秀丽隐杆线虫脂肪沉积研究进展

脂肪的过度沉积会引发多种疾病,如心脏病、高血压、高甘油三酯血症、Ⅱ型糖尿病等。小白鼠(Mus musculus)和猪(Sus domesticus)是常用的研究脂肪沉积的模式动物,近年来随着研究的深入,发现脂肪代谢调控网络错综复杂,调控因子相互作用。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)具有结构简单、身体透明、便于观察、繁殖周期短、易于人工培养等特征,因此使得秀丽隐杆线虫进行脂肪调控的研究成为了可能。本文通过总结国内外线虫脂肪沉积方面的研究,综述秀丽隐杆线虫研究脂肪沉积的进展。     

秀丽隐杆线虫模型在抗衰老研究中的应用

随着人口老龄化问题的凸显,衰老相关的研究越来越被重视。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）是抗衰老研究领域中非常重要的生物模型,具有生命周期短、易于培养和观察等优点,但与其他哺乳动物模型相比仍有一些局限性,如DNA甲基化的缺乏等。本文主要综述了秀丽隐杆线虫模型在抗衰老研究和药物筛选中的应用,包括抗衰老药物对线虫寿命和抗性的测定与评估、药物筛选以及健康衰老研究中的应用,并概括了该模型的优势和局限性,为秀丽隐杆线虫模型在抗衰老研究中的应用提供理论依据。     

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.     

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。     

维生素C通过胰岛素信号通路增强秀丽隐杆线虫抗氧化作用

目的：利用秀丽隐杆线虫为模式生物,研究维生素C在秀丽隐杆线虫体内的抗氧化效应及其机制。方法：分别以含有0.05、0.25、0.5 mg/mL维生素C的NGM培养基饲养秀丽隐杆线虫,测定不同浓度维生素C饲养线虫体内超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的含量,同时检测0.25 mg/mL的维生素C饲养线虫age-1、daf-2、daf-16、sir-2.1、clt-1基因mRNA变化。在高氧环境中,干扰0.25 mg/mL维生素C饲养线虫daf-2、daf-16基因表达检测线虫的存活情况,观察0.25 mg/mL维生素C饲养线虫DAF-16入核情况。结果：0.25 mg/mL的维生素C提高秀丽隐杆线虫体内SOD和CAT活力,在高氧环境中,0.25 mg/mL的维生素C降低age-1、daf-2基因表达,提高daf-16基因表达,同时增加DAF-16蛋白入核。结论：维生素C通过DAF-16胰岛素信号通路增强秀丽隐杆线虫抗氧化作用。     

阿尔茨海默病的秀丽隐杆线虫模型及其应用

秀丽隐杆线虫在遗传背景、研究手段上具有其独特的优势,以它为模型的研究集中于生命科学和医学研究的多个领域,阿尔茨海默病(AD)的研究也列于其中。虽然它神经系统结构简单,但它神经元的功能和神经递质都与其他动物类似,是研究神经退行性疾病机制的良好在体模型。本文就秀丽隐杆线虫在AD的研究进展进行了综述,主要包括AD相关基因在秀丽隐杆线虫中的保守性、AD相关基因转基因模型及其在研究治疗AD药物上的应用。     

必需氨基酸延缓秀丽隐杆线虫衰老的研究

利用模式生物秀丽隐杆线虫,考察8种人体必需氨基酸对衰老的影响。首先建立秀丽隐杆线虫寿命模型,以雷帕霉素为阳性对照药,分别考察8种必需氨基酸对线虫生存时间的影响。再用筛选出的氨基酸处理线虫21d,通过秀丽隐杆线虫-绿脓杆菌感染模型,考察氨基酸对线虫的抗感染能力的影响,利用实时荧光定量Real-Time RT-PCR方法检测氨基酸处理线虫后DAF-16/FOXO下游基因和免疫相关基因的表达水平。结果表明8种必需氨基酸中苏氨酸和异亮氨酸既能延长野生型线虫的寿命又能延长daf-16突变型线虫的寿命,同时还能增强秀丽隐杆线虫抗绿脓杆菌感染的能力,并提高免疫相关基因lys-7、clec-67的表达水平,而DAF-16/FOXO下游基因表达没有明显变化。因此苏氨酸和异亮氨酸能延长线虫寿命、提高抗感染能力,且对线虫寿命的延长作用不完全依赖于DAF-16/FOXO转录因子。     

秀丽隐杆线虫模型在记忆和遗忘行为研究中的运用

记忆是学习和掌握新知识的基础,遗忘则有助于保持大脑记忆系统的高效性,因此记忆与遗忘是大脑神经网络正常运作的重要组成部分。秀丽隐杆线虫生物体积小、生命周期短、易于识别单个神经元,已成为神经科学和行为学领域研究的理想模型之一,基于秀丽隐杆线虫模型的研究结合高等模式生物探索记忆和遗忘的机制将有助于揭示记忆和遗忘异常相关疾病的发生。综述了秀丽隐杆线虫广泛用于挥发性物质与病原菌的记忆与遗忘行为的分子机制研究,以及转基因线虫在记忆与遗忘相关疾病中的应用,旨在为后续记忆和遗忘的研究提供理论参考。     

