秀丽隐杆线虫的Aβ模型

神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫摘要：本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手，介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。

关键词：秀丽隐杆线虫模式生物基因组最近，秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。

进入21世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。

1974年英国科学家悉尼·布雷内（Sydney Brenner）第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物，成功地分离出线虫的各种突变体，发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。

与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家，其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston），通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径，于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。

另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz），是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。

克雷格·梅洛（Craig C. Mello）和安德鲁·菲尔和（Andrew Z. Fire）利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰（RNAi）而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。

此外，Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。

在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色，由此获得了2008年化学奖。

究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料？1.秀丽隐杆线虫一般特征秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物，学名是Caenorhabditis elegans，通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，被称为“自由生活线虫”。

1.1分类地位秀丽隐杆线虫属于线虫门（Phylum nematoda）、侧尾腺纲（Secernentea）、小杆线虫目（Rhabditida）小杆线虫科（Rhabditidae）小杆线虫属（Caenorhabditis）。

袁梦，阙斐，肖楚翔，等. 基于秀丽隐杆线虫模型的樱桃乙醇提取物抗衰老作用研究[J]. 食品工业科技，2023，44（13）：375−382.doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070218YUAN Meng, QUE Fei, XIAO Chuxiang, et al. Study on the Anti-aging Effect of Cherry Ethanol Extract Based on Caenorhabditis elegans Model[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(13): 375−382. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022070218· 营养与保健 ·基于秀丽隐杆线虫模型的樱桃乙醇提取物抗衰老作用研究袁　梦1，阙　斐2，肖楚翔1，李　钰1，王凤舞1,*（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109；2.浙江经贸职业技术学院应用工程学院，浙江杭州 310018）摘　要：本文以胶东地区常见的两种樱桃品种—红灯和黄蜜为研究对象，探究并比较了樱桃的抗衰老作用，为樱桃的进一步开发利用提供依据。

对两种樱桃的果肉和果核分别进行醇溶提取并初步明确成分，以DPPH 自由基和羟自由基清除能力为指标评价四种成分的抗氧化活性并探究其抑制β淀粉样蛋白(A β）聚集的能力。

以秀丽隐杆线虫为模型，测定四种成分对其寿命、运动能力、生殖能力、瘫痪缓解能力的作用效果和抑制A β沉积情况。

结果表明：两种樱桃果肉的抗氧化活性突出，样品浓度在1 mg/mL 时，黄蜜和红灯的DPPH 自由基清除率分别为80.88%和83.19%，羟自由基清除率分别为88.19%和92.85%。

分类号编号烟台大学毕业论文利用秀丽隐杆线虫筛选抗白色念珠菌活性物质Screening anti-Candida albicans substances using Caenorhabditis elegans利用秀丽隐杆线虫筛选抗白色念珠菌活性物质摘要：以秀丽隐杆线虫作为模型生物进展抗菌物质筛选。

用白色念珠菌感染线虫后，采用不同浓度的抗菌药物治疗，观察线虫存活情况，确定适宜用药浓度；采用微拟球藻提取物对白色念珠菌感染线虫治疗，观察线虫存活情况，与抗菌药物作用效果比照，从而筛选出可用于治疗白色念珠菌活性物质。

实验发现，添加10~20mg/L的氟康唑对感染白色念珠菌的秀丽隐杆线虫治疗效果较好，在一定剂量范围内，治疗效果和剂量成线性关联；微拟球藻提取物不具备抗菌活性。

关键词：秀丽隐杆线虫；白色念珠菌；抗菌物质Abstract: In the study, Caenorhabditis elegans were used as model organism to screen antibacterial agents. C.elegans were infected by Candida albicans and treated by different concentrations of antibacterial agents which had been known and extracts from Nannochloropsis OZ-1, observating the survival situation and comparing the effects of the two antibacterial agents, thus, the bioactive substance could be screened which cured the Candida albicans. The result showed that Candida albicans could be treated by 10~20 mg/L Fluconazole, moreover within the scope of the dose, treatment effect and the dose of a linear correlation. And the results showed that extracts from Nannochloropsis OZ-1 did not have antibacterial activity.Key words:C.elegans；Candida albicans；Antibacterial substances目录1 文献综述 (5)1.1 秀丽隐杆线虫 (5)1.2 秀丽隐杆线虫研究进展 (5)1.2.1 环境毒理学的研究 (6)1.2.2 程序性细胞死亡的研究 (6)1.2.3 秀丽隐杆线虫感染模型的建立 (6)1.2.4 抗菌物质作用机制的研究 (6)1.2.5 病菌致病机制和线虫免疫机制的研究 (7)1.3 白色念珠菌 (7)1.4 抗菌物质的筛选 (8)1.5 实验研究意义 (9)2 材料和方法 (10)2.1 材料 (10)2.1.1 实验药品 (10)2.1.2 实验仪器 (10)2.1.3 线虫和菌株 (11)2.1.4 培养基 (11)2.1.5 试剂 (11)2.2 方法 (11)2.2.1 线虫培养和保存 (11)2.2.2 线虫同步化 (11)2.2.3 线虫真菌感染 (12)2.2.4 线虫抗感染治疗 (12)2.2.5 观察 (12)3 实验结果分析 (9)3.1 氟康唑用药浓度的选择 (9)3.2 筛选可用于治疗白色念珠菌的微拟球藻提取物 (9)4 结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1 文献综述1.1 秀丽隐杆线虫秀丽隐杆线虫[1]〔Caenorhabditis elegans〕〔图1〕是一种多细胞真核生物，个体很小，以细菌为食，可独立生存在温度恒定环境中，对人、动植物没有危害。

秀丽隐杆线虫研究综述一、本文概述秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种微小的、透明的、生活在土壤中的线虫，自20世纪60年代以来，它已成为生物学研究的重要模型生物之一。

由于其生命周期短、繁殖迅速、基因组小且相对简单等特点，秀丽隐杆线虫被广泛用于研究细胞生物学、发育生物学、神经生物学、遗传学、基因组学等多个领域。

本文旨在对秀丽隐杆线虫的研究进行全面的综述，从基础生物学特性、基因组学进展、到其在各个领域的应用研究，以期为读者提供一个清晰、全面的秀丽隐杆线虫研究图景。

二、秀丽隐杆线虫的基本生物学特性秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种具有独特生物学特性的小型线虫，其身体长度仅约1毫米，属于线虫动物门、无尾感器纲、小杆目、小杆科。

