【摘要】：限制熱量,減少食物攝入已在多種動物模型中被證明能夠有效延緩衰老和延長壽命~([1])。但是限食延長壽命的機(jī)理,至今仍未明確,還有許多未知環(huán)節(jié)需要繼續(xù)深入研究。家蠶作為一種飼養(yǎng)容易、子代多、遺傳背景清楚和突變資源豐富的實驗動物,用來研究延緩衰老和延長壽命具有自己的獨特優(yōu)勢。家蠶二化性品系“秋豐”幼蟲具有限性斑紋,雌性為普通斑紋,雄性為素蠶,便于區(qū)分雌雄。本文以家蠶品種秋豐為實驗對象,利用qRT-PCR和代謝組分析技術(shù),研究限食對家蠶幼蟲血淋巴代謝生理、壽命相關(guān)基因表達(dá)水平的影響,探究限食與壽命相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)作用,尋求限食延緩衰老的生理生化機(jī)制。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)限食顯著減輕家蠶個體質(zhì)量、顯著延長家蠶壽命。以二化性家蠶品系“秋豐”為對象,通過前期預(yù)備試驗,設(shè)置自由采食組(AL組)和限制給食組(DR組),AL組每日給桑2次、保持24 h自由進(jìn)食;限制給食組(DR組)每日給桑1次、保持16h自由進(jìn)食時間即停食8 h。結(jié)果顯示,DR組給食量控制在AL組給食量的61.03%;與AL組相比,DR組5齡幼蟲個體質(zhì)量平均減輕36.41%,雌雄平均壽命955 h,比AL延長131 h,差異達(dá)到顯著水平(p0.05);2組雌蛾的造卵數(shù)沒有明顯變化(p0.05),雄蛾交尾正常。(2)限食影響家蠶3個壽命相關(guān)基因的表達(dá)。選擇3個果蠅壽命相關(guān)基因的同源基因Bmchico、Bmrpd3和BmAkh2。分別提取DR組和AL組5齡3 d幼蟲不同組織的總RNA,利用qRT-PCR技術(shù)分析其表達(dá)水平。結(jié)果顯示,Bmchico在DR組雌蠶絲腺、脂肪體和雄蠶表皮中顯著下調(diào),在其他組織中下調(diào)不明顯;Bmrpd3在2組家蠶的各個組織中觀察到不同程度的表達(dá)差異;BmAkh2在除DR組雄蠶表皮的其余組織中顯示出不同程度的下調(diào)。表明限食對3個壽命相關(guān)基因在不同性別、不同組織的蠶體存在不同影響。(3)限食對家蠶生理生化水平的影響。分別提取DR組和AL組5齡3 d幼蟲血淋巴,測定超氧化物歧化酶活力、過氧化氫酶活力,丙二醛含量、可溶性蛋白含量和海藻糖水平。結(jié)果顯示,DR組血淋巴中超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活力整體水平較AL組高,丙二醛含量下降,可溶性蛋白含量降低,海藻糖整體水平下降。表明限食后生物體具有更高的抗氧化能力,更低的能量代謝水平。(4)限食對家蠶血淋巴代謝物的影響。本實驗選取DR組和AL組幼蟲5齡3 d血淋巴進(jìn)行LC-MS代謝組學(xué)分析。結(jié)果顯示,在雄蠶中篩選到了74種差異代謝物(26種上調(diào),48種下調(diào)),在雌蠶中篩選到61種差異代謝物(22種上調(diào),39種下調(diào)),其中主要的差異代謝物是氨基酸、有機(jī)酸和胺類物質(zhì)。在DR組中,組氨酸、精氨酸等17種氨基酸含量發(fā)生顯著改變,各類氨基酸所占比重重排;檸檬酸、蘋果酸、α-酮戊二酸等TCA中間體含量上升;精胺、腐胺和亞精胺等生物胺整體水平下降。研究表明限食可以提高家蠶機(jī)體抗氧化水平,改變血糖水平,使家蠶血淋巴代謝物產(chǎn)生顯著變化,從而延長家蠶的壽命。該結(jié)果為人類限食研究提供了良好的動物模型,為研究適度限食有助于抗衰老提供了實驗依據(jù),為限食延緩衰老機(jī)制理論基礎(chǔ)的后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S881.2
【圖文】：

實驗技術(shù)路線

圖 2.1 限食模型與自由采食模型家蠶齡期經(jīng)過（A）限食模型與自由采食模型家蠶 5 齡幼蟲每日食下量（B）限食模型與自由采食模型家蠶 5 齡幼蟲日均食下量R♀”分別代表限制給食組雄、雌蠶；AL♂、AL♀分別代表自由采食組雄、雌蠶e 2.1Silkworm of limited feeding model and free feeding model of the amounts of ininstar larvae of silkworm of limited feeding model and free feeding model daily feestar larvae of silkworm of limited feeding model and free feeding model average dailintake開始，DR 組每個齡期經(jīng)過時間均有不同程度的延長，其中在 5 齡期延長最明顯，綜合整個齡期（圖 2.2）來看，雌蠶 DR 組比 AL 組蠶 DR 組比 AL 組延長了 130 h，差異均達(dá)到顯著水平（p<0.05），表長家蠶的壽命。

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本文編號：2720257