饮食限制延长寿命的遗传机制

饮食限制(Dietary restriction,DR)有效延长了哺乳动物的寿命,也使许多年龄依赖性疾病的发病率降低且延缓其进展。理解饮食限制引起长寿的遗传机制,会对将来处理衰老相关的医疗问题产生深远影响。然而直到最近人们对后生动物的这些机制几乎仍一无所知。通过理解能量感知和寿命控制遗传基础的最新进展,在酵母、无脊椎动物和哺乳动物中,已开始解决这个难题。越来越多的证据表明,后生动物大脑在感应饮食限制和促进寿命延长中起关键作用,因此文章综述了近来后生动物DR长寿的调解因子与DR长寿的基因和神经调节机制及有关理论的进展。     

年龄对布氏田鼠和长爪沙鼠能量代谢的影响

能量代谢对动物的存活和繁殖等生活史特征具有重要的调控作用.布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)和长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)是内蒙古草原同域分布的两种啮齿动物,前者的体重和野外寿命要明显小于后者,这符合寿命随体型增大而增加的一般规律.本研究进一步探讨了随年龄增加,两种动物的能量代谢特征的改变.发现布氏田鼠的非颤抖性产热能力随年龄增加而降低,而长爪沙鼠的非颤抖性产热能力随年龄增加而保持稳定.布氏田鼠的摄食能力和身体脂肪储备随年龄增加而降低;而长爪沙鼠摄食能力不随年龄改变,脂肪储备则随年龄增加而增加.长爪沙鼠的基础代谢水平低于布氏田鼠,其繁殖成熟时间更长.本研究推测,这些随年龄而变的生理特征反映了两种动物不同的生活史对策:布氏田鼠更倾向于尽快繁殖,其他与生存相关的生理指标随年龄增加而迅速降低,而长爪沙鼠更倾向于将能量投资到较晚期的存活和繁殖.     

我们为什么会变老？(1)

由衰老引起的死亡是动物在资源有限的情况下发展的一种过程,其功能是限制个体的寿命以换取种群的生存。衰老的过程和生长发育的过程一样,是由程序控制的,而且分为近程控制和远程控制。近程控制主要通过4条信息传递链实现,其中胰岛素/IGF-1信号通路和m TOR信号通路在食物充足时加快合成活动,促使动物生长繁殖,同时降低动物对逆境的抵抗能力,缩短寿命,以加快换代的速度;与此相反,AMPK信号通路和Sirtuin信号通路感知食物不足的状况,减少合成活动,降低消耗,同时增强动物对逆境的抵抗能力,在保留生殖功能的情况下延长寿命,以"拖"过逆境。这4条通路只能小幅影响动物的寿命,目前,对衰老的研究也多集中于近程控制机制。动物的远程控制机制使每种动物具有在其生态环境中生存的最佳年龄。此年龄可因生活方式和生存环境的不同而相差1万倍。远程控制机制由DNA序列,特别是启动子中的DNA序列,以及DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化等"外遗传"修饰而实现。目前,在DNA的水平上对远程控制进行重新"编码",大幅延长人的寿命,还是一个可望而不可即的目标;而利用人们对近程控制机制的了解,增强身体对逆境的抵抗能力,减少老年病的发生...     

人类为什么活不到自然寿命

动物普遍都能活到自然寿命,即发育期的7倍,唯有人类只能活到其三、四倍。人类到底在哪几个环节上走上了自我缩短寿命的道路?我们只要对照动物仔细地     

动物寿命与人类影响

地球上各种生物有机体的寿命是有本质差异的,即使一些大小、形态和生理上大体相似的生物之间也存在着这种差异。早期的研究多集中在探讨基因、热量限制、药物与动物特别是人类寿命的相关性上,而环境因素以及日益加剧的人类活动对动物寿命的影响则很少被涉及。目前,越来越多的证据显示,人类以倍人类活动对动物的寿命有着直接或间接的影响。正面的影响可以从近年来诸如自然保护区的建立等保护措施的实施活动中得到体现。然而,由于日益加剧的人类活动造成的自然生境的日益萎缩和片段化所带来的负面影响也是非常明显的,人们不应只关注人类活动如何导致物种的绝灭,也应研究人类如何改变动物的生存环境、寿命以及动物固有的生命轨迹。介绍了有关动物寿命研究的最新进展,呼吁更多的学者投身到环境因素对动物寿命的影响这一迅速升温的诱人的研究领域中来。植物方面的类似研究也应该尽早启动。     

