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。     

连翘花黄色素对线虫在氧化应激下的保护作用

自由基过度引起的氧化应激是多种疾病发生的因素。连翘花黄色素(forsythia flower yellow pigment, FFYP)中含有大量的抗氧化活性物质,但其对氧化应激的抵抗性仍不清楚。本文首先通过化学方法检测FFYP的体外抗氧化活性;用细胞内抗氧化活性（cellular antioxidant activity,CAA）方法检测FFYP细胞内抗氧化活性;然后以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans,C. elegans）为模型,检测FFYP对线虫氧化应激抵抗力及体内抗氧化指标的影响;用Daf 16和Skn 1突变体线虫和qRT PCR实验探究其作用机制。研究结果表明,FFYP具有1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基清除能力,铁离子还原能力和活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS）清除能力,并且具有浓度依赖性。用500 μmol/L的胡桃醌提供氧化应激压力时,FFYP能显著提高线虫在氧化应激下的寿命,表明FFYP可以提高线虫对氧化应激的抵抗力。进一步研究发现,FFYP可显著降低线虫体内ROS自由基含量,提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性,增加还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量,表明FFYP通过提高线虫体内抗氧化防御系统活性清除自由基来提高线虫对氧化应激的抵抗力。突变体线虫实验显示,FFYP对线虫延长氧化应激下寿命的效应在Skn-1突变体线虫中完全消失,在Daf-16突变体中效应被减弱。qRT-PCR实验也显示,Daf-16和Skn-1靶基因的表达量均被提高。表明FFYP对线虫氧化应激抵抗力提高的作用是通过Daf-16和Skn-1共同作用。这预示着FFYP具有很好的抗氧化及抗应激药用价值,有潜力成为一种新的有生物活性的天然色素。     

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。     

秀丽隐杆线虫先天免疫信号转导途径

秀丽隐杆线虫因其结构简单、易于培养、生命周期短等特点作为一种模式生物已广泛应用于神经系统、衰老机制及细胞程序性死亡的研究。与高等生物不同,秀丽隐杆线虫缺少适应性免疫途径,只有先天免疫途径在抗病原菌、抗氧化应激等方面发挥重要的作用。其体内的胰岛素/胰岛素样生长因子(insulin/ IGF-1)、转化生长因子β(transforming growth factor β,TGF-β)、丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)和细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)4条免疫相关信号转导途径在不同的环境发挥着主要作用。同时,秀丽隐杆线虫的先天免疫系统在进化中有许多保守之处,这为高等生物的免疫机制研究提供了新思路。据此,就有关秀丽隐杆线虫先天免疫信号转导途径的研究进展进行了简述,期望能为人类等高等生物相关联的免疫作用研究提供借鉴和参考。     

秀丽隐杆线虫免疫衰老指标的建立

秀丽隐杆线虫是研究衰老的重要模式生物,但目前对其免疫衰老的研究缺乏评价指标。建立了秀丽隐杆线虫-铜绿假单胞菌感染模型,考察了线虫抗感染免疫能力与衰老之间的关系,建立了线虫免疫衰老的评价指标。首先用铜绿假单胞菌感染线虫建立模型,将处于不同衰老程度的线虫用于感染实验,考察了线虫感染后的生存时间与衰老程度的关系;将感染后的生存时间作为抗感染免疫衰老的指标,其结果与线虫抗氧化能力和寿命指标的结果相互印证。结果显示,7 d、14 d、21 d龄的线虫感染后的生存时间依次减少,与抗氧化能力的衰退情况相符;与野生型相比,长寿线虫(daf-2突变线虫)感染后的生存时间延长,短寿线虫(daf-16突变线虫)感染后的生存时间缩短,线虫的抗感染免疫指标与寿命指标结果相符;能延长线虫寿命的化合物酪氨酸也延长了线虫感染后的生存时间。因此线虫-铜绿假单胞菌感染模型可以用于评价线虫的免疫衰老,感染后线虫的生存时间可作为免疫衰老的评价指标。     

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。     

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.     

