秀丽隐杆线虫在药物筛选中的应用

秀丽隐杆线虫在药物和靶蛋白筛选方面越来越受到药物学家的重视,已形成了较为完善的药物筛选技术平台。本文以新药的发现为目标,介绍线虫作为新药筛选模型的特点、研究现状及该模型在新药发现中的应用。     

姜黄素急性暴露对秀丽隐杆线虫的毒性作用

目的 研究姜黄素急性暴露对模式生物秀丽隐杆线虫的急性致死效应,并探究其对线虫生长发育、运动行为和过氧化反应的影响.方法 根据姜黄素的急性致死实验结果确定作用剂量(0、2.5、5、10、20和40μmol/L),对同步化的L4期线虫分别进行处理、测定其体长、体宽、咽泵振动频率、活性氧(ROS)和抗氧化酶的变化.结果 根据...     

秀丽隐杆线虫毒性研究实验室生物安全风险评估及控制

秀丽隐杆线虫因其遗传背景清楚、个体结构简单、生活史短等特性,在遗传与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病、病原体与生物机体的相互作用、药物筛选、动物的应急反应、环境生物学和信号传导等领域得到广泛应用。近年来,该模式生物逐步应用于生态毒理学和卫生毒理学领域。本文从生物学背景资料、秀丽隐杆线虫研究历史、研究领域及成果、毒理学研究实验活动可能产生的危害、实验人员的相关风险等方面对秀丽隐杆线虫实验室生物安全     

芫花素对模式生物秀丽隐杆线虫的毒性作用

目的应用模式生物秀丽隐杆线虫研究中药芫花的主要成分之一芫花素的毒性作用及机制。方法分别以芫花素0.1,1,10和100μmol·L~(-1)处理野生型或转基因型秀丽隐杆线虫(简称线虫)24,48和72 h,显微镜下观察野生型线虫头部摆动次数、身体弯曲次数、存活天数、后代数目、平均排泄循环长度和咽泵行为,并观察转基因型线虫γ-氨基丁酸(GABA)能神经元荧光强度,计数神经元数目。结果 (1)野生型线虫:与正常对照组比较,芫花素处理24 h后,芫花素1~100μmol·L~(-1)组线虫头部摆动和身体弯曲次数显著减少(P<0.05,P<0.01);48 h后,芫花素0.1μmol·L~(-1)组身体弯曲次数显著减少(P<0.05),1~100μmol·L~(-1)组头部摆动和身体弯曲次数显著减少(P<0.01),100μmol·L~(-1)组平均排泄循环长度显著增加(P<0.05)且咽泵行为显著减少(P<0.01);72 h后,芫花素0.1~100μmol·L~(-1)组头部摆动和身体弯曲次数均显著减少(P<0.05,P<0.01),平均排泄循环长度显著增加(P<0.05,P<0.01),咽泵行为显著减少(P<0.05,P<0.01)。(2)转基因型线虫:与正常对照组比较,芫花素处理24 h后,芫花素1~100μmol·L~(-1)组转基因型线虫GABA能神经元荧光强度显著降低(P<0.05,P<0.01);48 h后,芫花素1~100μmol·L~(-1)组GABA能神经元荧光强度显著降低(P<0.05,P<0.01)且VD神经元数目显著减少(P<0.01);72 h后,芫花素0.1~100μmol·L~(-1)组GABA能神经元荧光强度显著降低(P<0.05,P<0.01),1~100μmol·L~(-1)组AVL神经元数目显著减少(P<0.05,P<0.01),10和100μmol·L~(-1)组VD神经元数目显著减少(P<0.05,P<0.01)。结论芫花素对秀丽隐杆线虫具有一定的毒性作用,主要表现为运动行为抑制,其毒性机制可能与GABA能神经元损伤有关。     

秀丽隐杆线虫作为抗感染药物筛选模型的研究进展

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为一种经典的模式生物,具有虫体小、生命周期短、虫体透明等特点,易于培养和观察,近年来在生命科学领域得到了广泛的运用.该文综述了利用秀丽隐杆线虫作为微生物感染模型进行抗感染药物体内研究的进展,并展望了秀丽隐杆线虫作为模式生物的应用前景.     

秀丽隐杆线虫在抗感染研究中的应用

目的 介绍秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）作为模式生物宿主在抗感染研究中的应用,为秀丽隐杆线虫在抗感染研究领域的进一步应用提供参考.方法 参阅近年来国内、外相关文献,对其进行分析、整合及归纳.结果 发现秀丽隐杆线虫具有生长周期短、成本低等特点,被广泛用于病原微生物致病机制的研究以及抗感染药物的研发.结论 秀丽隐杆线虫在病原微生物致病机制研究和抗感染药物研发中有广阔的应用前景.     