具有左截断、右删失寿命数据类型的生命表编制方法

左截断数据是一类特殊的寿命数据类型,其定义为一些动物个体并非在初始时间（出生或孵化）而是在某个时间（年龄）延滞之后才进入调查取样范围而收集到的一类寿命数据。传统的乘积限估计法只能处理寿终数据和右删失数据,对左截断数据则无能为力。本文提出一种对乘积限估计法改进方法,此种方法能同时处理寿终数据、右删失数据和左截断数据,从而有效地利用了左截断数据所含有的物种存活信息。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

人的寿命及其研究方法

任何个体最终都避免不了死亡 ,个体死亡时的年龄就是寿命。人的寿命到底有多大 ?如何确定人的寿命 ?这些都是人们普遍关心的问题 ,也是生物学中的重大问题。1　期望寿命1.1　定义　在人口群体中 ,不同个体的寿命不同 ,根据特定人群生存和死亡的年龄分布 ,计算得到的各个年龄人群平均继续生存的年数 ,即为期望寿命。 0岁时的期望寿命称为平均寿命 ,平均寿命用以反映同时出生的一群人预期可能存活的岁数。由于期望寿命和平均寿命分析的是特定人群的实际寿命 ,而人的实际寿命与其身体的健康状况密切相关 ,因此它常被用来作为评价特定人口群体的…     

动物存活率与平均寿命的数学关系

根据动物存活率与平均寿命的定义,推导出存活率与平均寿命的数学关系,即：E=-1lnr,其中E表示动物的平均寿命或期望寿命(可以用日、周、月、年等表示),r表示特定时段内(可以用日、周、月、年等表示)动物的平均存活率,其时间单位与E相对应．根据这种关系,可以利用动物的平均存活率估计其平均寿命(或期望寿命),反之,如果已知动物的平均寿命,也可以用来推算动物的平均存活率．     

四种野生盐生植物解剖结构与抗旱耐盐性

为了解盐生植物的解剖结构与抗盐性和抗旱性的关系,以二色补血草、草木樨,艾蒿、猪毛菜为材料,通过徒手切片和显微观察了植物的叶、茎、腺毛、分泌腔、气孔、表皮毛分布和结构。结果显示:猪毛菜的气孔密度低、气孔器小,表皮毛密集,叶面积小,抗旱能力最强;艾蒿的表皮毛长、浓密,气孔密度较低、气孔较小,抗旱性较强;二色补血草表皮毛短、密集,但气孔密度较高、气孔器较大,抗旱性较差;草木樨表皮毛短、稀疏,气孔密度较高、气孔也较大,抗旱性最差;二色补血草有发达的内分泌和外分泌组织,根系吸收的大量盐份积累在分泌腔中,并通过盐腺排出叶片,是排盐植物,耐盐性强;猪毛菜具有发达的内分泌组织,有大量分泌腔,且有粘液细胞和大量薄壁细胞,是耐盐植物,耐盐性强;草木樨具有较多的盐腺,是泌盐植物,耐盐性较强;艾蒿无盐腺等分泌组织。猪毛菜可以作为盐碱地"生物脱盐器"。     

