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黑豆,我国传统农作物,具有药食两用价值。黑豆除含各种活性物质外,含量最为丰富的是花青素,尤其是黑豆皮。实验室前期成功制备黑豆皮花青素(BSCA)且对其生物活性进行研究,发现BSCA具有很强的抗氧化、抗肿瘤活性。研究表明BSCA具有其他的生物活性如抗炎、降低血脂、防辐射、抗衰老等。衰老是不可避免的生命历程,但是延缓衰老速度是可以实现的。本研究以秀丽隐杆线虫这一经典模式生物为对象,探索了BSCA对衰老以及衰老相关疾病阿尔茨海默症(AD)的影响及其作用机制,主要研究内容和结果如下:1.BSCA的成分鉴定及其对野生型N2线虫生理指标的影响。通过高效液相鉴定发现BSCA的主要成分为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)、飞燕草素-3-O-葡萄糖苷(D3G)、矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷(Pt3G)、矮牵牛素。BSCA可以延长N2线虫寿命,改善年老线虫运动能力,减少线虫肠道褐脂素积累,但对生殖能力、咽抽速率等生理指标没有影响。2.BSCA延长野生型N2线虫寿命的机制。利用应激(氧化应激、热应激)抵抗、荧光探针、抗氧化酶活性检测试剂盒等方法,探究BSCA调控寿命的机制。结果显示BSCA增强线虫应激抵抗,降低体内活性氧(ROS)水平,增加抗氧化酶活性。BSCA对线虫突变株寿命、qRT-PCR等方法,结果显示,BSCA没有延长daf-2、daf-16突变株寿命,表明BSCA介导的寿命延长依赖于daf-2和daf-16,即依赖于IIS通路。qRT-PCR结果显示BSCA下调daf-2、age-1、akt-1基因表达,上调daf-16及其靶基因sod-3表达,对skn-1以及靶基因gcs-1、gst-4没有影响,表明BSCA下调IIS通路,激活daf-16转录因子活性。3.BSCA对AD的影响及其机制。AD是与衰老密切相关的神经退行性疾病,其发病机制尚不是很清楚,但普遍认为Aβ诱导的细胞毒性是AD发病的主要原因。研究表明具有延缓衰老的药物能够预防衰老相关疾病,本研究以表达人Aβ1-42的AD模型CL4176线虫为对象,探索BSCA对AD的保护。利用CL4176线虫寿命、瘫痪、ROS水平、硫黄素染色等方法,结果显示BSCA延长CL4176线虫寿命,增加衰老线虫运动能力,延缓线虫瘫痪,增加线虫体内抗氧化酶活,清除体内ROS。硫黄素染色发现BSCA处理组线虫头部Aβ聚集明显减少。qRT-PCR结果显示BSCA对AD起保护作用依赖于DAF-16转录因子。综上所述,BSCA能够延长秀丽隐杆线虫寿命,增强其应激抵抗,降低体内ROS水平,增加DAF-16转录活性。BSCA也能够预防衰老相关疾病AD,对其起到保护作用。这为BSCA作为食品添加剂用于延缓衰老、预防AD提供一定的理论基础。