短鏈脂肪酸主要來(lái)源于生物體內(nèi)腸道菌群代謝,有著重要的生物學(xué)作用。在作為生物體內(nèi)能源物質(zhì)的同時(shí),還具有抗炎、影響腸道菌群代謝和預(yù)防早發(fā)I型糖尿病等重要作用。目前多數(shù)研究圍繞傳統(tǒng)脂肪酸而展開(kāi),但相關(guān)生物學(xué)作用還不夠完善,作用機(jī)理不夠清楚。此外,對(duì)取代短鏈脂肪酸的相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)采用秀麗隱桿線蟲(chóng)作為實(shí)驗(yàn)的模式動(dòng)物,胡桃醌為氧化劑構(gòu)建氧化應(yīng)激模型,發(fā)現(xiàn)了具有體內(nèi)抗氧化生物活性的取代短鏈脂肪酸,并進(jìn)一步研究了2′-甲基丁酸對(duì)線蟲(chóng)衰老的影響及其分子機(jī)制。(1)短鏈脂肪酸抗氧化生物活性篩選本文以胡桃醌為氧化劑,秀麗隱桿線蟲(chóng)為模式動(dòng)物構(gòu)建體內(nèi)抗氧化應(yīng)激模型,并以此模型檢測(cè)傳統(tǒng)短鏈脂肪酸和取代短鏈脂肪酸體內(nèi)抗氧化生物活性。傳統(tǒng)短鏈脂肪酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)表明,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸不具有體內(nèi)抗氧化活性,不能延長(zhǎng)線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的存活時(shí)間。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步檢測(cè)了取代短鏈脂肪酸對(duì)線蟲(chóng)抗氧化應(yīng)激能力的影響。甲基取代的短鏈脂肪酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,2′-甲基丁酸(n=4)、2′-甲基戊酸(n=5)和2′-甲基己酸(n=6)能夠顯著延長(zhǎng)線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的存活時(shí)間,具有體內(nèi)抗氧化生物活性,2′-甲基丙酸(n=3)和3′-甲基丁酸(n=4)對(duì)線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下存活時(shí)間無(wú)明顯影響,不具有體內(nèi)抗氧化生物活性,取代短鏈脂肪酸的抗氧化生物活性與取代短鏈脂肪酸的主鏈碳原子數(shù)和取代烷烴的位置有關(guān)。為了進(jìn)一步研究乙基取代短鏈脂肪酸的抗氧化生物活性,通過(guò)氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)證實(shí)2′-乙基丁酸和2′-乙基己酸不具有體內(nèi)抗氧化生物活性,取代短鏈脂肪酸的抗氧化生物活性與取代烷烴的長(zhǎng)度有關(guān)。綜上表明,傳統(tǒng)短鏈脂肪酸不具有體內(nèi)抗氧化生物學(xué)活性,2′-甲基取代短鏈脂肪酸(n=4–6)具有體內(nèi)抗氧化生物活性,其體內(nèi)抗氧化生物活性具有特異性,主鏈碳原子數(shù)、取代烷烴的位置和長(zhǎng)度對(duì)取代短鏈脂肪酸的抗氧化作用至關(guān)重要。(2)2′-甲基丁酸抗氧化作用機(jī)理研究以半胱氨酸為陽(yáng)性對(duì)照,通過(guò)DPPH和ABTS兩種方法檢測(cè)了2′-甲基丁酸體外直接清除自由基的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2′-甲基丁酸不具有體外直接清除自由基的能力。通過(guò)2′,7′二氯氫化熒光素乙二脂染料對(duì)線蟲(chóng)體內(nèi)的活性氧自由基染色,發(fā)現(xiàn)2′-甲基丁酸處理后的線蟲(chóng)的熒光強(qiáng)度顯著低于對(duì)照組,表明2′-甲基丁酸能夠降低線蟲(chóng)體內(nèi)活性氧自由基的水平。通過(guò)高溫和抗生素兩種方式對(duì)線蟲(chóng)喂食的大腸桿菌進(jìn)行滅活實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步檢測(cè)菌代謝對(duì)2′-甲基丁酸體內(nèi)抗氧化生物活性的影響,兩種方式處理的大腸桿菌不影響2′-甲基丁酸的抗氧化生物活性。體外自由基清除實(shí)驗(yàn)及死菌氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明,2′-甲基丁酸的抗氧化生物活性不依賴于體外對(duì)自由基的清除和菌代謝。通過(guò)氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步檢測(cè)了2ˊ-甲基丁酸對(duì)基因突變線蟲(chóng)抗氧化活性的影響,并確定了其活性所依賴的信號(hào)通路。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),2ˊ-甲基丁酸不能增強(qiáng)生殖腺信號(hào)通路突變線蟲(chóng)glp-1的抗氧化應(yīng)激能力,能夠增強(qiáng)胰島素信號(hào)通路突變體daf-2線蟲(chóng)、線粒體信號(hào)通路突變體clk-1線蟲(chóng)和飲食限制信號(hào)通路突變體線蟲(chóng)eat-2的抗氧化應(yīng)激能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)2ˊ-甲基丁酸作用于生殖腺信號(hào)通路。為了進(jìn)一步研究2ˊ-甲基丁酸抗氧化作用機(jī)理,通過(guò)q-PCR和轉(zhuǎn)基因GFP線蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)2ˊ-甲基丁酸對(duì)daf-16、sod-3和gst-4等經(jīng)典抗氧化基因表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2ˊ-甲基丁酸能夠上調(diào)gst-4表達(dá),增強(qiáng)相關(guān)轉(zhuǎn)基因線蟲(chóng)GFP熒光強(qiáng)度,進(jìn)一步證明了2ˊ-甲基丁酸作用于生殖腺信號(hào)通路,通過(guò)上調(diào)抗氧化基因gst-4的表達(dá)增強(qiáng)線蟲(chóng)抗氧化應(yīng)激能力。(3)2′-甲基丁酸對(duì)線蟲(chóng)衰老的影響壽命是評(píng)價(jià)線蟲(chóng)衰老的最主要的指標(biāo)。除此之外,線蟲(chóng)的衰老將伴隨著生殖能力、運(yùn)動(dòng)能力和對(duì)外界抗性的下降。本文通過(guò)線蟲(chóng)的衰老指標(biāo)評(píng)價(jià)2ˊ-甲基丁酸對(duì)線蟲(chóng)衰老的影響。在線蟲(chóng)生殖能力方面,實(shí)驗(yàn)觀察并統(tǒng)計(jì)了線蟲(chóng)產(chǎn)卵周期和產(chǎn)卵數(shù)目,發(fā)現(xiàn)2′-甲基丁酸能夠延長(zhǎng)線蟲(chóng)的產(chǎn)卵周期,增加線蟲(chóng)的產(chǎn)卵數(shù)目。在線蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)能力方面,實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)了線蟲(chóng)吞咽泵的吞咽頻率和線蟲(chóng)頭部擺動(dòng)次數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明2′-甲基丁酸能夠增加線蟲(chóng)吞咽泵吞咽頻率和線蟲(chóng)頭部擺動(dòng)次數(shù)。在線蟲(chóng)對(duì)外界抗性方面,通過(guò)紫外和高溫應(yīng)激實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步檢測(cè)了2′-甲基丁酸對(duì)線蟲(chóng)紫外輻射和高溫應(yīng)激能力的影響,發(fā)現(xiàn)2′-甲基丁酸能夠增強(qiáng)線蟲(chóng)對(duì)紫外和高溫的應(yīng)激能力。在線蟲(chóng)壽命方面,實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了2′-甲基丁酸對(duì)野生型線蟲(chóng)N2和生殖腺信號(hào)通路突變體glp-1的壽命的影響,發(fā)現(xiàn)2′-甲基丁酸能夠顯著延長(zhǎng)野生型線蟲(chóng)N2的壽命,但對(duì)突變體線蟲(chóng)glp-1的壽命無(wú)影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明2′-甲基丁酸對(duì)生殖腺信號(hào)通路的作用和影響。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R383.1
【部分圖文】：