秀丽隐杆线虫体内脂滴的尼罗红染色观察

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为常见的生物实验模式之一,也是最近作为研究脂肪沉积的一种较理想的模型,其肠道是脂肪沉积的主要场所。本文使用尼罗红染液对秀丽隐杆线虫体内的脂肪进行染色,在荧光显微镜下可见其肠道周围呈现强烈桔黄色,较好的显示了线虫体内的脂肪沉积部位,为后续研究线虫脂肪沉积的调控机制奠定了基础。     

细菌与秀丽隐杆线虫之间互作关系的研究进展

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)以其个体小、易培养、生活周期短等优势成为生物发育、衰老、神经及免疫相关机制研究的模式生物.它在实验室培养时主要靠饲喂大肠杆菌OP50,有报道,细菌及其代谢物对线虫的代谢、行为和寿命有至关重要的影响.因此,作为一个遗传模型,秀丽隐杆线虫可以帮助研究微生物与宿主相...     

与2型糖尿病相关糖复合物中糖链结构变化

2型糖尿病是一种全球性严重危害人类健康的慢性代谢性疾病.在2型糖尿病患者和动物的血液、尿液及受损组织中,糖链的结构均发生了不同程度的变化.本文对近年来有关2型糖尿病发生、发展过程中糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂中糖链的结构变化进行综述,为2型糖尿病的诊断及其相关药物的研发提供有用的参考.     

2型糖尿病相关基因在人和食蟹猴外周血白细胞中的表达模式

2型糖尿病(T2DM)是一种多因素相关的复杂的代谢性疾病。采用实时PCR技术了解51个T2DM相关基因mRNA在健康和糖尿病人/食蟹猴外周血白细胞中的表达模式。结果表明,与健康组相比,糖尿病猴中有34个基因表达量差异显著(P<0.05),约为66.7%,其中24个基因表达上调(P<0.05);而糖尿病人中有26个基因表达量差异显著(P<0.05),约为50.1%,其中16个基因表达上调(P<0.05),这些基因表达受到糖代谢、脂肪代谢、炎症等方面的影响。糖尿病人与食蟹猴样本中有18个基因都存在差异性表达(P<0.05),表达模式基本一致。因此,食蟹猴可以作为研究糖尿病的较理想的模式动物,外周血白细胞基因的表达模式可以为糖尿病早期诊断和预后评价提供重要指标。     

在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展

糖尿病是一个世界性问题,在中国就有超过1.3亿人患有糖尿病.糖尿病主要分为1型糖尿病和2型糖尿病.遗憾的是,糖尿病至今尚未达成有效的预防和治愈手段.但是,近年来的一系列突破性的研究成果,让我们看到了治愈糖尿病的希望.在这里我们回顾了目前关于1型糖尿病和2型糖尿病可能的治愈途径的研究进展.这些途径包括胰岛移植和1型糖尿病...     

Feline models of type 2 diabetes mellitus

Feline diabetes mellitus (FDM) closely resembles human type 2 diabetes mellitus (T2DM) in many respects including clinical, physiological, and pathological features of the disease. These features include age of onset of FDM in middle age, association with obesity, residual but declining insulin secretion, development of islet amyloid deposits, loss of approximately 50% of beta-cell mass, and development of complications in several organ systems including peripheral polyneuropathy and retinopathy. Many of the pathological aspects of the disease are also experimentally inducible, facilitating study of the pathogenesis of these lesions. Physiological aspects of FDM and obesity are also well studied in the cat and provide an excellent basis for comparative studies of human T2DM. The relatively short generation time of cats along with breed predispositions to development of FDM may allow for more rapid screening and identification of genetic markers for diabetes susceptibility. FDM, in both spontaneous and inducible forms, therefore provides a good animal model of human T2DM and may provide additional insights into the pathogenesis of this important condition.     

花生油对2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子及胆碱乙酰转移酶表达的影响

目的通过观察2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子（NGF）和胆碱乙酰转移酶（ChAT）表达的改变,研究花生油对2型糖尿病大鼠海马神经元NGF及ChAT表达的影响,探讨花生油在防治糖尿病脑病中的作用。方法 60只健康雄性SD大鼠随机分为4组：正常对照组（C组）、2型糖尿病组（T2DM组）、2型糖尿病给予2 mL花生油组（T2DM＋2 mL组）及2型糖尿病给予5 mL花生油组（T2DM＋5 mL组）。其中C组给予正常饮食,糖尿病组大鼠给予高脂饮食喂养,2个月后,按25 mg/kg体质量腹腔注射链脲佐菌素（STZ）制成2型糖尿病模型,T2DM组、T2DM＋2 mL组及T2DM＋5 mL组大鼠继续给予高脂饮食。糖尿病造模1个月后处死全部大鼠,行脑冰冻切片,用免疫组织化学方法检测各组大鼠海马CA1区NGF和ChAT的表达。结果 （1）T2DM组大鼠海马CA1区NGF表达比C组明显降低（P〈0.05）,T2DM＋2 mL组及T2DM＋5 mL组大鼠海马CA1区NGF表达均明显高于未给予花生油的T2DM组（P〈0.05）。（2）T2DM组大鼠海马CA1区ChAT表达显著低于C组（P〈0.05）,T2DM＋2 mL组和T2DM＋5 mL组大鼠海马CA1区ChAT表达均明显高于未给予花生油的T2DM组（P〈0.05）。结论 2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子表达降低,胆碱能神经元数量减少,这可能是2型糖尿病脑病发生的原因之一。花生油能增加2型糖尿病大鼠海马区内神经生长因子表达,促进胆碱能神经元存活,表明花生油具有一定的保护大鼠糖尿病脑病的作用。     