Fe3+络合萃取法从野葛根中分离葛根素

利用Fe3 + 能够和葛根素生成可溶性络合物的性质建立了一种从中药野葛根中萃取葛根素的新型分离方法。以甲醇冷浸从野葛根中提取葛根总黄酮 ,将其进行水解、中和 ,再给水解葛根总黄酮中加入FeCl3 使葛根素与Fe3 + 络合溶解 ,过滤除去其它不溶性物质 ,用盐酸解聚Fe3 + 葛根素络合物 ,则得葛根素粗品 ,将其重结晶可得葛根素。同时 ,利用分光光度法确定了Fe3 + 葛根素络合物解聚的最佳酸度。利用TLC标准品对照、IR和分光光度法对产品进行了定性和定量分析。该方法从葛根中提取葛根素收率为 1 2 % ,纯度为 96 5 % ,具有操作简便、工艺流程简单 ,容易实现工业化的优点。     

一株产乙酰酯酶细菌筛选、鉴定及酶学性质研究

【目的】利用筛选培养基,从肉牛瘤胃液中分离筛选产乙酰酯酶的细菌菌株,并研究菌株的产酶特征。【方法】利用厌氧培养技术,以木质素为唯一碳源,筛选并驯化所得菌株。根据菌株16S rDNA序列分析、革兰氏染色、伊红美蓝培养基培养、甲基红试验和柠檬酸盐利用试验,鉴定菌株。采用对-硝基苯乙酯测定酶活力。【结果】筛选得到产乙酰酯酶活力较高细菌菌株RB1,初步鉴定为Escherichia coli。菌株RB1的生长曲线表明,0 42 h为菌株的延迟期,42 60 h为菌株的对数期,60 66 h为菌株的稳定期,66 86 h为菌株的衰亡期。菌株所产乙酰酯酶最适温度为40°C,最适pH为8.0,在最适温度与pH条件下,培养基中添加玉米秸秆粉,乙酰酯酶最高酶活力达到0.52 U/mL。【结论】筛选获得产乙酰酯酶的细菌菌株RB1,其乙酰酯酶活力高于已报道的菌株,是一株具有研究和应用潜力的产乙酰酯酶的菌株。     

猪圆环病毒2型病毒样颗粒的高效组装技术研究*

目的:探索猪圆环病毒2型(PCV2)病毒样颗粒(VLPs)的高效组装技术,提高VLPs的稳定性。方法:利用大肠杆菌表达PCV2 Cap蛋白自组装为VLPs,分析不同离子强度下VLPs的稳定性。利用切向流技术添加尿素,降低pH,可使VLPs解组装,利用硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析纯化获得Cap蛋白,去除尿素,提高离子强度和pH,实现VLPs的高效再组装。结果:PCV2 Cap蛋白自组装VLPs在150mmol/L NaCl下稳定性较差,而在500mmol/L NaCl下可提高VLPs的稳定性,但仍较易发生聚集,核酸含量均较高。在150mmol/L NaCl、300mmol/L尿素和pH 5.5的缓冲体系条件下,能够使VLPs解组装。经25%~50%饱和硫酸铵(V/V)分级沉淀粗纯,阴离子交换层析500mmol/L NaCl下洗脱获得精纯Cap蛋白,蛋白质纯度≥95%,并能够有效去除核酸。通过切向流技术去除体系中的尿素,并将NaCl浓度提高至1mol/L、pH提高至8.0,改变蛋白质表面静电荷分布,实现VLPs的高效、均一再组装,组装效率≥99%,回收率为65.85%,并明显提高VLPs的稳定性,能够稳定保存6个月以上。结论:利用硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析纯化获得Cap蛋白,去除尿素,提高离子强度和pH,实现VLPs的高效再组装。     

