【摘 要】
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随时间推移,全球人口年龄结构在不断变化,主要表现为老龄化问题日益加剧,也将威胁经济增长和社会可持续性发展。这一问题使得衰老以及对衰老的干预研究被越来越多研究者所关注。秀丽隐杆线虫是研究衰老的理想模式生物。除了培养方式简单,它的大部分信号通路与人类高度保守,并且在其近20,000个蛋白质编码基因中,有60-80%与人类基因同源。甘露糖是葡萄糖的异构体,由同一种转运蛋白转运。甘露糖常被作为一种非抗生素
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随时间推移,全球人口年龄结构在不断变化,主要表现为老龄化问题日益加剧,也将威胁经济增长和社会可持续性发展。这一问题使得衰老以及对衰老的干预研究被越来越多研究者所关注。秀丽隐杆线虫是研究衰老的理想模式生物。除了培养方式简单,它的大部分信号通路与人类高度保守,并且在其近20,000个蛋白质编码基因中,有60-80%与人类基因同源。甘露糖是葡萄糖的异构体,由同一种转运蛋白转运。甘露糖常被作为一种非抗生素治疗用于人类复发性尿路感染,甘露糖还被证明可以抑制肿瘤生长,以及可以通过改变肠道微生物组成来抵消高脂饮食引起的肥胖症。然而并未有关于甘露糖与寿命的相关文章报道。本文利用秀丽隐杆线虫作为研究模型,开展了甘露糖对秀丽隐杆线虫的寿命影响的相关实验探究。分别对秀丽隐杆线虫的正常衰老寿命以及健康寿命进行探究。利用线虫RNAi方法、RT-PCR、RNA-seq等实验方法进行了相关实验,探究了甘露糖延长秀丽隐杆线虫寿命的可能机制。所得结果如下:（1）在正常衰老寿命方面,1 mM、2.5 mM、5 mM、10 mM甘露糖均能延长秀丽隐杆线虫的寿命,其中以5 mM效果最为明显,延长18.7%的最大寿命,17.02%的平均寿命（p<0.0001）。并且通过喂食生长停滞的大肠杆菌OP50排除了甘露糖经过大肠杆菌代谢后的产物在延长寿命方向起作用的可能性。（2）在健康寿命方面,通过运动能力以及繁殖力来反应秀丽隐杆线虫的健康寿命。以秀丽隐杆线虫在M9缓冲液液滴中的摆动次数来评估,在第四天、第六天、第八天,实验组的线虫运动能力均强于对照组（p<0.05）。说明甘露糖提高了秀丽隐杆线虫的运动能力。对于繁殖力,甘露糖处理的实验组与对照组并无差异。（3）为了找出甘露糖延长线虫的相关途径以及关键基因,我们对经典的一些影响衰老的突变体进行筛选,发现在akt-1以及aak-2突变体中加甘露糖进行寿命实验结果与野生型线虫N2结果相似均能延长线虫寿命。说明AKT-1以及AAK-2并未参与甘露糖延长秀丽隐杆线虫寿命的代谢途径。（4）通过对甘露糖处理的实验组与对照组进行RNA-seq分析,发现甘露糖提高了对热应激反应的能力。甘露糖上调了FOXO转录因子daf-16、hsf-1以及HSP（heat shock protein）相关基因的表达。利用qRT-PCR进一步验证了被报道的促进长寿相关基因可被甘露糖诱导表达。利用现有突变株以及构建线虫RNAi载体进行寿命实验与热应激发现,甘露糖延长线虫寿命依赖于DAF-16、HSF-1以及HSP-70。本文发现甘露糖可延缓线虫的寿命以及提高运动能力。甘露糖通过激活DAF-16以及热休克蛋白来延长寿命。这些结果为进一步开发和利用甘露糖作为衰老或干预老年相关疾病的药物提供了一定的研究基础。
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