本文關鍵詞：CG9940基因表達改變聯合運動對果蠅心臟功能增齡變化的影響

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【摘要】：1研究目的本實驗采用UAS-Gal4系統(tǒng)對果蠅NAD合成酶CG9940基因進行表達調控,采用果蠅運動裝置對果蠅進行耐力運動,通過檢測果蠅心臟功能來研究CG9940基因過表達、沉默聯合耐力運動干預對果蠅心臟增齡變化的影響,同時檢測運動能力和統(tǒng)計生命周期,為NAD合成酶CG9940基因聯合耐力運動干預在抗衰老方面的研究提供全面科學的理論依據。2研究方法果蠅基因型:CG9940過表達系(y[1]w[67c23]P{y[+m8]=Mae-UAS.6.11}CG9940[GG01267])、CG9940干擾系(PBac{WH}CG9940f04110)、W1118野生型和arm-Gal4調控系(美國伯明翰研究所提供)。雌性W1118、CG9940過表達系和CG9940沉默系均與雄性調控系arm-Gal4雜交,取F1代,進行分組。野生型F1代分組為:1周對照組(1W-C-W1118/arm-Gal4)、6周對照組組(6W-C-W1118/arm-Gal4)、6周運動組(6W-EW1118/arm-Gal4);過表達系F1代分組為:1周對照組(1W-C-OpCG9940/arm-Gal4)、6周對照組(6W-C-Op-CG9940/arm-Gal4)、6周運動組(6W-E-Op-CG9940/arm-Gal4);沉默系F1代分組為:1周對照組(1W-C-RNAi-CG9940/arm-Gal4)、6周對照組(6W-CRNAi-CG9940/arm-Gal4)和6周運動組(6W-E-RNAi-CG9940/armGal4)。采用第3代果蠅運動裝置,運動組均從第8天齡開始運動,運動負荷根據果蠅訓練情況進行梯度增減,電機轉速從第2周至第6周分別控制為0.18r/s、0.20r/s、0.18r/s、0.16r/s和0.14r/s,每次訓練1.5h,連續(xù)訓練5周,每周休息2天,運動方案結束,24時后取材。指標檢測:從三個構建品系中均隨機挑選果蠅10只進行RT-PCR檢測品系構建,各組隨機挑選30只果蠅進行M-mold心臟功能檢測,100只果蠅做攀爬能力檢測,200只果蠅統(tǒng)計生命周期。3研究結果3.1 RT-PCR檢測結果與W1118/arm-Gal4組相比,Op-CG9940/arm-Gal4組表達升高(P0.01),過表達率為127.27%;RNAi-CG9940/arm-Gal4組表達下降,過表達率為-72.72%。說明F1代果蠅CG9940基因過表達、干擾品系構建成功。3.2心臟功能檢測結果與6W-C-W1118/arm-Gal4組相比,6W-C-Op-CG9940/arm-Gal4組心率無明顯差異(P=0.87),縮短分數增大(P0.05),心率不齊指數降低(P0.05);6W-C-RNAi-CG9940/arm-Gal4與6W-C-W1118/armGal4組相比,心率減慢(P0.05),縮短分數無明顯變化(P=0.43),心律不齊指數無差異(P=0.58)。提示CG9940基因表達上調能增強中老齡果蠅心臟功能,并降低心律失常發(fā)生的風險,而CG9940基因表達下調導致中老齡果蠅心率減慢。與6W-C-W1118/arm-Gal4組相比,6W-E-W1118/arm-Gal4組心率減慢(P0.05),縮短分數增大(P0.01),心律不齊指數降低(P0.05)。提示運動訓練能改善野生型中老齡果蠅心臟功能,并降低心律不齊發(fā)生的風險。與6W-C-Op-CG9940/arm-Gal4組相比,6W-E-Op-CG9940/armGal4組心率減慢(P0.01),縮短分數增大(P0.01),心律不齊指數降低(P0.01)。提示運動訓練能改善CG9940基因過表達的中老齡果蠅心臟功能,并降低心律不齊發(fā)生的風險。與6W-C-RNAi-CG9940/arm-Gal4組相比,6W-E-RN Ai-CG9940/arm-Gal4組心率無明顯變化,縮短無明顯變化,心律不齊指數減小(P0.01)。提示運動訓練對CG9940基因過表達下調的中老齡果蠅心臟功能無影響,但能降低心律不齊發(fā)生的風險。3.3攀爬能力檢測結果與6W-C-W1118/arm-Gal4組相比,6W-C-Op-CG9940/arm-Gal4組攀爬指數增加(P0.05),6W-C-RNAi-CG9940/arm-Gal4攀爬指數減小(P0.01),提示CG9940基因表達上調能提高中老齡果蠅運動能力,而該基因下調能導致中老齡果蠅運動能力減弱。與6W-C-W1118/arm-Gal4組相比,6W-E-W1118/arm-Gal4組攀爬指數增加(P0.05);與6W-C-Op-CG9940/arm-Gal4組相比,6W-E-Op-CG9940/arm-Gal4組攀爬指數增加(P0.05);與6W-CRNAi-CG9940/arm-Gal4組相比,6W-E-RNAi-CG9940/arm-Gal4組攀爬指數無明顯變化。提示運動訓練能夠增強野生型、CG9940過表達型中老齡果蠅運動能力,對CG9940基因表達下調型中老齡果蠅運動能力無明顯影響。3.3生命周期統(tǒng)計結果與C-W1118/arm-Gal4組果蠅生命周期比較,E-W1118/arm-Gal4組壽命延長(P0.05);與C-Op-CG9940/arm-Gal4組果蠅生命周期比較,E-Op-CG9940/arm-Gal4組壽命延長(P0.05);C-RNAi-CG99940/arm-Gal4組果蠅生命周期比較,E-RNAi-CG9940/arm-Gal4組生命周期無明顯差異(P0.05)。提示CG9940正常表達和表達上調遺傳背景下,運動訓練有助于延長果蠅壽命,而CG9940表達下調遺傳背景下,運動訓練無延壽作用。4結論4.1利用UAS-Gal4系統(tǒng)成功構建CG9940基因表達上調、下調果蠅品系,我們發(fā)現上調NAD合成酶基因CG9940表達能提高幼齡果蠅心臟功能和運動能力,延緩中老齡果蠅心臟功能和運動能力的增齡衰退,降低心律異常發(fā)生的風險,延長壽命;下調NAD合成酶基因CG9940表達盡管能提高幼齡果蠅運動能力,但對幼齡果蠅心臟射血功能無明顯影響,能加快中老齡果蠅心率增齡衰減和運動能力退化,縮短壽命。4.2在不同的遺傳背景下,運動對果蠅心臟功能和運動能力增齡變化的影響有差異。對于野生型和CG9940基因表達上調型果蠅,運動延緩中老齡果蠅心臟功能和運動能力增齡衰退,降低心律異常增齡升高發(fā)生風險,對壽命延長有積極效應,且CG9940基因表達上調型果蠅的運動效果最好;G9940基因表達下調型果蠅進行運動干預,能減輕中老齡果蠅心律異常增齡升高的發(fā)生風險,但不能延緩中老齡心臟功能和運動能力的增齡衰退,不能減輕壽命的縮短。4.3果蠅NAD合成酶基因CG9940是與心臟功能、運動能力和衰老密切相關的基因,上調NAD合成酶基因CG9940并進行運動干預,會使二者對中老齡果蠅有利效應產生疊加,與正常表達和下調表達基因CG9940的運動果蠅相比,表現出最強的心臟功能、運動能力和最長的壽命,體現出良好生活質量。
【關鍵詞】：衰老 CG9940 運動 心臟 NAD
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：G804.2
【目錄】：