自1974年被悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）选为遗传学研究的模式生物以来，秀丽隐杆线虫已成为生物学和医学领域广泛研究的对象。

生命周期与繁殖：秀丽隐杆线虫的生命周期大约为3天，在适宜的环境下，它们能以极快的速度繁殖。

它们通常以细菌为食，尤其是大肠杆菌（Escherichia coli），并通过摄取这些细菌来获取所需的营养。

成年线虫通过自交或雌雄同体交配繁殖，产生的后代数量巨大，每个成虫一生可以产生多达300个子代。

基因组与遗传学：秀丽隐杆线虫的基因组相对较小，约含有1亿个碱基对，使其成为研究基因功能和基因相互作用的理想模型。

由于其生命周期短、繁殖迅速，科学家能够迅速地进行遗传筛选和基因编辑，以研究特定基因的功能。

神经系统与行为：秀丽隐杆线虫拥有相对简单的神经系统，仅由302个神经元组成。

尽管如此，这些神经元足以控制线虫的各种复杂行为，如觅食、逃避、交配等。

这使得秀丽隐杆线虫成为研究神经生物学和行为学机制的重要工具。

衰老与疾病模型：秀丽隐杆线虫因其短寿命和快速的生理变化而成为研究衰老机制的理想模型。

神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫摘要：本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手，介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。

关键词：秀丽隐杆线虫模式生物基因组最近，秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。

进入21世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。

1974年英国科学家悉尼·布雷内（Sydney Brenner）第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物，成功地分离出线虫的各种突变体，发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。

与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家，其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston），通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径，于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。

另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz），是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。

克雷格·梅洛（Craig C. Mello）和安德鲁·菲尔和（Andrew Z. Fire）利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰（RNAi）而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。

此外，Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。

在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色，由此获得了2008年化学奖。

究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料？1.秀丽隐杆线虫一般特征秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物，学名是Caenorhabditis elegans，通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，被称为“自由生活线虫”。

1.1分类地位秀丽隐杆线虫属于线虫门（Phylum nematoda）、侧尾腺纲（Secernentea）、小杆线虫目（Rhabditida）小杆线虫科（Rhabditidae）小杆线虫属（Caenorhabditis）。

1.1 秀丽隐杆线虫的Aβ模型目前在秀丽隐杆线虫研究中建立的AD模型主要有Aβ模型和tau模型。

其中Aβ模型,是通过转导人源Aβ基因到线虫中，使之表达amyloid β蛋白的线虫模型.1995年，由Link CD 等使用转基因方法首次建立了该模型.转基因线虫模型在AD发病机理、Aβ引发的基因表达的变化及治疗AD的药物研究方面具有重要意义［1,2]。

1.1.1 转基因CL4176线虫株系的构建转基因CL4176线虫株系，基因型为smg-1（cc546ts); dvIs27，利用表达载体将Aβ、myo—3启动子、rol—6（su1006）等基因通过显微注射导入smg-1(cc546ts)株系中,再经γ照射之后,就得到了稳定的,整合了外源基因到基因组上的转基因线虫。

它经温度诱导后能在其肌肉组织中蛋白[3］，之后迅速进入麻痹状态。

通过定量RT—PCR检测发现经温度诱导后Aβ表达人类Aβ1–42mRNA 有4-5倍的增加.相应地，Aβ蛋白表达增加也通过免疫印迹或免疫组织化学法检测到［4］。

通过类似的方法得到其对照转基因CL802线虫株系，它含有smg—1(cc546ts)等位基因和pRF4 rol-6形态学标记,但是不表达amyloid β蛋白.1。

1。

2温度诱导表达amyloid β蛋白的机制在野生型线虫株系中,smg RNA监视系统阻遏转基因mRNA的转录从而抑制转入基因的表达。

在Smg-1温度敏感型突变株系中，由于在其poly—A加和位点前包含了一段异常的3'UTR长序列,能经温度诱导而使smg—1系统发生突变而失活，便能顺利进行转基因mRNA的转录［4］。

激活基myo-3启动子,该启动子是体壁肌球蛋白的特异性启动子，便在体壁肌细胞中表达人源Aβ1-42因［5]。

【参考文献】[1]杨平.阿尔茨海默病的秀丽隐杆线虫模型及其应用［J］。

中国细胞生物学学报，2010,2(1):37—42。

[2]李梵,罗剑鸣,刘少莉,等。

浅谈秀丽隐杆线虫的模型建立与研究进程作者：邓阳来源：《大东方》2017年第04期摘要：秀丽隐杆线虫作为一种简单的多细胞真核生物由于具有较多优点成为科研者建立模型与药物靶点研究与新药研制的重点研究生物。

本文仅将近年来秀丽隐杆线虫的特点、模型建立及研究进展作简要整理与分析。

关键词：秀丽隐杆线虫；模型筛选建立一个较为优良的筛选模型，至少应具备良好的稳定性、重复性和可操作性这些特征。

在传统的药物研究中，实验者往往使用小鼠、兔子作为模型研究药物靶点和进行药物研发，但这些动物模型具有传代时间长、受环境因素影响较强、实验结果准确性低等缺点，而秀丽隐杆线虫作为一种操作较为简便的生物逐渐被尝试，优点也不断显现。

