-MLV插入区1（B cell-specific MLV integration site-1，Bmi1）缺失所致的肾脏早衰和纤维化中的作用及可能的机制。方法：取5周龄WT、Bmi1^-/-、Chk2^-/-、Bmi1^-/-Chk2^-/-小鼠肾脏，采用HE染色观察肾脏结构变化，采用免疫荧光和Masson染色观察肾脏纤维化情况，采用衰老相关β半乳糖苷酶（Senescence-associated β-galactosidase，SA-β-gal）染色观察肾脏衰老情况，采用免疫组化染色和western blot观察肾脏超氧化物歧化酶1（Superoxide Dismutase 1，SOD1）、超氧化物歧化酶2（Superoxide Dismutase 2，SOD2）表达水平和定位。从5周龄WT、Bmi1^-/-、Chk2^-/-、Bmi1^-/-Chk2^-/-小鼠肾脏皮质中提取和分离原代肾小管上皮细胞，采用免疫荧光和western blot检测其SOD1、SOD2表达水平。结果：与WT小鼠肾脏组织相比，Bmi1^-/-小鼠肾脏组织表现为体积变小、肾脏皮质厚度减少、肾小球数量减少，β-gal活性增加，SOD1和SOD2水平降低；与Bmi1^-/-小鼠肾脏相比，Bmi1^-/-Chk2^-/-小鼠肾脏体积增大、肾脏皮质厚度增加，肾小球数量增多，β-gal活性降低，SOD1和SOD2水平增加。与WT小鼠肾脏皮质原代肾小管上皮细胞相比，Bmi1^-/-小鼠肾脏皮质原代肾小管上皮细胞中SOD1和SOD2水平；与Bmi1^-/-小鼠肾脏皮质原代肾小管上皮细胞相比，Bmi1^-/-Chk2^-/-小鼠肾脏皮质原代肾小管上皮细胞中抗氧化指标SOD1和SOD2增加。结论：Chk2通过抑制肾小管上皮细胞的抗氧化能力促进Bmi1缺失所致的肾脏早衰和纤维化。     

水稻早衰突变体LS-es1的基因定位及候选基因分析

衰老是植物发育末期自主发生且不可逆的适应性反应, 叶片早衰相关分子机制研究对水稻(Oryza sativa)遗传改良以及抗衰老品种培育有重要意义。LS-es1是通过EMS诱变粳稻品种TP309获得的稳定遗传的早衰突变体。对LS-es1及其野生型的表型观察和生理生化分析表明, LS-es1叶片中积累了大量活性氧且细胞死亡更多, 同时LS-es1与产量相关的农艺性状均显著下降, 这也验证了LS-es1早衰的特征。对LS-es1及其野生型幼苗进行外源激素处理, 结果表明LS-es1对水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)更敏感。用图位克隆方法将LS-es1基因定位在水稻第7号染色体长臂46.2 kb区间内, 该区间共包括8个开放阅读框(ORF)。对该区间内的基因进行生物信息学分析, 结果发现Os07g0275300和Os07g0276000两个候选功能基因与早衰途径相关, 并且这2个基因的表达量在野生型和突变体中差异较大。研究结果为进一步克隆LS-es1基因并深入研究其生物学功能奠定了基础。