• 摘要3-7
• ABSTRACT7-15
• 前言15-18
• 1 材料與方法18-24
• 1.1 實驗材料18-20
• 1.1.1 果蠅品系及來源18
• 1.1.2 雜交原理及方法18-19
• 1.1.3 運動方案19-20
• 1.1.4 果蠅培養(yǎng)基20
• 1.1.5 果蠅血淋巴液20
• 1.2 指標檢測20-23
• 1.2.1 實時熒光定量PCR檢測20-22
• 1.2.1.1 總RNA的提取與純化20-21
• 1.2.1.2 引物設計及擴增21
• 1.2.1.3 逆轉錄反應21
• 1.2.1.4 實時熒光定量PCR21-22
• 1.2.2 M-mode心動圖檢測心臟功能22
• 1.2.3 果蠅運動能力檢測22-23
• 1.2.4 生命周期檢測23
• 1.4 統(tǒng)計學處理23-24
• 2 結果24-37
• 2.1 RT-PCR檢測結果24
• 2.2 心臟功能檢測結果24-29
• 2.3 攀爬能力檢測結果29-33
• 2.4 生命周期統(tǒng)計結果33-37
• 3 分析與討論37-43
• 3.1 耐力訓練對CG9940基因表達改變后中老齡果蠅心臟功能增齡變化的影響37-40
• 3.2 耐力訓練對CG9940基因表達改變后中老齡果蠅運動能力增齡變化的影響40-41
• 3.3 耐力訓練聯合CG9940基因表達改變對果蠅壽命的影響41-43
• 4 結論43-44
• 參考文獻44-48
• 文獻綜述 NAD、運動對心臟衰老的影響48-59
• 參考文獻55-59
• 附錄59-60
• 縮略詞表60-61
• 致謝61-62

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1 文登臺;CG9940基因表達改變聯合運動對果蠅心臟功能增齡變化的影響[D];湖南師范大學;2015年

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