衰老和死亡是生物的一种普遍现象。衰老可被定义为一种依赖于时间的、渐进的、对生物的生理功能和结构有害的变化，其最终导致生物死亡。衰老是涉及遗传、环境和生命类型等诸多因素的复杂过程。对衰老的分子机制的研究表明影响寿命的基因参与了从活性氧(ROS)代谢到蛋白修复等许多分子过程。因此，由ROS引起的对大分子的累积损伤可能导致重要细胞功能的丧失并引起衰老过程中细胞的衰变。衰老与非活性酶以及部分降解和／或氧化损伤的蛋白质的积累有关。具有抗氧化及修复功能的蛋白往往具有抗衰老作用。 根据衰老的自由基理论，生物的寿命取决于其应对ROS引起的随机损伤的能力。被影响的分子往往是衰老过程中能被化学修饰的蛋白。热激蛋白(Hsp)是受到胁迫相应表达的分子伴侣，也是获得耐热性和胁迫抗性的主要决定因素。热激蛋白是一类被称为分子伴侣的蛋白家族的成员，它们可以影响其它蛋白的结构或折叠状态，保护蛋白免于聚集并使错折叠蛋白处于一种可折叠状态，帮助部分变性蛋白进行适当的再折叠以恢复到原初状态。热激或其它胁迫引起的蛋白损伤会诱导热激蛋白的表达。 与其它热激蛋白基因比较，hsp22在发育过程中表达量最小，而在衰老过程中表达量最大。在果蝇(Drosophila)中hsp22的表达在转录及转录后水平均受到调控。Drosophila中hsp22 RNA由衰老过程诱导的表达(即衰老过程中其表达量增加)是真核生物基因表达的一种特殊方式，因为很多基因的表达水平是随着衰老过程而下降或基本保持不变。 核小体组蛋白的乙酰化和去乙酰化在基因表达调控中具有重要作用。由组蛋白乙酰基转移酶(HAT)催化的氨基酸尾部特异赖氨酸残基的翻译后乙酰化可以中和正电荷，形成较为开放的DNA结构，使得转录因子易于接近靶基因。另一方面，组蛋白去乙酞化酶(HDAC)催化的组蛋白去乙酞化通过转移乙酞基来恢复正电荷，导致核小体结构的紧缩。这个过程也可能决定了生物体内特异的时间和空间基因表达模式。因此对组蛋白乙酞化水平的改变引起的生理变化进行研究是非常重要的。这种研究可以通过HDAC抑制剂来实现。常用的HDAC抑制剂有TriehostatinA(TSA)、sodium butyrate(B叭)和sodium4一phenylbutyrate(PBA)等。 乙酞化程度与生物的衰老和寿命密切相关，以往的研究表明，去乙酞化酶SIRZ和即D3与寿命之间关系较为密切，在Saccharon砂ce、cerevisi“。中，irZ的缺失使寿命缩短，而rPd3的敲除则延长了寿命。SIRZ的过量表达使芽殖酵母的寿命延长。这些结果说明组蛋白乙酞化和寿命之间密切相关。但乙酞化在衰老过程中是如何发挥作用，尤其是去乙酞化酶(HDAC)依赖的寿命变化的分子机制还不清楚。 因此，本文以黑腹果蝇(D阳sophila melanogaste;)为实验材料，选定一种随着衰老过程表达量增加的热激蛋白基因hsP22，来探讨组蛋白乙酞化修饰对基因表达及果蝇寿命的影响，以及乙酞化修饰、hsP22基因的表达与果蝇寿命三者之间的联系。得到的主要结果和结论如下: 1、用组蛋白去乙酞化酶抑制剂TSA处理果蝇成虫，观察其对果蝇寿命的影响。结果表明，TSA对雌果蝇和雄果蝇的寿命均有影响，与对照相比，TSA可以显著延长果蝇的平均寿命和最大寿命。 2、通过用组蛋白去乙酞化酶抑制剂TSA处理果蝇幼虫，观察其多线染色体上热激蛋白基因处染色体形态的变化。由实验结果我们推测去乙酞化酶抑制剂TSA影响了热激蛋白基因的转录。通过比较膨泡变化，我们认为组蛋白乙酞化修饰可以影响特定基因位点的染色体高级结构。 3、利用RT一PCR技术，对去乙酞化酶抑制剂TSA处理的羽化后不同天数果蝇成虫人胡22 mRNA转录水平进行检测。结果表明，经组蛋白去乙酞化酶抑制剂TSA处理后hsP22 mRNA的转录水平高于基础转录水平，且随着日龄的增加hsP22 mRNA水平提高的幅度有增大的趋势，但当群体存活率很低时(接近死亡)hsP22 mRNA水平不再提高。结合前面对果蝇多线染色体形态学观察的结果，我们认为去乙酞化酶抑制剂TsA对hsP22的转录调控有重要的作用，而且可能是通过改变该基因所在染色质处的乙酞化水平从而改变染色质的结构来实现的。 4、通过去乙酞化酶抑制剂TSA处理和蛋白质免疫印记分析，我们发现TSA处理可以促进Hsp22蛋白的表达，而且TSA的作用与HsP22蛋白的基础表达水平有关。 根据以上结果，结合前人的研究，我们认为，组蛋白乙酞化修饰、灿尹22基因的表达以及果蝇寿命三者之间密切相关，由组蛋白去乙酞化酶抑制剂TSA介导的组蛋白乙酸化水平的变化可以改变象hsP22这样对衰老过程有重大影响的热激蛋白基因以及其它相关基因的表达模式，从而营造一个适宜的生理和细胞环境，延缓生物的衰老，最终延长其寿命。 本文的工作为进一步探讨衰老的机制奠定了实验基础。同时我们认为果蝇可以作为一种合适的模式生物进行药物筛选，以寻找那些能够治疗早衰(早老)疾病和延缓衰老的药物。重要的生物大分子在进化上通常是保守的，以果蝇作为模式生物，对其基因组中与寿命密切相关的基因进行研究将有助于理解控制衰老过程和寿命的分子机制，其意义在于这些研究结果可用于?