一、秀丽隐杆线虫（以下简称线虫）的“秀丽”之处1.易于培养。

实验过程中线虫一般在琼脂平板上或液体培养基中培养，温度在20℃左右，以E.coli OP50为食。

能在-80℃冰箱长期保存[1]，因其稳定性较强而便于保存与使用。

2.繁殖快，且产后代数量多，成本较低。

其绝大多数个体为雌雄同体，雄虫仅占0.05%。

一只雌雄同体野生型线虫可以产出 300个左右的后代，其在产卵期产卵，优先选择雄性的精子。

若与雄虫交配，后代数则可多达1000个。

20℃时，野生型线虫发育一个世代仅需要3d左右，平均寿命为2-3 周。

3.线虫以动物整体作为实验对象，同时规模容易进行扩大研究。

线虫成虫体长仅1mm，体径30μm，结构相对简单。

从最初的培养板准备，到最终目的线虫筛选或特定量化性质的测定均可以实现全/半自动化，因此具有较高的操作性，准确率高。

目前研究者已完成线虫全基因组测序，并且这些基因中高达42%的基因与人类基因同源[1，2]，其遗传背景相对清晰。

因此作为整体动物实验，当药物在体内的作用靶点不止一个时，往往能提供更准确的评估。

4.线虫身体透明，便于染色、观察与荧光标记。

这一特点已被用于基于线虫的高通量筛选并获得了成功[3]。

二、药物模型的建立1.抗衰老药物模型的建立自20世纪70年代开始，研究者便开始逐步将秀丽隐杆线虫模型用于人体衰老、神经生理学等领域的研究。

关于秀丽隐杆线虫的综述生物153班刘通宇摘要：本文为关于秀丽隐杆线虫的综述文章，主要介绍了秀丽隐杆线虫的一些基本信息，并结合这些基本信息引出秀丽隐杆线虫的细胞周期、神经系统等方面的研究价值与药物筛选、毒性评价方面的应用价值，并结合以上信息讨论笔者对于秀丽隐杆线虫研究现状的评价以及在药理、进化论等方面的应用与研究展望，并探讨了其在回答生命意义中的价值。

关键词：秀丽隐杆线虫；研究价值；应用价值Abstract: This is a summative article about Caenorhabditis elegans, mainly introduced some of the essential information and then elicit the research value on the cell circle, nervous system, and also applications value on medicine screening, toxicity assessment. At the end, the author gives out his personal assessment about the research that had been conducted, and also introduced his personal prospect about the application and research in pharmacology and evolutionism, etc. It also discussed the Caenorhabditis elegans’ role in answer ing the question for the meaning of life.Key words:Caenorhabditis elegans; research value; application value模式生物是生物学家实验中用于探究某种普遍生命现象的生物物种。

生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 6 期 837 ~ 843Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述Reviews秀丽隐杆线虫模型在记忆和遗忘行为研究中的运用赵歆1，2§， 李鑫玉1§， 李明浩1 ， 周诗艺1 ， 邓雅琪1 ， 郑至远1 ， 邹伟1 *1.昆明医科大学公共卫生学院，昆明 650500；2.西安市公共卫生中心，西安 710299摘 要：记忆是学习和掌握新知识的基础，遗忘则有助于保持大脑记忆系统的高效性，因此记忆与遗忘是大脑神经网络正常运作的重要组成部分。

秀丽隐杆线虫生物体积小、生命周期短、易于识别单个神经元，已成为神经科学和行为学领域研究的理想模型之一，基于秀丽隐杆线虫模型的研究结合高等模式生物探索记忆和遗忘的机制将有助于揭示记忆和遗忘异常相关疾病的发生。

综述了秀丽隐杆线虫广泛用于挥发性物质与病原菌的记忆与遗忘行为的分子机制研究，以及转基因线虫在记忆与遗忘相关疾病中的应用，旨在为后续记忆和遗忘的研究提供理论参考。

关键词：秀丽隐杆线虫；记忆；遗忘行为；分子机制DOI ：10.19586/j.2095­2341.2023.0077中图分类号：Q75, R338.64 文献标志码：AApplication of Caenorhabditis elegans Model in the Study of Memory and Forgetting BehaviorZHAO Xin 1，2§， LI Xinyu 1§， LI Minghao 1 ， ZHOU Shiyi 1 ， DENG Yaqi 1 ， ZHENG Zhiyuan 1 ， ZOU Wei 1 *1.School of Public Health ， Kunming Medical University ， Kunming 650500， China ；2.Xi'an Public Health Center ， Xi'an 710299， ChinaAbstract ：Memory is the basis of learning and mastering new knowledge ， and forgetting helps to maintain the efficiency of the brain memory system ， so memory and forgetting are important components of the normal operation of the brain neural network. With its small size ， short life cycle ， and easy recognition of single neurons ， Caenorhabditis elegans has become one of the ideal models for neuroscience and behavioral research. Studies based on C. elegans model combined with higher model organisms to ex­plore the mechanisms of memory and forgetting will help reveal the occurrence of diseases related to abnormal memory and forget­ting. In this paper ， we reviewed the molecular mechanism of memory and forgetting behavior of C. elegans widely used in volatile substances and pathogenic bacteria ， and the application of transgenic C. elegans in memory and forgetting related diseases ， so as to provide theoretical reference for subsequent research on memory and forgetting.Key words ：Caenorhabditis elegans ； memory ； forgetting behavior ； molecular mechanism根据存储信息的持续时间，记忆被分为3类：感觉（瞬时）记忆、短期记忆和长期记忆［1］。

秀丽隐杆线虫研究情况
秀丽隐杆线虫被应用于实验研究至今已逾30年，因为易于实验室培养、基因易处理、解剖学结构简单以及可以提供广泛的遗传学和基因组信息，已成为一种重要的研究细菌和真菌的哺乳动物替代模型。

与黑腹果蝇一样，秀丽隐杆线虫将天然免疫作为防御微生物感染的唯一防线。

Mylonakis等研究发现，一些对哺乳动物起作用的新生隐球菌毒力因子在杀死秀丽隐杆线虫的过程中同样有效，这些基因包括信号转导途径GPA1、PKA1、PKR1、 RAS1和漆酶等；而那些对哺乳动物毒力较低的因子在秀丽隐杆线虫模型中致病性亦较弱。

还有作者通过秀丽隐杆线虫模型研究荚膜、黑色素、调节通路等毒力因子来鉴定毒力减低的新生隐球菌，结果发现rom2基因突变的隐球菌在37℃时失去繁殖及生长的能力，并无法生成细胞壁和难耐高渗。