氧化應(yīng)激模型的構(gòu)建及短鏈脂肪酸實(shí)驗(yàn)濃度的確定：(a)200μM胡桃醌氧化應(yīng)激模型構(gòu)建流程圖；(b)clk-1(mq130)，daf-2(e1368)突變體線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下生存曲線；(c)不同濃度的2ˊ-

21 - 2 傳統(tǒng)短鏈脂肪酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)：(a) 甲酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)，P =0.1269；(b) 乙酸氧化激試.221；(c) 丙酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)，P = 0.5852；(d) 丁酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)，P< 0.0001；(e) 戊酸實(shí)驗(yàn)，P< 0.0001；(f) 己酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)，P = 0.13530 。每次實(shí)驗(yàn)樣本數(shù) 50 條，樣本總150 條。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲酸對(duì)線蟲(chóng)的氧化應(yīng)激能力無(wú)影響，生存曲線同對(duì)照組無(wú)明 3-2, a)。乙酸同樣不具有抗氧化生物活性，不能延長(zhǎng)線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的(圖 3-2, b)。丙酸處理后的線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的生存曲線同對(duì)照組無(wú)顯著差丙酸不能增強(qiáng)線蟲(chóng)的抗氧化應(yīng)激能力，不具有體內(nèi)抗氧化生物活性(圖 3-2, c)和戊酸的實(shí)驗(yàn)中，兩種短鏈脂肪酸在一定程度上降低了線蟲(chóng)氧化應(yīng)激的能力線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的存活時(shí)間(圖 3-2, d-e)，具體原因還不清楚，有待進(jìn)一

此外，己酸也不具有體內(nèi)抗氧化生物活性，不能提高線蟲(chóng)的抗氧化應(yīng)激能力-2, f)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，實(shí)驗(yàn)中采用的 6 種傳統(tǒng)的短鏈脂肪酸皆不能增強(qiáng)秀麗隱的抗氧化應(yīng)激能力，不能延長(zhǎng)線蟲(chóng)氧化應(yīng)激條件下的存活時(shí)間。取代短鏈脂肪酸氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中，選取了取代位置和取代烷烴長(zhǎng)度不同的取脂肪酸，實(shí)驗(yàn)首先檢測(cè)了 2 號(hào)位甲基取代的短鏈脂肪酸(2ˊ-甲基丙酸、2ˊ-甲基丁ˊ-甲基戊酸、2ˊ-甲基己酸)的體內(nèi)抗氧化生物活性。
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6 陳孝煥;短鏈脂肪酸刺激人回腸運(yùn)動(dòng)[J];國(guó)外醫(yī)學(xué)(消化系疾病分冊(cè));1989年04期

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9 王子花;申瑞玲;李文全;;短鏈脂肪酸的產(chǎn)生及作用[J];畜牧獸醫(yī)科技信息;2007年02期

10 孫曉紅,Heiner AM,Elzinga H,Vonk RJ;用氣相色譜-同位素比值質(zhì)譜法測(cè)定體外腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸[J];貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

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本文編號(hào)：2842523