不同粒度三七醇提物对秀丽隐杆线虫毒性作用的研究

目的研究不同粒度三七醇提物对秀丽隐杆线虫(简称线虫)的毒性作用。方法粗粉、中粉和细粉3种不同粒度三七醇提物对线虫暴露48 h,显微镜下观察线虫生存率、运动行为、生长发育、生殖能力、细胞凋亡和活性氧自由基水平等指标。结果与对照组相比,3种不同粒度三七醇提物均会降低线虫的生存率(粗粉中剂量和高剂量组、中粉中剂量组,P0.05;中粉高剂量组和细粉低、中、高剂量组,P0.01),抑制线虫身体弯曲频率(中粉高剂量组,P0.05;粗粉和细粉中、高剂量组,P0.01)和头部摆动频率(中粉中剂量组,P0.05;中粉高剂量组,P0.01;粗粉和细粉中、高剂量组,P0.01)。仅细粉高剂量组能增加线虫体长(P0.05),其他组差异无统计学意义。各剂量组不同粒度三七醇提物均能降低线虫的生殖能力(中粉、细粉高剂量组,P0.05),增加线虫细胞凋亡数量(粗粉和细粉中剂量组,P0.05;粗粉、中粉和细粉高剂量组,P0.01)。细粉高剂量组能提高ROS水平(P0.05)。结论 3种不同粒度的三七醇提物均对线虫有一定的神经毒性、生殖毒性和细胞毒性,其中细粉更为明显。因此制剂生产中需控制三七粒度。     

秀丽隐杆线虫模型在阿尔茨海默病研究中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer s disease,AD)是一种与衰老相关的神经退行性疾病,以Aβ沉积和Tau蛋白过度磷酸化为主要病理特征。秀丽隐杆线虫以其神经系统结构简单、遗传信息清晰等优势而作为一种AD研究的模式生物,尤其是人源Aβ1-42和Tau转基因线虫(CL2006/P301L)已被广泛应用。本文简述秀丽隐杆线虫及其AD模型,总结近几年应用模型线虫研究AD病理机制的文献,为进一步筛选治疗AD的药物提供可靠的线索和思路。     

秀丽隐杆线虫模型在肌肉萎缩症研究中的应用

肌肉萎缩症目前尚无有效的治疗方法,良好的实验动物模型是研发治疗肌肉萎缩药物的基础。在临床前研究中,可用的肌肉萎缩动物模型有小鼠、犬等,秀丽隐杆线虫以通体透明、生命周期短、基因与人类基因具有高度同源性等优势得到研发人员的关注。该文对现有肌肉萎缩线虫模型的特点及其在肌肉萎缩症研究中的应用进行综述。     

利用秀丽隐杆线虫初步评价药物急性毒性

目的考察秀丽隐杆线虫(C.elegans)是否适合作为一个快速初步评价药物急性毒性的模型。方法采用秀丽隐杆线虫野生型N2和突变型glp-4;sek-1线虫对药物毒性进行评估,通过监测在相同染毒体系中的死亡率,判断2种线虫对药物毒性的敏感度。对4大类抗感染抗生素和3种抗肿瘤药物的毒性进行评估。测定染毒72 h后不同药物的LC50值。结果红霉素对N2和glp-4;sek-1线虫的LC50(72 h)分别为250和120 mg.L-1;阿奇霉素对N2和glp-4;sek-1线虫的LC50(72 h)分别为411和286 mg.L-1,glp-4;sek-1线虫国较N2线虫对药物毒性更敏感,因此,采用glp-4;sek-1线虫作为药物评价体系。本实验中,大环内酯类药物LC50(72 h)为100～300 mg.L-1、四环素类为300～400 mg.L-1、氨基糖苷类药物为400～2500 mg.L-1、青霉素类大于2000 mg.L-1和抗肿瘤药物为40～60 mg.L-1。线虫与小鼠相比,对药物毒性更敏感,并且大部分药物在线虫评价体系中呈现的毒性大小,与小鼠评价体系相类似,即两种评价系统具有较好的正相关性。结论秀丽隐杆线虫合适用于药物急性毒性的初步评价,能够简便快速地判断药物毒性范围。     