多数秀丽隐杆线虫是可以自身繁殖的雌雄同体动物，偶尔也可见到雄性单体。

实验结果证实野生雄性线虫较雌雄同体线虫对真菌的抵抗力增强，而且这种抵抗力的增强归因于应激反应激活因子DAF-16的参与，而不是由于行为或生殖方式的不同。

生物技术进展２０１７年㊀第７卷㊀第３期㊀２３０~２３５ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀ＩＳＳＮ２０９５￣２３４１研究论文Ａｒｔｉｃｌｅｓ㊀收稿日期:２０１６￣１１￣３０ꎻ接受日期:２０１６￣１２￣２９㊀基金项目:上海市浦江人才计划项目(１４ＰＪＤ００１)资助ꎮ㊀作者简介:ɦ白志慧与王彦为本文共同第一作者ꎮ白志慧ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为分子免疫药理ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｂｚｈ＿ｃａｔ＠１２６.ｃｏｍꎮ王彦ꎬ副教授ꎬ研究方向为抗感染药物药理ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｗａｎｇｙａｎｓｍｍｕ＠１２６.ｃｏｍꎮ∗通信作者:张俊平ꎬ教授ꎬ研究方向为分子免疫药理ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｊｐｚｈａｎｇ０８＠１６３.ｃｏｍ秀丽隐杆线虫免疫衰老指标的建立白志慧ɦꎬ㊀王㊀彦ɦꎬ㊀张日丽ꎬ㊀许维恒ꎬ㊀张俊平∗中国人民解放军第二军医大学药学院ꎬ上海２００４３３摘㊀要:秀丽隐杆线虫是研究衰老的重要模式生物ꎬ但目前对其免疫衰老的研究缺乏评价指标ꎮ建立了秀丽隐杆线虫－铜绿假单胞菌感染模型ꎬ考察了线虫抗感染免疫能力与衰老之间的关系ꎬ建立了线虫免疫衰老的评价指标ꎮ首先用铜绿假单胞菌感染线虫建立模型ꎬ将处于不同衰老程度的线虫用于感染实验ꎬ考察了线虫感染后的生存时间与衰老程度的关系ꎻ将感染后的生存时间作为抗感染免疫衰老的指标ꎬ其结果与线虫抗氧化能力和寿命指标的结果相互印证ꎮ结果显示ꎬ７ｄ㊁１４ｄ㊁２１ｄ龄的线虫感染后的生存时间依次减少ꎬ与抗氧化能力的衰退情况相符ꎻ与野生型相比ꎬ长寿线虫(ｄａｆ￣２突变线虫)感染后的生存时间延长ꎬ短寿线虫(ｄａｆ￣１６突变线虫)感染后的生存时间缩短ꎬ线虫的抗感染免疫指标与寿命指标结果相符ꎻ能延长线虫寿命的化合物酪氨酸也延长了线虫感染后的生存时间ꎮ因此线虫－铜绿假单胞菌感染模型可以用于评价线虫的免疫衰老ꎬ感染后线虫的生存时间可作为免疫衰老的评价指标ꎮ关键词:秀丽隐杆线虫ꎻ铜绿假单胞菌ꎻ抗感染ꎻ免疫衰老ＤＯＩ:１０.１９５８６/ｊ.２０９５￣２３４１.２０１６.０１５４ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆＩｍｍｕｎｅＡｇｉｎｇＩｎｄｅｘｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓＢＡＩＺｈｉｈｕｉɦꎬＷＡＮＧＹａｎɦꎬＺＨＡＮＧＲｉｌｉꎬＸＵＷｅｉｈｅｎｇꎬＺＨＡＮＧＪｕｎｐｉｎｇ∗ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙꎬＳｅｃｏｎｄＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００４３３ꎬＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｏｄｅｌｏｒｇａｎｉｓｍｔｏｓｔｕｄｙａｇｉｎｇ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｉｔｌａｃｋｓａｎｉｎｄｅｘｏｆｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇ.ＩｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙꎬｔｈｒｏｕｇｈｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇＣ.ｅｌｅｇａｎｓ￣Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌꎬｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｎｔｉ￣ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｉｍｍｕｎｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｇｉｎｇｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄꎬａｎｄａｎｉｎｄｅｘｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ.ＦｉｒｓｔｌｙꎬｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｕｓｉｎｇＰ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａｔｏｉｎｆｅｃｔＣ.ｅｌｅｇａｎｓ.Ｃ.ｅｌｅｇａｎｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｇｒｅｅｓｏｆａｇｉｎｇｗｅｒｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅａｎｄｄｅｇｒｅｅｏｆａｇｉｎｇ.Ｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅａｆｔｅｒｉｎｆｅｃｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄａｓａｎａｎｔｉ￣ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｉｎｄｅｘ.Ｔｈｅｄａｔａｏｆｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｉｎｄｅｘｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｏｆａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅｌｉｆｅｓｐａｎ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅａｇｉｎｇｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓ(７ｄꎬ１４ｄａｎｄ２１ｄｏｌｄ)ꎬｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅｏｆｉｎｆｅｃｔｅｄＣ.ｅｌｅｇａｎｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙꎬｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｌｉｎｅｏｆｔｈｅｉｒａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｃａｐａｃｉｔｙ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｗｉｌｄｔｙｐｅꎬｄａｆ￣２ｍｕｔａｔｉｏｎＣ.ｅｌｅｇａｎｓｗｉｔｈｌｏｎｇｌｉｆｅｓｐａｎｅｘｈｉｂｉｔｅｄｌｏｎｇｅｒｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅａｆｔｅｒｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎬｗｈｉｌｅｄａｆ￣１６ｍｕｔａｔｉｏｎＣ.ｅｌｅｇａｎｓｗｉｔｈｓｈｏｒｔｌｉｆｅｓｐａｎｅｘｈｉｂｉｔｅｄｓｈｏｒｔｅｒｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅｗｉｔｈｉｎｆｅｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｎｔｉ￣ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｉｎｄｅｘｗｅｒｅｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｏｆｌｉｆｅｓｐａｎｉｎｄｅｘ.Ｔｙｒｏｓｉｎｅꎬａｃｏｍｐｏｕｎｄｗｉｔｈａｎｔｉ￣ａｇｉｎｇａｃｔｉｖｉｔｙꎬｐｒｏｌｏｎｇｅｄｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓａｆｔｅｒｉｎｆｅｃｔｉｏｎ.ＣｏｌｌｅｃｔｉｖｅｌｙꎬＣ.ｅｌｅｇａｎｓ￣Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓ.ＴｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓａｆｔｅｒｉｎｆｅｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｎｉｎｄｅｘｔｏｉｎｄｉｃａｔｅｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓꎻＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａꎻａｎｔｉ￣ｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎻｉｍｍｕｎｏ￣ａｇｉｎｇ㊀㊀秀丽隐杆线虫(Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓꎬ简称线虫)是衰老研究中重要的模式生物ꎮ线虫成虫体长约为１ｍｍꎬ实验室培养以大肠杆菌ＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＯＰ５０为食ꎬ２０ħ下的线虫寿命为三周左右[１]ꎮ由于线虫用于寿命研究所需要的时间相对其他物种短ꎬ基因干扰技术简单ꎬ与人类有相似. All Rights Reserved.的衰老进程ꎬ组织器官的变化可以在显微镜下观察等优势ꎬ被广泛应用于衰老相关研究ꎬ例如有研究报道二甲双胍和酪氨酸对线虫具有抗衰老作用[２]ꎮ评价线虫衰老的指标有很多ꎬ包括寿命㊁抗氧化能力㊁吞咽次数㊁运动能力和生殖能力等[３]ꎮ寿命这一指标可以整体评价机体的衰老进程ꎬ但实验周期长[２]ꎻ寿命之外的观察指标可以从一个侧面来反映衰老的进程[４]ꎬ因此大多需要多个指标同时观察监测ꎬ从而对衰老进程有一个全面客观的评价ꎮ近年来对免疫衰老的研究逐渐成为研究的热点ꎮ随着机体年龄的增加ꎬ免疫功能逐渐退化称为免疫衰老[５]ꎮ衰老和免疫功能的退化互为因果关系ꎬ抗衰老的同时免疫功能得以维护和保持ꎬ而提高免疫功能的同时又常常可以延缓衰老[５]ꎮ线虫具有天然免疫[６]ꎬ但是还没有成熟的指标来指示线虫的免疫衰老进程ꎮ我们通过查阅文献发现先前有研究利用线虫－铜绿假单胞菌感染模型考察致病菌感染能力或者筛选抗感染化合物[７]ꎮ在本研究中ꎬ我们改进了线虫－铜绿假单胞菌感染模型ꎬ改进后的模型可以反映线虫的免疫功能状态ꎬ从免疫功能角度对线虫衰老的程度给予评价ꎬ以期为免疫衰老评价体系的建立提供参考ꎮ１㊀材料和方法１.１㊀材料１.