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1研究目的本研究利用UAS-Gal4对果蝇Sima基因进行心脏特异性敲减,使用低氧装置和运动装置对果蝇进行低氧、运动干预。探讨低氧联合运动对果蝇心脏功能的影响,并检测攀爬能力,睡眠情况。然后再探讨敲减Sima基因后研究运动、低氧、运动联合低氧对果蝇心脏功能的影响。为研究Sima基因介导低氧、运动、低氧联合运动对心脏功能的改善作用提供理论依据。2研究方法处女蝇v106187分别与W1118品系、Hand-GAL4品系雄蝇杂交,取得F1代处女蝇,随机分为8组:安静基因正常组(NC)、低氧基因正常组(HC)、运动基因正常组(NE)、低氧运动基因正常组(HE)。安静SimaRNAi组(NCS)、低氧SimaRNAi组(HCS)、运动SimaRNAi组(NES)、运动低氧SimaRNAi组(HES)。运动组从第22天龄开始运动,每天上午训练1.5h,持续三周。低氧组均第22天龄开始低氧,每次从下午开始低氧4h,持续三周。指标检测:将基因正常表达和基因敲减表达的果蝇每组随机挑选60只进行检测Sima基因的mRNA表达量,各组随机抽取30只果蝇进行M-mold心脏功能检测节律性指标(心率、心律不齐指数、心动周期、收缩间期、舒张间期)和泵血功能(缩短分数、收缩直径、舒张直径),100只果蝇做运动能力检测,32只果蝇对睡眠进行检测。3研究结果3.1RT-PCR检测结果与W1118/v106187(基因正常组)相比,Hand-Gal4/V106187(基因敲减组)Sima基因mRNA表达降低,下调率为39.29%。结果证明了F1代果蝇Sima基因敲减品系构建成功。3.2果蝇心脏功能检测结果3.2.1果蝇心脏节律性指标检测:3.2.1.1低氧对果蝇心脏节律性的影响与NC组相比,HC组果蝇心率降低,心率不齐指数降低,HC心动周期增大,舒张间期增大(P<0.01)。3.2.1.2运动对果蝇心脏节律性的影响与NC相比,NE组果蝇心率降低,心率不齐指数降低(P<0.01),心动周期增大,舒张间期增大(P<0.05)。3.2.1.3运动联合低氧对果蝇心脏节律性的影响HC心率小于HCS,NE心率小于NES,HE小于HES。(P<0.01)。NES心率小于HES组果蝇(P<0.01)。NC心律不齐指数小于NCS,HC心率不齐指数小于HCS,NE心率不齐指数小于NE组,HE心率不齐指数小于HES组(P<0.01)。NE心动周期大于NES组,HC大于HCS组,(P<0.01)。HC大于HCS组(P<0.01),NE舒张间期大于NES(P<0.05),HE舒张间期大于HES组(P<0.01)。与NC组果蝇相比,HC、NE、HE组心率降低,HC、NE心率不齐指数降低(P<0.01)。HC(P<0.01)、NE心动周期增大(P<0.05)。HE组收缩间期增大(P<0.01)。HC、NE、HE组舒张间期增大(P<0.01)。与NCS组果蝇相比,HES组心率降低(P<0.01)。HCS、NES、HES心率不齐指数降低(P<0.01)。NCS、HES组心动周期增大(P<0.05)。HES组舒张间期增大。3.2.2果蝇心脏泵血功能指标检测3.2.2.1低氧对果蝇泵血功能的影响与NC相比,HC缩短分数显著增加(P<0.01),HC收缩直径降低,(P<0.01)HC舒张直径降低(P<0.01)。与NCS相比,HCS缩短分数显著增加(P<0.01),HCS收缩直径降低(P<0.05)。3.2.2.2运动对果蝇泵血功能的影响与NC相比,NE缩短分数增加(P<0.01),NE舒张直径增加(P<0.05)。与NCS相比,NES缩短分数增加(P<0.01),NES舒张直径增加(P<0.05)。3.2.2.3运动联合低氧对果蝇泵血功能的影响NC缩短分数大于NCS(P<0.01),HC缩短分数大于HCS,NE缩短分数大于NES(P<0.01)。NC收缩直径小于NCS,HC收缩直径小于HCS,NE收缩直径小于NES,HE收缩直径小于HES(P<0.01)。NC舒张直径显著小于NCS(P<0.05),HC舒张直径显著小于HCS(P<0.01),NE舒张直径小于NES(P<0.05),HE舒张直径显著小于HES(P<0.01)与NC相比NE、HC缩短分数显著增加(P<0.01)。HC、HE收缩直径减少(P<0.01)。HC、HE组果蝇舒张直径减少(P<0.01)NE舒张直径增大(P<0.01)。与NCS相比,NES、HCS、HES缩短分数增加(P<0.01)。HCS收缩直径下降(P<0.05)。NES舒张直径增大,HES舒张直径增大(P<0.05)。3.3果蝇攀爬能力检测3.3.1低氧对攀爬能力的影响与NC组相比,HC攀爬能力增大(P<0.01)。与NCS相比,HCS攀爬能力增大(P<0.05)。3.3.2运动对攀爬能力的影响与NC相比,NE攀爬能力增大(P<0.01)。与NCS相比,NES攀爬能力增大(P<0.05)3.3.3低氧联合运动对攀爬能力的影响HC高于HCS,NE高于NES,HE高于HES(P<0.01)。与NC相比,HC、NE、HE攀爬指数提高。与NCS相比,HCS、NES、HES攀爬指数增加(P<0.05)。3.4果蝇睡眠片段数检测3.4.1低氧对睡眠片段数的影响与NC相比,NCS睡眠片段数增加(P<0.01)。3.4.2运动对睡眠片段数的影响与NC相比,NE睡眠片段数减少(P<0.01),与NCS相比,NES睡眠片段数减少(P<0.05)。3.4.3运动联合低氧对睡眠片段数的影响NES睡眠片段数大于NE(P<0.01),与NC相比,HE睡眠片段数减少,与NES相比,HES睡眠片段数减少。4结论4.1通过UAS-GAL4成功构建Sima基因敲减果蝇品系,发现Sima基因敲减会导致果蝇心脏心率不齐指数增加,收缩直径、舒张直径上升,缩短分数下降,出现类似于扩张性心肌病的症状。并导致运动能力和睡眠质量的下降。4.2 Sima基因敲减的果蝇与正常表达果蝇经过低氧干预后可以降低心率不齐指数,延缓衰老导致的收缩性降低,泵血功能的下降。并且对运动能力有积极效应。而且基因正常的果蝇经过低氧干预后还可以降低心率,提高心动周期。4.3 Sima基因敲减的果蝇与正常表达果蝇经过运动干预可以降低心率,降低心率不齐指数,提高心动周期,延缓果蝇舒张性的降低,泵血功能的下降,并且对运动能力和睡眠有积极作用。而且基因正常的果蝇经过运动干预后还可以降低心率,提高心动周期。