3,4- 二羟基苯甲酸甲酯延缓秀丽线虫衰老的作用及作用机制研究 |
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作者姓名: | 米象男 胡阳 潘君平 信怡榕 王嘉惠 高勤 罗焕敏 |
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作者单位: | 1. 暨南大学基础医学院药理学系,广州,510632,中国2. 暨南大学医学院病理学与病理生理学系,广州,510632,中国3. 暨南大学脑科学神经药理研究室,广州,510632,中国 |
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摘 要: | 目的:本实验室前期工作发现3,4- 二羟基苯甲酸甲酯(methyl 3,4-dihydroxybenzoate,MDHB)具有神经保护、抗细胞氧化损伤及延长秀丽线虫寿命的作用。本论文以秀丽线虫(Caenorhabditis elegans,C.elegans)为模型动物,研究MDHB 给药前后对秀丽线虫寿命、应激能力等相关指标的影响,旨在进一步探明MDHB 延缓线虫衰老的作用及相关机制。方法:本文以秀丽线虫为模型动物测定MDHB 对秀丽线虫寿命、运动能力、生殖能力及抗压能力的影响。本实验主要考察了抑菌性、热量限制途径和daf-2/daf-16 参与的胰岛素/ 胰岛素样生长因子信号通路,通过CRISPR-CAS 9、特定基因突变、荧光显微镜分析、荧光酶标仪及Real-Time PCR 等方法进一步研究MDHB 延缓秀丽线虫衰老的作用及分子机制。结果:首先,本论文观察MDHB 对秀丽线虫寿命的影响,结果表明160 mg·L-1 MDHB 能显著延长野生型秀丽线虫寿命19%,高于阳性药白藜芦醇。此外,MDHB 给药后延长eat-2 突变株寿命,对于daf-2 和daf-2;daf-16 缺失突变体MDHB给药后抗衰老作用消失,对于daf-16 缺失突变株,MDHB 给药后寿命仍延长,但低于MDHB 对野生型秀丽线虫的延寿作用。表明热量限制并非MDHB 抗衰老的首要机制,MDHB 可能主要通过daf-2/daf-16 参与的胰岛素/ 胰岛素样生长因子通路延缓线虫衰老。其次,本文考察了压力胁迫下,MDHB 对野生型线虫和突变株线虫的影响,MDHB 给药后提高野生型线虫生存率,对daf-16缺失突变株线虫无延寿作用;MDHB 还能降低线虫体内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平,提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,表明MDHB 可提高抗氧化损伤能力从而延长线虫寿命。最后,Real-Time PCR 结果显示 MDHB 处理后线虫体内daf-2 下调,daf-16 转录活性上调;使用GFP 融合共表达株线虫观察MDHB 对daf-16 入核状态和sod-3 及hsp-16.2 表达水平的影响,结果显示MDHB 促进线虫daf-16 入核,影响一系列与压力应激和寿命相关的生理活动,如活化daf-16 靶基因sod-3 和hsp-16.2。表明MDHB 激活daf-16/FOXO 信号通路及其下游靶基因,提高线虫抗氧化损伤和抗热压能力,从而延缓线虫衰老。结论:MDHB 可能通过调控daf-2/daf-16 参与的胰岛素/ 胰岛素样生长因子通路提高线虫抗压能力从而延长秀丽线虫寿命。
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