１.１㊀线虫株和菌株㊀野生型线虫ＢｒｉｓｔｏｌＮ２㊁突变型线虫ｄａｆ￣１６(ｍｕ８６)Ⅰ㊁ｄａｆ￣２(ｅ１３７０)Ⅲ㊁大肠杆菌Ｅ.ｃｏｌｉＯＰ５０㊁铜绿假单胞菌Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａＰＡ１４均由美国哈佛大学的ＥｌｅｆｔｈｅｒｉｏｓＭｙｌｏｎａｋｉｓ教授惠赠ꎮ１.１.２㊀试剂与仪器㊀酪氨酸㊁５￣氟尿苷(５￣Ｆｌｕｏｒｏ￣２ᶄ￣ｄｅｏｘｙｕｒｉｄｉｎｅꎬＦＵＤＲ)购自南京宝曼公司ꎻ百草枯购自阿拉丁公司ꎻＬＢ肉汤培养基㊁胰蛋白胨㊁琼脂粉购自ＢＤꎬ其他试剂均为国药生产ꎮ体视显微镜(ＮｉｋｏｎＳＭＺ７４５)ꎻＸ￣３００ＢＳ￣Ⅲ型恒温培养箱产自上海新苗医疗器械制造有限公司ꎮ１.２㊀方法１.２.１㊀菌株培养㊀挑单克隆ＯＰ５０在ＬＢ液体培养基中培养过夜ꎬ３５００ｇ离心１０ｍｉｎꎬ浓缩２０倍后均匀涂布在线虫培养板(ｎｅｍａｔｏｄｅｇｒｏｗｔｈｍｅｄｉ￣ｕｍꎬＮＧＭ)中ꎮ挑ＰＡ１４单克隆于ＬＢ培养基中ꎬ３７ħ振荡培养１４~１６ｈ后(不可超过１６ｈ)ꎬ将菌液涂布于ＳＫ(ｓｌｏｗｋｉｌｌｉｎｇ)板上ꎬ涂布后的ＳＫ板在３７ħ静置培养２４ｈ后置于２５ħ再静置培养２４ｈꎮ１.２.２㊀线虫一般培养及同期化㊀所用方法参照Ｓｕｔｐｈｉｎ等[８]的方法ꎬ在２０ħ下培养ꎬ线虫生长在涂有ＯＰ５０的ＮＧＭ培养板中ꎮ若培养板中食物缺失ꎬ将线虫转移至新的ＮＧＭ板中ꎮ待板中线虫长至生殖期ꎬ将健康的有卵线虫成虫挑至新的ＮＧＭ板中ꎬ２０ħ下线虫自然产卵３~４ｈ后将成虫挑出ꎬ剩下的卵在２０ħ培养ꎬ２ｄ后ꎬ线虫长至Ｌ４期ꎮ１.２.３㊀感染实验㊀实验方法参考Ｐｏｗｅｌｌ等[９]的方法ꎬ将长至Ｌ４期的线虫转移至实验ＮＧＭ板中ꎬ每个９ｃｍ平板中约１００条线虫ꎮ实验ＮＧＭ板中加了４９μｍｏｌ/Ｌ的ＦＵＤＲ用以抑制线虫卵的生长ꎬ１００ｍｇ/Ｌ氨苄青霉素用以防止其他杂菌污染ꎮ在培养过程中ꎬ２ｄ观察一次线虫生长情况ꎬ一个星期内每２天转移一次线虫ꎬ一星期后每７ｄ转移一次线虫ꎮ待线虫长至７ｄ㊁１４ｄ㊁２１ｄ后随机挑取健康线虫转移至涂有铜绿假单胞菌ＰＡ１４的ＳＫ板中ꎬ每天记录线虫生存死亡数直至线虫全部死亡ꎬ以ＯＰ５０培养的线虫为健康对照ꎮ２５ħ下培养ꎬ每组３块平行板ꎬ每板３０条线虫ꎮ死亡标准:线虫无移动ꎬ且用铂金丝触碰线虫头部和尾部ꎬ线虫无反应视为死亡ꎮ酪氨酸处理线虫感染实验:将长至Ｌ４期的线虫转移至实验ＮＧＭ板中ꎬ每个９ｃｍ平板中约１００条线虫ꎮ实验ＮＧＭ板中加了１ｍｏｌ/Ｌ的酪氨酸ꎬ４９μｍｏｌ/Ｌ的ＦＵＤＲ用以抑制线虫卵的生长ꎬ１００ｍｇ/Ｌ氨苄青霉素用以防止其他杂菌污染ꎮ待线虫长至１４ｄꎬ随机挑取健康线虫转移至涂有铜绿假单胞菌ＰＡ１４的ＳＫ板中ꎬ每天记录线虫生存死亡数直至线虫全部死亡ꎮ１.２.４㊀氧化应激实验㊀实验方法参考Ｚａｒｓｅ[１０]的方法ꎬ待线虫长至７ｄ㊁１４ｄ㊁２１ｄ后随机挑取健康线虫转移至含有１０ｍｍｏｌ/Ｌ百草枯的ＮＧＭ板中ꎬ每天记录线虫生存死亡数直至线虫全部死亡ꎮ在２０ħ下培养ꎬ每组３块平行板ꎬ每板３０条线虫ꎮ其余方法同感染实验ꎮ１.２.５㊀统计学分析㊀生存曲线采用Ｋａｐｌａｎ￣Ｍｅｉｅｒ分析法ꎬＬｏｇ￣ｒａｎｋ(Ｍａｎｔｅｌ￣Ｃｏｘ)Ｔｅｘｔ比较生存率差异ꎮ定量资料以平均值ʃ标准差表示ꎬＰ<０.０５１３２白志慧ꎬ等:秀丽隐杆线虫免疫衰老指标的建立. All Rights Reserved.表示有统计学差异ꎮ文中数据统计及作图如无特殊说明均由ＳＰＳＳ１８.０软件完成ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀线虫－铜绿假单胞菌感染模型的建立铜绿假单胞菌ＰＡ１４感染线虫后线虫活动力下降㊁死亡率升高ꎮ７ｄ龄的线虫喂食大肠杆菌ＯＰ５０１２５ｈ后线虫状态良好ꎬ无死亡现象ꎮ７ｄ龄的线虫喂食铜绿假单胞菌ＰＡ１４３２ｈ后出现死亡现象ꎻ１００ｈ后线虫死亡率高于５０％ꎻ１２５ｈ后线虫死亡率为７０％(Ｐ<０.０００１ꎬ图１)ꎮ线虫喂食ＰＡ１４后活动能力明显下降ꎬ被ＰＡ１４感染的线虫死亡后身体逐渐透明(图１)ꎮ图１㊀铜绿假单胞菌与大肠杆菌感染后线虫的生存曲线(Ａ)和状态(Ｂ)Ｆｉｇ.１㊀Ｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｕｒｖｅ(Ａ)ａｎｄｓｔａｔｅ(Ｂ)ｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓａｆｔｅｒｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙＰ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａａｎｄＥ.ｃｏｌｉ.注:图中箭头方向为感染死亡线虫ꎮ２.２㊀线虫的抗感染能力与衰老之间的关系在线虫培养到第７ｄ㊁１４ｄ和２１ｄ时ꎬ随着线虫的衰老ꎬ其抗感染能力逐渐降低ꎬ感染后的生存曲线逐渐左移(Ｐ<０.０００１ꎬ图２)ꎮ７ｄ龄的线虫感染后平均生存时间为１１１.９３ʃ５.１３ｈꎬ最长生存时间为１９６ｈꎻ１４ｄ龄的线虫感染后的平均生存时间为６２.３２ʃ２.７０ｈꎬ最长生存时间为１２７ｈꎻ２１ｄ龄的线虫感染后的平均生存时间为４５.６１ʃ３.９１ｈꎬ最长生存时间为１１５ｈꎮ表明线虫的抗感染能力随衰老而减弱ꎮ图２㊀不同衰老程度的线虫抗细菌感染生存曲线Ｆｉｇ.２㊀ＴｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｕｒｖｅｓｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｇａｉｎｓｔｂａｃｔｅｒｉａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎ.２.