不同特性纳米银致秀丽隐杆线虫毒性效应和氧化损伤作用

目的探究3种不同特性纳米银(AgNP),即20和50 nm无包被AgNP(AgNP-20和AgNP-50)及20 nm聚乙烯吡咯烷酮包被AgNP(AgNP-PVP-20)对野生型秀丽隐杆线虫(简称线虫)的毒性效应和氧化损伤作用。方法线虫用1%羟丙基甲基纤维素(溶剂对照组)或不同浓度的AgNP-20,AgNP-50和AgNPPVP-20(1,10和100 mg·L~(-1))分别处理48 h,记录线虫的存活天数、头部摆动频率和身体弯曲频率。荧光探针检测线虫体内活性氧(ROS)水平,比色法检测线虫体内丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)含量。结果与溶剂对照组相比,AgNP-PVP-20各剂量组及AgNP-50和AgNP-20的10和100 mg·L~(-1)组线虫存活率下降(P<0.01);AgNP-PVP-20各剂量组线虫的相对平均寿命均降低(P<0.01);AgNP-20和AgNP-50的10和100 mg·L~(-1)组线虫相对平均寿命降低(P<0.05);3种AgNP 10和100 mg·L~(-1)组头部摆动频率均降低(P<0.05);AgNP-PVP-20各剂量组线虫的身体弯曲频率均降低(P<0.01),AgNP-20和AgNP-50 100 mg·L~(-1)组线虫身体弯曲频率降低(P<0.05)。与溶剂对照组相比,3种AgNP各剂量组线虫ROS荧光强度升高(P<0.01)。与溶剂对照组相比,AgNP-PVP-20 10和100 mg·L~(-1)组线虫体内MDA含量升高(P<0.05),GSH含量降低(P<0.05),AgNP-20 100 mg·L~(-1)组GSH含量降低(P<0.05),AgNP-50各剂量组线虫MDA和GSH含量均无显著改变。结论随着剂量的增加,3种AgNP各剂量染毒组线虫的相对平均寿命、头部摆动频率和身体弯曲频率呈不同程度地降低,体内氧化应激水平呈不同程度升高,且毒性作用AgNP-PVP-20>AgNP-20>AgNP-50。     

秀丽隐杆线虫在衰老分子机制研究中的应用

采用秀丽隐杆线虫研究衰老已经有近30年的历史,研究表明胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路、自噬、线粒体呼吸链/ATP合成体系和进食限制能延缓线虫衰老。本文从衰老的分子机制方面入手,综述秀丽隐杆线虫在衰老分子机制研究中的应用,促进抗衰老药物的开发和评估。     

基于秀丽隐杆线虫模型的棉子糖抗衰老作用研究

目的 研究棉子糖抗衰老活性并探讨其作用机制。方法 棉子糖(150、200、250μmol·L^-1)加到大肠杆菌中孵育秀丽隐杆线虫后,显微镜下观察线虫身体弯曲频率、头尾摆动频率、体长,观察热应激刺激下线虫的存活时间;通过脂褐素荧光强度检测评价棉子糖对线虫抗衰老能力的影响;采用DAF-16核定位测定和超氧化物歧化酶-3(SOD-3)表达测定研究其抗衰老的相关机制。结果 与对照组比较,棉子糖3个浓度均使线虫的身体弯曲频率加快(P＜0.001);200μmol·L^-1棉子糖使线虫头尾摆动频率加快(P＜0.01);体长测试结果显示棉子糖3个浓度均对线虫生长发育无毒害作用。热应激测试中,与对照组比较,棉子糖3个浓度均显著延长线虫在热应激条件下的存活时间(P＜0.05)。脂褐素测试中,与对照组比较,棉子糖3个浓度均使线虫体内脂褐素含量显著降低(P＜0.01)。DAF-16核定位测定中,棉子糖3个浓度均促进DAF-16蛋白入核表达。SOD-3表达测定中,与对照组比较,棉子糖250μmol·L^-1浓度组的SOD-3蛋白表达水平显著上升(P＜0.05),与DAF-16核定位测定一并说明棉子糖抗衰老活性依赖ⅡS分子信号通路。结论 棉子糖能够促进线虫的活动能力,对其生长发育无毒害性,并能延缓线虫的衰老速度,促进DAF-16蛋白入核表达,提高SOD-3蛋白表达水平,其抗衰老机制依赖ⅡS分子信号通路。     

基于微流控芯片技术的秀丽隐杆线虫药物筛选体系研究进展

活性化合物筛选和早期药物毒性筛选是创新药物研究的起点,整合新技术的高通量筛选成为研究热点.秀丽隐杆线虫作为一种常用的体内模式生物,既可以模拟化合物在体内的代谢变化,又可以实现药物的高通量筛选.微流控芯片通道与线虫大小尺度相匹配,能实现线虫在芯片内分选、固定、长期培养、自动化给药、高分辨率成像和图像自动分析等,为基于线虫...     

秀丽隐杆线虫在抗肿瘤药物开发中的应用

秀丽隐杆线虫是一种适合肿瘤学研究的模型动物.本文从秀丽隐杆线虫的程序性细胞死亡、多药耐药相关蛋白的研究以及作为肿瘤研究中的体内整体模型,综述秀丽隐杆线虫在抗肿瘤药物开发中的应用.     