线虫在药物开发中的研究进展及在鉴别鹿茸活性成分上的应用

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)是生命科学研究中的重要模式生物之一,由于其身体结构简单和寿命周期短暂等优势被用来研究整个生命过程不同阶段的分子调节机制,在药物开发领域也发挥了重要作用。因此本综述对秀丽隐杆线虫在药物开发方面的应用及研究进展进行了简要综述。鹿茸作为中国的传统名贵中药,在上千年里大多以粗提物的形式加以应用,鹿茸的具体活性成分及其相关药理作用一直有待于系统研究,由于线虫作为优秀的模式生物操作简单易于观察,可以较方便的对各成分进行效果鉴定,因此本综述对线虫在鉴别鹿茸活性成分中的潜在应用价值进行了探讨。     

西藏红景天提取物延长线虫寿命和抗氧化活性探索

探讨红景天苷和西藏红景天粗提物对延长线虫寿命的影响及其体外抗氧化活性的比较。以红景天苷、红景天粗提物为研究对象、以Vc为阳性对照,分别检测以上三种物质对自由基的清除作用。结果表明红景天能够显著延长秀丽隐杆线虫的寿命;在相同浓度下,红景天苷清除DPPH自由基的EC50约为1291.53μg/mL,红景天提取物溶液约为489.76μg/mL;红景天苷清除羟自由基的EC50约为1120.94μg/mL,红景天提取物约为1068.37μg/mL;红景天苷清除超氧阴离子自由基的EC50约为55.57μg/mL,红景天提取物溶液约为40.49μg/mL。中药红景天中含有显著延长线虫寿命的抗氧化物质,而这种成分并非是红景天苷。     

灵芝子实体中三萜类物质抗肿瘤活性的谱效关系

通过HPLC指纹图谱结合多元线性回归分析对不同产地灵芝子实体的功效性特征进行评价,为寻找灵芝中活性三萜提供理论依据。利用高效液相分析方法,结合样品对肿瘤细胞L1210的增殖抑制率,运用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004A版”软件和多元线性回归分析11批不同品种灵芝子实体中的三萜活性成分。样品与标准指纹图谱的相似度均在0.9以上,共标定了12个共有物质峰,其中与抗L1210肿瘤细胞活性关系密切的三萜物质有灵芝酸C₂、灵芝酸G、灵芝烯酸B、灵芝烯酸A、灵芝酸K、灵芝酸A、灵芝酸F和灵芝醛A。     

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。     

BAZ-2和SET-6通过BLMP-1调控秀丽隐杆线虫衰老

该文使用秀丽隐杆线虫作为模式动物,探讨了两个表观遗传因子BAZ-2和SET-6通过BLMP-1调控编码线粒体功能蛋白核基因的表达,进而调控线虫衰老。利用JASPAR数据库,分析了baz-2和set-6突变体线虫中表达上调基因的启动子区域DNA序列,发现转录因子BLMP-1的特征结合位点在这些序列中富集。随后分别在baz-2和set-6突变体线虫中敲除blmp-1基因,检测blmp-1;baz-2和blmp-1;set-6双敲除突变体线虫的寿命、咽喉肌肉跳动能力、基础型和增强型食物诱导的缓慢运动反应、抗氧化应激能力和线粒体功能相关基因的表达水平,发现敲除blmp-1消除了baz-2和set-6突变体线虫寿命较长,咽喉肌肉跳动、基础型和增强型食物诱导的缓慢运动反应和抗氧化能力较好的行为表型,以及线粒体功能相关基因表达上调的现象。该研究阐明了BAZ-2和SET-6通过BLMP-1调控线虫衰老的机制。     

台湾金线莲与浙江金线莲多糖含量及抗氧化活性比较研究

台湾金线莲和浙江金线莲均为兰科开唇兰属植物,是民间常用珍稀草药金线莲的主要基原植物,体内富含多糖。该研究采用超声提取法Ⅰ、Ⅱ及溶剂提取法提取台湾金线莲和浙江金线莲的多糖,对比多糖含量差异;利用比色法比较两种金线莲多糖对羟自由基清除能力的差异,并以秀丽隐杆线虫为模式生物,探讨两种金线莲多糖对于过氧化氢氧化压力下线虫寿命的影响,综合评价台湾金线莲和浙江金线莲多糖的抗氧化活性,为选择和培育优质基原的金线莲提供理论依据。结果显示:(1)溶剂提取法对金线莲多糖的提取最为有效,浙江金线莲的多糖含量显著高于台湾金线莲;(2)随着浓度的增加,多糖对羟自由基的清除率有升高的趋势,浙江金线莲多糖的羟自由基清除率显著高于台湾金线莲多糖;(3)两种金线莲多糖均可延长线虫寿命,但两者对线虫寿命的影响无显著差异。研究表明,两种金线莲均富含多糖且具有抗氧化活性,但多糖含量及抗氧化活性在两种金线莲间均存在差异。     