３㊀线虫的抗感染免疫指标与抗氧化之间的关系利用百枯草处理使线虫处于氧化应激ꎬ随着线虫的衰老ꎬ其抗氧化能力逐渐降低ꎬ百枯草导致氧化刺激后的生存曲线逐渐左移(Ｐ<０.０００１ꎬ图３)ꎮ７ｄ龄的线虫氧化刺激后平均生存时间为１６２.９７ʃ５.３３ｈꎬ最长生存时间为２５５ｈꎻ１４ｄ龄的线虫氧化刺激后平均生存时间为９０.４５ʃ４.９４ｈꎬ最长生存时间为２２０ｈꎻ２１ｄ龄的线虫氧化刺激后平均生存时间为７９.５２ʃ４.３４ｈꎬ最长生存时间为１６７ｈꎮ线虫的抗感染免疫指标与抗氧化指标的结果相符ꎮ图３㊀不同衰老程度的线虫抗氧化生存曲线Ｆｉｇ.３㊀ＴｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｕｒｖｅｓｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｇａｉｎｓｔｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓ.２３２生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.２.４㊀长寿线虫和短寿线虫的抗感染能力为了进一步证明该感染模型中线虫的生存时间可以作为线虫衰老的评价指标ꎬ利用寿命相关基因突变的线虫开展研究ꎬ考察评价指标与公认的寿命指标是否相符ꎮ实验中利用了１４ｄ龄的线虫ꎮ１４ｄ龄的野生型线虫感染后的平均生存时间为６２.３２ʃ２.７０ｈꎬ最长生存时间为１２７ｈꎻ１４ｄ龄的短寿线虫ｄａｆ￣１６突变株感染平均生存时间为３０ ６２ʃ１.２９ｈ(Ｐ<０.０００１ꎬ图４)ꎬ最长生存时间为６７.５ｈꎻ１４ｄ龄的长寿线虫ｄａｆ￣２突变株感染平均生存时间为９６.１３ʃ４.８６ｈ(Ｐ<０.０００１ꎬ图４)ꎬ最长生存时间为２２０ｈꎮ先前的研究显示ｄａｆ￣１６基因突变导致线虫寿命缩短[１１]ꎬｄａｆ￣２基因突变导致线虫寿命延长[１２]ꎬ本研究结果显示:长寿的线虫抗感染能力比短寿的线虫更强ꎬ说明抗感染能力与寿命指标相符ꎮ图４㊀不同线虫株抗铜绿假单胞菌感染生存曲线Ｆｉｇ.４㊀ＴｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｕｒｖｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣ.ｅｌｅｇａｎｓｓｔｒａｉｎｓａｇａｉｎｓｔｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙＰ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ.２.５㊀抗衰老化合物酪氨酸能增强线虫的抗感染能力酪氨酸处理线虫１４ｄ能提高线虫的抗感染能力(Ｐ<０.０５ꎬ图５)ꎮ１４ｄ对照组线虫感染平均生存时间为７６.８３ʃ３.２３ｈꎬ酪氨酸处理组平均生存时间８６.３３ʃ３.５０ｈꎬ增加了１２.３６％ꎬ最长生存时间从１１２ｈ增加到１３６ｈꎬ这说明ꎬ能够延长线虫寿命的酪氨酸也可以增强线虫抗感染能力ꎮ３㊀讨论衰老常伴随着各种疾病的发生ꎬ例如糖尿病㊁心血管疾病和神经系统疾病等[１３]ꎬ因此ꎬ抗衰老研究是一个历久弥新的领域ꎮ秀丽隐杆线虫是抗图５㊀酪氨酸处理１４ｄ的线虫抗铜绿假单胞菌感染生存曲线Ｆｉｇ.５㊀ＴｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｕｒｖｅｓｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓａｇａｉｎｓｔｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙＰ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａｆｏｒ１４ｄａｙｓ.衰老研究中重要的模式生物ꎬ检测其衰老的指标有很多ꎬ其中自然寿命是衰老研究的首选指标ꎬ但其实验周期长ꎮ其他衰老指标包括吞咽㊁生殖㊁体长等[３ꎬ１１ꎬ１４]不能完全反应衰老的状况ꎬ如二甲双胍是第一个即将用于临床试验的抗衰老药物ꎬ但其对线虫吞咽功能没有影响[４]ꎻ姜黄素有延长线虫寿命的作用ꎬ但处理４ｄ和８ｄ后的线虫吞咽能力却有下降趋势ꎬ产卵率没有变化[１５]ꎻ酪氨酸也有延长线虫寿命的作用ꎬ但该化合物对线虫体长没有影响[１６]ꎮ衰老的生化指标一般利用抗衰老基因的表达情况㊁蛋白ＤＡＦ￣１６核质转运情况等[１７ꎬ１８]ꎬ但衰老是多基因参与的过程ꎬ少数几个基因不能全面客观地评价线虫的衰老情况ꎮ近年来ꎬ衰老的免疫学说逐渐受到重视ꎬ从无脊椎动物到哺乳动物ꎬ机体的免疫功能至关重要ꎬ且与衰老过程互为因果[５]ꎬ因此ꎬ通过免疫力来延缓衰老也已成为研究的热点ꎮ然而ꎬ从线虫免疫角度来评价衰老的研究报道很少ꎮ为了全面客观地反映线虫的衰老状态ꎬ免疫功能的检测必不可少ꎬ因此本研究建立了线虫抗感染免疫衰老的指标ꎮ本研究利用改进后的线虫－铜绿假单胞菌感染模型反映线虫的免疫功能状态ꎬ为衰老研究提供了新的考察指标ꎮ在本研究开展之前ꎬ线虫－铜绿假单胞菌感染模型主要用于抗感染药物的筛选ꎬ研究者一般感染Ｌ４期或成虫期的线虫２４~４８ｈꎬ再将感染的线虫转移至含有化合物的板中ꎬ通过比较线虫的生存时间筛选或者评价抗感染化合物[１９]ꎬ但未能与抗衰老研究相关联ꎮ本研究改进了原有的感染模型ꎬ将线虫在含有化合物的培养３３２白志慧ꎬ等:秀丽隐杆线虫免疫衰老指标的建立. All Rights Reserved.