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人口老龄化是目前社会与经济发展必须面对的一个重要问题。随着医学科技的发展和老龄化进程的进一步加深,相比于寿命长度,寿命质量也受到越来越多的关注。n-3多不饱和脂肪酸（PUFAs）作为生命与健康的重要营养物质,对保护心血管、促进脑健康、抗炎、抗氧化、改善代谢综合征、预防癌症等具有重要作用。n-3 PUFAs的抗衰潜力已有少许研究证据支持,但是其延缓衰老的具体作用及分子机制尚不清楚。本研究从衰老理论中的端粒学说和自由基学说出发,以第四代端粒酶缺陷型(G4 Terc-/-)小鼠作为早衰模型,用正常对照饲料（n-6PUFAs/n-3 PUFAs比例为23:1）和富含二十二碳六烯酸（DHA,n-6/n-3比例为3:1）的饲料喂养野生型（WT）和G4 Terc-/-小鼠至24月龄进行终身膳食干预,探究DHA通过端粒-DNA-线粒体轴调控衰老的作用机制。主要研究结果如下:1.外源性膳食DHA终身干预对于端粒酶缺陷型小鼠早衰表型的调控研究（1）DHA改善了Terc-/-雌鼠严重的弓背瘦弱和脱毛表型以及Terc-/-雄鼠的消瘦和毛发灰白表型,但没有影响Terc-/-小鼠的体重下降。（2）Terc-/-雌鼠和雄鼠的运动耐力分别下降了40.0%和15.3%,而DHA能够缓解Terc-/-小鼠的运动耐力下降（p＜0.01）,减少衰老导致的肌肉力量损失。（3）脏器系数测定结果表明DHA改善了Terc-/-雌鼠的心脏肥厚和肾萎缩,以及Terc-/-雄鼠的心脏肥厚、肾肿大和睾丸萎缩（p＜0.05）,说明DHA改善了衰老小鼠的器官健康状况。（4）DHA在Terc-/-雌鼠中分别降低了肾脏56.6%和肝脏19.2%的衰老相关β半乳糖苷酶（SA-β-gal）的活性,在Terc-/-雄鼠中分别降低了肾脏52.3%、肝脏37.3%和睾丸52.6%的SA-β-gal活性（p＜0.05）。（5）DHA降低了Terc-/-雌鼠心脏54.6%的p21基因表达（p＜0.001）但对p53蛋白表达无明显影响。DHA降低了Terc-/-雄鼠心脏32.4%的p53蛋白表达和39.7%的p21基因表达（p＜0.01）。因此,DHA能够抑制衰老分子标志物表达。虽然生存曲线表明膳食DHA终身干预没有延长Terc-/-小鼠的寿命,但是DHA能够改善衰老表型并提高了器官健康状况,表现出延缓衰老作用。2.DHA对Terc-/-早衰小鼠端粒功能、DNA损伤信号和氧化应激的调控研究（1）Terc-/-小鼠端粒严重磨损,DHA能将Terc-/-雌鼠的全血、骨髓、心脏和肝脏的平均端粒长度分别增加125.0%、37.7%、21.6%和42.0%（p＜0.01）。DHA干预后Terc-/-雄鼠的全血、骨髓、心脏和肝脏中的平均端粒长度分别增长了98.8%、45.3%、42.8%和33.1%（p＜0.05）,但是DHA对Terc-/-雄鼠睾丸端粒长度的改善作用不明显。总之,DHA减缓了Terc-/-衰老小鼠的端粒缩短。（2）DHA降低了Terc-/-雌鼠心脏中35.6%和Terc-/-雄鼠心脏中29.4%的DNA损伤标志物γH2AX的蛋白表达（p＜0.05）,表明DHA减弱了Terc-/-小鼠的DNA损伤。（3）DHA减少了Terc-/-雌鼠心脏中DNA损伤感应器30.0%ATM和53.0%PARP的基因表达（p＜0.01）,却没有减少PARP1蛋白表达。DHA降低了Terc-/-雄鼠心脏中39.1%的PARP1基因和40.0%蛋白表达（p＜0.01）,却没有降低ATM基因表达,即DHA调控DNA损伤信号通路具有性别差异。（4）DHA分别降低了Terc-/-雌鼠和Terc-/-雄鼠心脏中33.1%和35.8%的ROS水平（p＜0.05）。DHA略微增加了Terc-/-雌鼠的血清SOD活性（p=0.0743）并显著增加了Terc-/-雄鼠34.2%的血清SOD活性（p＜0.05）。DHA还增加了Terc-/-雌鼠64.1%和Terc-/-雄鼠79.8%的抗氧化关键因子Nrf2的基因表达（p＜0.01）。3.DHA对Terc-/-早衰小鼠线粒体功能稳态的调控研究（1）Terc-/-雌鼠心脏、肝脏和Terc-/-雄鼠心脏、肝脏中的线粒体DNA拷贝数分别降低了28.5%、42.4%、32.7%和40.7%（p＜0.01）,DHA没有增加Terc-/-小鼠的线粒体DNA拷贝数。（2）Terc-/-小鼠心脏中以PGC1基因为代表的线粒体生物发生途径以及Pink1基因为代表的线粒体自噬途径过度激活,线粒体融合基因Mfn2和Opa1、线粒分裂基因Fis1和Drp1的表达也均有增加（p＜0.05）。DHA降低了Terc-/-小鼠心脏中线粒体生物发生和自噬、线粒体融合与分裂的基因表达（p＜0.05）,改善了线粒体质量控制系统紊乱。（3）DHA增加了Terc-/-雄鼠心脏中线粒体呼吸链复合物IV 79.4%和复合物V 40.8%的表达（p＜0.01）,但对Terc-/-雌鼠心脏中复合物II、IV、V的水平没有明显改善。（4）DHA降低了Terc-/-小鼠心脏中Bax基因和蛋白表达（p＜0.05）,DHA增加了Terc-/-雌鼠而不是雄鼠心脏的Bcl2蛋白表达（p＜0.01）,即DHA通过下调Bax和上调Bcl2抑制了心脏细胞凋亡。综上所述,端粒酶缺陷导致的端粒加速缩短会引起DNA损伤。端粒功能障碍及DNA损伤会导致线粒体严重受损,具体表现为线粒体DNA缺失、线粒体质量控制系统紊乱、呼吸链复合物活性降低、ROS生成增加,而ROS会进一步增强氧化应激而损伤线粒体和DNA,从而形成恶性循环。Terc-/-小鼠表现出弓背、消瘦、掉毛、毛发灰白、体重下降等衰老外观,运动耐力下降,器官功能受损,衰老标志物表达显著增加和寿命缩短。然而,DHA能够有效抑制ATM/p53/p21及PARP1信号通路,改善线粒体功能稳态,包括增加呼吸链复合物表达和恢复线粒体质量控制系统平衡,进而降低氧化应激。DHA还能通过上调Nrf2基因及其下游的SOD活性来降低ROS水平,进而减弱DNA损伤,从而减缓端粒磨损,最终改善了衰老表型和器官健康状况。膳食DHA终身干预虽然没能直接延长Terc-/-小鼠的寿命但是促进了衰老过程的健康状态,能够延缓衰老。本研究结果揭示了DHA通过端粒-DNA-线粒体轴调控衰老的作用及分子机制,为明确DHA的延缓衰老功效以及开发DHA作为抗衰功能性食品提供了新的科学依据。