海洋创伤弧菌反式翻译系统关键因子SmpB基因的克隆及原核表达

创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是一种重要的"人鱼共患病"病原菌。通过克隆创伤弧菌反式翻译系统核心因子小蛋白B(Small molecular protein B,SmpB)基因,构建携带目的基因的原核表达质粒,为后续研究SmpB蛋白的互作网络、SmpB蛋白与创伤弧菌致病性之间的关系并以此开发新型的抑菌靶标奠定基础。使用LiCl沉淀法提取创伤弧菌基因组DNA,以它为模板,PCR扩增目的基因,并构建到pET-28a原核表达载体上测序鉴定后对SmpB序列进行生物信息学分析,将正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE凝胶电泳鉴定。结果表明使用LiCl沉淀法成功提取到高质量创伤弧菌基因组DNA,以其为模板,扩增到smpB基因,并成功构建pET-28a原核表达重组质粒,测序鉴定正确;smpB基因全长为486 bp,编码161个氨基酸,分子量为18.41 kD,理论等电点为10.28,不稳定系数为35.02,总平均亲水性为-0.635,SmpB蛋白整体表现为稳定亲水性蛋白。生物信息学分析显示其高级结构核心部分为5个β折叠组成的桶状结构,外围由3个α螺旋组成,SmpB C-端亦为α螺旋。诱导表达的重组融合蛋白相对分子质量大小在25.0 kD附近,显示在E.coli中成功表达了SmpB蛋白。     

中国林蛙变态蝌蚪对pH、盐度和碱度的适应性

在水温16～18℃的野外条件下,采用单因子急性毒性实验法,研究了水环境中pH、盐度和碱度对中国林蛙(Rana chensinensis)变态蝌蚪的毒性效应．结果表明,中国林蛙变态蝌蚪对pH的适应范围为4．3～9．7,最低耐受限3．6,最高耐受限10．7;对盐度的最高耐受限为9．98g·L^-1,适应盐度上限7．14g·L^-1,安全盐度上限1．70g·L^-1;对碱度的最高耐受限为19．96mmol·L^-1,适应碱度上限8．76mmol·L^-1。安全碱度上限2．41mmol·L^-1．野外变态蝌蚪饲养池水体pH应控制在6．5～8．5,盐度控制在2．0g·L^-1以下,碱度不超过4．0mmol·L^-1．中国林蛙变态蝌蚪是一种狭酸碱、低耐盐、低耐碱生物。     

青蛤的营养成分分析与评价

测定了61、2月份青蛤(Cyclina sinensis)的营养成份,并对其营养价值进行综合评定。结果表明,6月份青蛤的营养较12月份好,其粗蛋白比12月的高出2.84%,粗脂肪含量高出1.74%;6月和12月的氨基酸总含量分别为826.3 mg/g蛋白质和804.0 mg/g蛋白质,其中必需氨基酸分别占36.1%和33.6%,氨基酸计分(AAS)和化学评分(CS)是6月的较高,必需氨基酸指数(EAAI)则分别为64.23和59.88。其不饱和脂肪酸占脂质总量的67.7%,其中单烯酸占24.9%,多烯酸占42.8%,“脑黄金”DHA和EPA的含量分别达到11.3%和18.4%。还含有多种微量元素和维生素。     

稀酸水解玉米芯制备丁二酸

利用正交设计得到稀H2SO4水解玉米芯制备混合糖液的优化工艺:玉米芯料液比1∶5(质量体积比),物料粒径250~380μm、H2SO4用量3%(体积分数)、水解温度126℃、反应时间2.5 h。此工艺条件下的总糖收率达90%,总糖质量浓度为60 g/L,发酵抑制物糠醛含量为0.87 g/L,5-羟甲基糠醛含量为0.68 g/L。在此基础上利用活性炭吸附和Ca(OH)2中和对玉米芯混合糖液进行脱毒及脱盐处理,SO42-脱除率达96%,色素脱除率为96%,糠醛、5-羟甲基糠醛及多酚类物质脱除率均高于50%。处理后的玉米芯多组分糖液作为产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succino-genes)NJ113的发酵C源,当培养基中初始总糖质量浓度为50 g/L时,丁二酸收率为61.68%,丁二酸质量浓度为30.8 g/L;初始总糖质量浓度为70 g/L时,丁二酸收率仍可达50%以上,丁二酸质量浓度为35.2 g/L。发酵实验表明,将经过脱毒脱盐处理的玉米芯多组分糖液替代葡萄糖作为C源发酵制备丁二酸具有可行性。     

