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临床上许多疾病都与线粒体功能失调有关,已有研究表明线粒体功能失调的原因之一是其自身产生的活性氧类物质引起的氧化损伤。活性氧类物质在生物体内扮演着双重角色,它既能引起细胞的氧化损伤,又参与细胞的信号转导。线粒体呼吸链是活性氧类物质产生的主要来源,呼吸链上各复合体亚基的改变会影响活性氧类物质对机体的作用。本研究首先构建秀丽隐杆线虫线粒体呼吸链复合体Ⅱ的细胞色素b大亚基基因mev-1和复合体Ⅲ的铁硫蛋白催化亚基基因isp-1的RNAi克隆载体即pPD129.36-mev-1和pPD129.36-isp-1,转化E.coll HT115(DE3),挑取阳性克隆,经菌液PCR、质粒双酶切和测序鉴定,获得与mev-1和isp-1基因已知序列相符合的下一步RNAi实验用正确克隆。给秀丽隐杆线虫饲喂已构建成功的上述RNAi工程菌,用实时荧光定量PCR检测线虫相应基因mRNA的表达量,发现mev-1基因RNAi后的线虫,mev-1基因的mRNA表达量为正常表达量的28.74 ± 1.21%;isp-1基因RNAi的线虫,isp-1基因的mRNA表达量为正常表达量的19.76 ± 1.73%,结果表明,本实验构建的RNAi克隆载体表达的dsRNA对线虫相应的基因产生了沉默效应。用活性氧类物质的荧光探针H2DCF-DA检测线虫体内总活性氧含量的变化,结果显示mev-1基因的干扰会引起线虫体内活性氧含量升高至对照组的149%(p<0.01);而isp-1基因被干扰之后,活性氧含量降低至对照组的80%(p<0.05)。结果表明,本实验构建的RNAi克隆菌对线虫相应的基因产生沉默效应之后会引起线虫体内总活性氧含量的改变,针对呼吸链不同位点的基因进行RNAi,会使总活性氧升高或降低。给线虫饲喂RNAi克隆菌之后,线虫的耗氧量也发生了改变。mev-1基因RNAi后线虫的耗氧量显著减小,为对照组的67.65%(p<0.05);isp-1基因被干扰之后线虫的耗氧量显著增加,为对照组的167.42%(p<0.05)。结果表明,线粒体相关基因mev-1和isp-1被干扰后会影响到线虫的正常呼吸,线虫的线粒体功能受到影响。对于mev-1基因RNAi后的线虫,用抗氧化剂(NAC)处理,线虫寿命比对照mev-1 RNAi的线虫显著延长(p<0.05),且线虫运动能力具有增强的趋势。此外,2.0 mmol/LNAC可使mev-1基因RNAi的线虫抗热胁迫能力显著增强(p<0.05)。对于isp-1基因RNAi后的线虫,用氧化剂(PQ)处理,发现线虫寿命比对照isp-1RNAi的线虫显著延长(p<0.05),且线虫运动能力具有增强的趋势,抗热胁迫能力显著增强(p<0.05)。该结果符合理论推断,模型验证成功。本实验成功建立了秀丽隐杆线虫线粒体功能失调模型,该模型体内总活性氧含量升高或降低,可用于模拟体内活性氧变化影响机体各种生理生化代谢过程的线粒体功能失调状态,为研发抗氧化保健品、相关功能食品以及筛选抗因线粒体功能失调所致癌症、糖尿病、心脑血管疾病和神经退行性病变的药物提供了一个多功能模型。