用抗糖尿病药物GLP-1及其类似物治疗阿尔茨海默病

流行病学和基础研究表明阿尔茨海默病（Alzheimert＇s disease,AD）与2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）存在密切关联：T2DM是AD的危险因素之一;而AD脑内也出现胰岛素信号异常、胰岛素抵抗状态,因而被称为“第3类型的糖尿病”。近年来治疗T2DM的新药——胰高血糖素样肽-1（glucagon-1ike peptide-1,GLP-1）及其类似物,已被证实具有神经保护作用,且能改善AD模型的记忆和认知功能,为AD治疗药物的研究提供了新的策略。     

IL-6与2型糖尿病关系的研究进展

2型糖尿病(T2DM)已成为全世界危害人类健康的主要疾病,且患病率逐年增加.虽然T2DM确切的发病机制尚未完全阐明,但越来越多的证据提示T2DM的发生同炎症密切相关.IL-6是参与炎症反应的重要的细胞因子,研究发现IL-6在T2DM及其并发症的发生发展中起重要的作用.通过阻断炎症因子及其受体的抗炎治疗明显降低糖尿病的发生率或延迟其发展.这将有望给T2DM的防治提供新途径,为临床早发现及治疗提供更多的科学依据.     

Sulfathiazole treats type 2 diabetes by restoring metabolism through activating CYP19A1

Globally, diabetes mellitus has been a major epidemic bringing metabolic and endocrine disorders. Currently, 1 in 11 adults suffers from diabetes mellitus, among the patients >90% contract type 2 diabetes mellitus (T2DM). Therefore, it is urgent to develop new drugs that effectively prevent and treat type 2 diabetes through new targets. With high-throughput screening, we found that sulfathiazole decreased the blood glucose and improved glucose metabolism in T2DM mice. Notably, we discovered that sulfathiazole treated T2DM by activating CYP19A1 protein to synthesize estrogen. Collectively, sulfathiazole along with CYP19A1 target bring new promise for the better therapy of T2DM.     

脂联素基因单核苷酸多态性与Ⅱ型糖尿病合并肥胖及胰岛素抵抗相关联

脂联素是近年新发现的脂肪组织特异性的细胞因子,其mRNA是脂肪组织中含量最丰富的基因转录产物,该因子可通过多种途径影响个体对胰岛素的敏感性。脂联素基因多态性与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病密切相关,而与冠心病相关性研究的报道较少。本研究以中国汉族人群1,098例为对象,其中304例冠心病(CHD)患者,389例糖尿病患者(T2DM),及405例性别年龄相匹配的正常对照,采用PCR-RFLP技术对脂联素基因-4522C/T进行基因分型,并分别对血脂水平、胰岛素抵抗、体重指数等临床数据进行分析比较。研究结果显示,脂联素基因-4522C/T各基因型及等位基因在CHD组与对照组、T2DM组与对照组中的分布差异无显著性;经分组分析发现,T2DM合并肥胖患者BMI≥25kg/m2TT基因型及T等位基因明显多于对照组,差异有显著性,P=0.014和P=0.034;TT基因型T2DM患者胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)显著高于携带有C等位基因的T2DM患者,P=0.0069。本研究提示脂联素基因-4522C/T与中国汉族人群T2DM合并肥胖的发生及T2DM患者胰岛素抵抗相关,是引发糖尿病患者肥胖和胰岛素抵抗的重要候选基因,而与冠心病的发生无关联。     

Further analysis reveals new gut microbiome markers of type 2 diabetes mellitus

In recent years, metagenome-wide association studies have revealed potential relationships between intestinal microbiomes and the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus (T2DM). However, considering the increase in volume of gene catalogues and algorithms, an updated analysis would be expected to confirm previous discoveries and provide new knowledge. We therefore constructed new profiles after mapping the recent catalogue of reference genes in the human gut microbiome to reanalyze samples from T2DM cases and controls in the Chinese population. We identified different compositions between Chinese controls and T2DM patients at the species and genus levels, especially in the case of butyrate-producing bacteria, Haemophilus, and Lactobacillus. An effective metagenomic linkage group random forest model was built to differentiate controls from T2DM cases in different cohorts. Functional markers from the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes database were identified using new annotations. We also report 16 virulence factor markers and 22 antibiotic resistance markers associated with T2DM.