Flower-inducing and -inhibiting activities of Phloem Exudate from Cotyledons of Pharbitis Seedlings

The flower-inducing and -inhibiting activities of phloem exudate (PE) prepared from cotyledons of Pharbitis seedlings were examined, using apex cultures in vitro from Pharbitis as a bioassay system.The PE was prepared from photoperiodically-induced cotyledons (SD-PE). The SD-PE was subjected to the following fractionations: When the SD-PE was extracted with CHCl₃ and then ethyl acetate, the inducing activity was located in the final aqueous fraction. The activity was localized in the diffusate when the aqueous fraction was dialyzed (molecular weight cut off was 10,000). The diffusate was fractionated by ion exchange chromatography, and flower-inducing activity was found in the fraction adsorbed onto anion exchange resin. When the fraction was applied to a Sep-Pak C18 cartridge, the activity eluted with 25% MeOH. As a result of the above fractionation, activity was increased about 30-fold.The nature of the flower-inhibiting activity of the PE taken from cotyledons exposed to continuous-light conditions was examined (CL-PE). The inhibiting activity was decreased as the cotyledons were exposed to longer dark periods; it appeared to be heat-stable. The CL-PE also inhibited flowering in Lemna. The CL-PE was subjected to the following fractionations: When the CL-PE was extracted with CHCl₃ and ethyl acetate, activity was located in the final aqueous fraction. Activity was localized in the diffusate when the aqueous fraction was dialyzed (molecular weight cut off was 10,000). When the diffusate was fractionated by ion exchange chromatography, the activity was found in the flow-through fraction. When the fraction was applied to a hydroxyapatite cartridge, the activity eluted with 25 mM sodium phosphate buffer. When the fraction was re-dialyzed (molecular weight cut off was 1,000), the diffusate contained the activity. As a result of the above fractionation, activity was increased about 10-fold.     

基于景观尺度下的鄱阳湖湿地浅层土有机碳的空间特征

湿地土壤有机碳研究是全球碳循环研究的基础性工作, 对于准确评估湿地固碳增汇和全球温室气体减排都具有重要意义。以鄱阳湖国家自然保护区为研究区域, 选择六种景观类型(湿地洲滩景观包括受人工控制的碟形湖泊常湖池、半人工控制的碟形湖泊蚌湖、不受人工控制的洲滩前缘泗洲头以及岗地景观包括林地、田地和菜地), 湿地洲滩景观在各1 m高程(泗洲头和蚌湖采样高程10-17 m, 常湖池采样高程12-17 m)内的浅土壤采取3个土壤样品, 岗地景观浅层土壤各采取3个土壤样品, 分析浅层土壤有机碳含量。结果表明, 鄱阳湖不同景观类型的浅层土壤有机碳含量差异性显著。湿地洲滩浅层土壤(特别是0-10 cm土层)的有机碳随高程梯度变化呈现倒U型变化, 即低海拔与高海拔土壤有机碳的含量较中海拔土壤有机碳的含量低, 泗洲头洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在13-14 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为1.56-12.29 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为0.96-8.19 g·kg-1; 蚌湖洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在14-15 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.36-23.32 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为4.14-8.88 g·kg-1; 常湖池洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在16-17 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.51-18.91 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为3.83-10.05 g·kg-1。岗地浅层土壤有机碳(特别是0-10 cm土层)田地的土壤有机碳含量最高, 菜地土壤有机碳含量最低。比较六种景观类型的浅层土壤有机碳含量, 泗洲头洲滩浅层土壤有机碳含量最低, 蚌湖洲滩浅层土壤有机碳含量最高。六种景观类型的浅层土壤有机碳含量呈现一致的现象是土层0-10 cm的机碳含量明显高于土层10-20 cm的有机碳含量, 说明鄱阳湖国家自然保护区内土壤有机碳含量主要富集在土壤浅层的特征。土壤pH值对湿地土壤有机碳呈显著负相关性, 而土壤含水量、地上部分生物量与土壤有机碳呈显著正相关性。