硫柳汞对秀丽隐杆线虫神经行为及生长发育的影响

目的通过研究硫柳汞对秀丽隐杆线虫(简称线虫)幼虫神经行为及生长发育的影响,初步探讨硫柳汞对线虫的神经发育毒性。方法采用L1期线虫,以0~140μmol/L或0~5μmol/L硫柳汞分别暴露48 h,检测其半数致死浓度(LC50),分别考察其对线虫运动行为、感知行为、摄食行为及生长发育(体长、体宽)的影响。结果与溶剂对照组比较,线虫幼虫暴露于硫柳汞48 h后,其运动行为(头部摆动和身体弯曲)、感知行为(趋向和趋避)和摄食行为(咽泵震动)均有显著改变(P0.05)。此外,硫柳汞显著抑制线虫的生长发育,并且这种抑制作用具有剂量-效应关系。结论硫柳汞对线虫幼虫神经行为及生长发育产生不良影响,其毒性机制有待深入研究。     

罗勒水提物对秀丽隐杆线虫脂肪沉积的影响

目的研究罗勒水提物对秀丽隐杆线虫脂肪沉积的影响。方法用罗勒水提物配制NGM培养基培养同步化秀丽隐杆线虫,经油红O染色后,裂解虫体,在490 nm波长处测定吸光度值。结果在罗勒水提物配制的培养基生长的线虫吸光度值较小,与对照组相比差异显著。结论罗勒水提物可减少线虫体内脂质含量,但其机制有待于进一步研究。     

连翘花黄色素对秀丽隐杆线虫应激抗性的影响

目的研究连翘花黄色素(FFYP)对线虫氧化应激抗性的影响,并初步探究其作用机制。方法通过化学方法检测FFYP的体外抗氧化活性;采用细胞内抗氧化活性(CAA)方法检测FFYP细胞内抗氧化活性;以秀丽隐杆线虫(C. elegans)为模型,检测FFYP对线虫氧化应激抵抗力及体内抗氧化指标的影响;采用Daf-16和Skn-1突变体线虫和qRT-PCR实验探究其作用机制。结果 FFYP具有1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力,铁离子还原能力和活性氧自由基(ROS)清除能力,并且具有浓度依赖性。FFYP对线虫氧化应激抵抗力的影响实验结果表明,20,40和80μg·mL~(-1)的FFYP均能提高线虫氧化应激抵抗力,其中40μg·mL~(-1)效果最明显。线虫体内ROS含量和抗氧化系统活性检测结果显示:FFYP能够显著降低线虫体内ROS含量,并提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增加还原型谷胱甘肽(GSH)含量,表明FFYP增强线虫对氧化应激抗性是通过提高线虫体内抗氧化防御系统活性而得到。使用突变体线虫和qRT-PCR实验初步探索FFYP提高线虫氧化应激抵抗力的机制,结果显示,FFYP无法延长Skn-1突变体线虫在氧化应激下的寿命,但是Daf-16和Hsf-1突变体线虫寿命可被延长。q RT-PCR实验也显示,FFYP作用后,Daf-16,Skn-1和Hsf-1靶基因的表达量均被提高。表明FFYP通过Daf-16,Skn-1和Hsf-1的共同作用来提高线虫对氧化应激的抵抗力。结论 FFYP具有很好的抗氧化及抗应激药用价值,有潜力成为一种新的有生物活性的天然色素。     

秀丽隐杆线虫用于帕金森病及其治疗药物的分子生物学研究

帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,利用脊椎动物模型和组织培养系统可对神经退行性疾病病理进行有价值的研究,但帕金森病及其治疗药物的病理、药理分子机制研究尚待深入.本文阐述如何利用线虫的遗传学和神经生物学特点对帕金森病及治疗药物进行研究和评价.     

长期酒精暴露对秀丽隐杆线虫生殖能力的损伤作用研究

目的应用秀丽隐杆线虫研究酒精的生殖损伤作用及其对子代线虫运动能力的影响。方法将L4期秀丽隐杆线虫暴露在含有不同浓度酒精（1％、2％、3％、4％、5％）并涂有大肠埃希菌OP50的琼脂培养基（NGM）中,在体视显微镜和荧光显微镜下统计后代数目、子宫内受精卵数日、卵母细胞数目,计算排卵速率并观察子代线虫的运动行为。结果与对照组比较,长期暴露在含酒精浓度分别为2％、3％、4％、5％的NGM培养基中的线虫的后代数目、子宫内受精卵数目、卵母细胞数目均有显著降低（P〈0．05）;含3％、4％、5％酒精的NGM培养基中的线虫排卵时间和排卵速率均有显著降低（P〈0．05）;各实验组中孵化的子代线虫的头部摆动频率和身体扭动频率均有显著降低（P〈0．05）。结论长期酒精暴露对秀丽隐杆线虫生殖能力有一定的损伤作用,而且可能对子代线虫的运动能力造成了一定影响。