不同浓度亳菊水提物对秀丽隐杆线虫脂滴凝聚影响观察

目的探讨毫菊对秀丽隐杆线虫脂肪沉积的影响。方法用不同浓度毫菊水提取液配制NGM培养基,培养同步化秀丽隐杆线虫,成虫经油红0染色,异丙醇萃取,测定OD值,并与普通NGM培养基培养的同步化线虫相比较。结果随着浓度的提高,线虫体内的脂肪沉积量呈现出一定的曲线变化,其具体机制有待于进一步研究。     

利用秀丽线虫评价4种食药用菌水提物抗氧化活性

利用秀丽线虫为模型对桦褐孔菌、灵芝、云芝、灰树花水提物进行抗氧化活性评价。结果表明:桦褐孔菌水提物最佳抗氧化浓度为0.2 mg/m L,线虫平均寿命为7.84 d,比对照组延长了1.17倍;灵芝、云芝和灰树花水提物最佳抗氧化浓度均为1.0 mg/m L,线虫平均寿命分别为8.84 d、6.75 d、5.98 d,比对照组分别延长0.92倍、1.08倍和1.20倍。研究结果为这些食药用菌的开发提供有用的参考依据。     

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。     

海南西海岸真红树内生细菌多样性及其延缓衰老活性研究

该文设计9种分离培养基,采用稀释涂布法从14份真红树植物的46份组织样品中分离纯化内生细菌。并基于菌株形态学特征和16S rRNA基因序列确定分离菌株的种属及分析其物种多样性,采用秀丽隐杆线虫模型筛选菌株延缓衰老活性。结果表明:(1)通过基因序列去重复后从46份真红树植物组织样品中获得32株海洋细菌,基于菌株16S rRNA基因序列信息分析,覆盖12科17属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属,并获得1株疑似橙单胞菌属(Aurantimonas)新种,16S rRNA基因序列相似性低于97%;(2)经过秀丽隐杆线虫粗筛发现3株海洋细菌具有显著延缓线虫衰老的活性(P0.05)。以上结果表明海南西海岸真红树内生细菌具有物种多样性,部分菌株具有延缓线虫衰老活性。     

稳态磁场下秀丽隐杆线虫的生物学效应

随着家用电器的普及和磁场在现代医学的广泛应用,人类暴露于磁场的风险逐渐增大,磁场对人类健康与生态环境的影响已引起公众的日益关注。稳态磁场(static magnetic fields, SMFs)具有磁场强度及方向不随时间而发生变化的特性,而各种强度的稳态磁场实验装置陆续建成,为相关磁场生物学效应研究提供了重要实验平台。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种应用广泛的模式生物,能灵敏感知磁场变化。本文结合近年来国内外稳态磁场装置的发展相关研究进展,综述了不同强度的稳态磁场对于秀丽隐杆线虫的生物学效应,主要涉及生长发育、老化、运动行为、应激和代谢等,以及其响应机制,并总结归纳了不同强度稳态磁场条件下秀丽隐杆线虫的生物磁效应的异同点,以期为稳态磁场的医疗应用以及各种暴露限量标准的制定提供理论参考。     

秀丽隐杆线虫2型糖尿病模型研究进展

摘要：秀丽隐杆线虫是一种结构简单且与人类基因在功能上具有高度保守性的模式生物,因其特点鲜明,所以广泛应用于人类疾病研究中,并在2型糖尿病研究中备受关注。目前,2型糖尿病发病机制尚未完全明确,现有的治疗手段会对人体带来许多副作用。利用秀丽隐杆线虫建立2型糖尿病研究模型,与其他2型糖尿病细胞模型和动物模型相比会带来不同的研究策略。本文综述了近年国内外秀丽隐杆线虫模型在2型糖尿病中相关研究进展,为后续研究提供理论参考。