板中培养几天或者十几天后ꎬ得到了一定衰老程度的线虫ꎬ再让这些线虫感染铜绿假单胞菌ꎬ观察线虫对铜绿假单胞菌的易感性ꎬ利用线虫感染后的生存时间反映线虫的免疫衰老的情况ꎬ线虫在感染后的生存时间越短说明免疫衰老越严重ꎮ本研究改进了感染模型ꎬ将该模型用于免疫衰老研究ꎬ为考察线虫的免疫衰老提供了可靠的评价指标ꎬ该抗感染指标可以用于研究衰老相关基因ꎬ也可以用于筛选抗衰老化合物ꎬ而且实验周期短㊁可靠性强ꎮ抗氧化能力这一指标的设立是基于衰老的自由基学说ꎮ自由基学说认为机体的衰老是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基不断积累造成的ꎬ随着年龄的增加以及外界环境的刺激ꎬ自由基不断积累引起ＤＮＡ损伤㊁蛋白质核酸等大分子交联㊁损害生物膜ꎬ影响机体正常功能ꎬ因此提高机体抗氧化和清除自由基能力是抗衰老的重点[２０]ꎮ在线虫研究中有抗衰老作用的化合物一般能提高线虫的抗氧化能力[２１ꎬ２２]ꎮ因此本研究以抗氧化能力作为衰老指标的阳性对照ꎬ通过研究发现ꎬ线虫的抗感染能力与抗氧化能力相符ꎬ７ｄ㊁１４ｄ㊁２１ｄ龄的线虫抗氧化能力逐渐降低ꎬ其抗感染能力也同样逐渐降低ꎬ进一步说明本研究模型用于评价衰老具有可靠性ꎮ在线虫衰老的研究中ꎬ寿命是衰老的重要指标[２３]ꎮ胰岛素/胰岛素样生长因子￣１(Ｉｎｓｕｌｉｎ/ＩＧＦ￣１)信号通路是第一个被发现的与衰老相关的信号通路[２４]ꎮＤＡＦ￣２是线虫体内唯一的胰岛素样生长因子受体ꎬ在调控线虫衰老方面有重要作用ꎮＤＡＦ￣２与配体结合后ꎬ激活Ｉｎｓｕｌｉｎ/ＩＧＦ￣１信号通路下游的ＡＧＥ￣１㊁ＰＤＫ￣１ꎬ最终激活的ＡＫＴ￣１/２㊁ＳＧＫ￣１使转录因子ＤＡＦ￣１６/ＦＯＸＯ磷酸化ꎬ阻止其入核发挥作用ꎮ而ＤＡＦ￣１６/ＦＯＸＯ作为转录因子可以调控下游抗性基因ꎬ其正向作用于寿命性状[２５]ꎮ因此ꎬｄａｆ￣２基因突变会延长线虫的寿命ꎬ延缓衰老ꎬ而ｄａｆ￣１６基因突变会缩短线虫寿命ꎬ加速衰老ꎮ本研究分别利用了ｄａｆ￣２㊁ｄａｆ￣１６突变线虫ꎬ实验结果表明应用抗感染能力这一评价指标和应用寿命这一公认指标相比可以得出同样的研究结论ꎬ这进一步证明抗感染能力可用于线虫衰老的评价ꎮ有文献报道酪氨酸能延长线虫寿命㊁提高抗氧化力ꎬ具有抗衰老作用[１６]ꎮ本研究以文献报道的酪氨酸浓度处理野生型线虫１４ｄꎬ结果表明酪氨酸能提高线虫的抗感染能力ꎬ说明抗感染能力这一指标可以用于评价抗衰老化合物ꎮ总之ꎬ线虫－铜绿假单胞菌感染模型在衰老研究中具有应用价值ꎬ可用于评价抗衰老化合物和抗衰老基因ꎮ本研究提出了免疫衰老这一评价指标ꎬ利用感染后线虫的生存时间作为免疫衰老的评价指标ꎬ可以与其他指标取长补短ꎬ有助于更全面客观地开展衰老相关研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀ＳｔｉｅｒｎａｇｌｅＴ.ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆＣ.ｅｌｅｇａｎｓ[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｗｏｒｍｂｏｏｋ.ｏｒｇ/ｃｈａｐｔｅｒｓ/ｗｗｗ＿ｓｔｒａｉｎｍａｉｎ￣ｔａｉｎ/ｓｔｒａｉｎｍａｉｎ￣ｔａｉｎ.ｈｔｍｌꎬ２００６.[２]㊀ＬｅｅｓＨꎬＷａｌｔｅｒｓＨꎬＣｏｘＬＳ.Ａｎｉｍａｌａｎｄｈｕｍａｎｍｏｄｅｌｓｔｏｕｎ￣ｄｅｒｓｔａｎｄａｇｅｉｎｇ[Ｊ].Ｍａｔｕｒｉｔａｓꎬ２０１６ꎬ９３:１８－２７. [３]㊀ＫｅｉｔｈＳＡꎬＡｍｒｉｔＦＲꎬＲａｔｎａｐｐａｎＲꎬｅｔａｌ..ＴｈｅＣ.ｅｌｅｇａｎｓｈｅａｌｔｈｓｐａｎａｎｄｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｓｓａｙｔｏｏｌｋｉｔ[Ｊ].Ｍｅｔｈｏｄｓꎬ２０１４ꎬ６８(３):４７６－４８６.[４]㊀ＯｎｋｅｎＢꎬＤｒｉｓｃｏｌｌＭ.Ｍｅｔｆｏｒｍｉｎｉｎｄｕｃｅｓａｄｉｅｔａｒｙｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ￣ｌｉｋｅｓｔａｔｅａｎｄｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｅｘｔｅｎｄＣ.ｅｌｅｇａｎｓＨｅａｌｔｈｓｐａｎｖｉａＡＭＰＫꎬＬＫＢ１ꎬａｎｄＳＫＮ￣１[Ｊ].ＰＬｏＳＯＮＥꎬ２０１０ꎬ５(１):ｅ８７５８.[５]㊀ＤｒｅｌａＮ.Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌｔｈｅｏｒｙｏｆｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ[Ｊ].Ｐｏｓｔｅｐｙ.Ｂｉｏｃｈｅｍ.ꎬ２０１４ꎬ６０(２):２２１－２３２.[６]㊀ＥｒｍｏｌａｅｖａＭＡꎬＳｃｈｕｍａｃｈｅｒＢ.Ｉｎｓｉｇｈｔｓｆｒｏｍｔｈｅｗｏｒｍ:ＴｈｅＣ.ｅｌｅｇａｎｓｍｏｄｅｌｆｏｒｉｎｎａｔｅｉｍｍｕｎｉｔｙ[Ｊ].Ｓｅｍｉｎ.Ｉｍｍｕｎｏｌ.ꎬ２０１４ꎬ２６(４):３０３－３０９.[７]㊀ＰａｐｐＤꎬＣｓｅｒｍｅｌｙＰꎬＳöｔｉＣ.ＡｒｏｌｅｆｏｒＳＫＮ￣１/ＮｒｆｉｎｐａｔｈｏｇｅｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｍｍｕｎｏｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].ＰＬｏＳＰａｔｈｏｇ.ꎬ２０１２ꎬ８(４):ｅ１００２６７３. [８]㊀ＳｕｔｐｈｉｎＧＬꎬＫａｅｂｅｒｌｅｉｎＭ.ＭｅａｓｕｒｉｎｇＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓｌｉｆｅｓｐａｎｏｎｓｏｌｉｄｍｅｄｉａ[Ｊ].Ｊ.Ｖｉｓ.Ｅｘｐ.ꎬ２００９(２７):１１５２. [９]㊀ＰｏｗｅｌｌＪＲꎬＡｕｓｕｂｅｌＦＭ.ＭｏｄｅｌｓｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓｉｎ￣ｆｅｃｔｉｏｎｂｙｂａｃｔｅｒｉａｌａｎｄｆｕｎｇａｌｐａｔｈｏｇｅｎｓ[Ｊ].ＭｅｔｈｏｄｓＭｏｌ.Ｂｉｏｌ.ꎬ２００８ꎬ４１５:４０３－４２７.[１０]㊀ＺａｒｓｅＫꎬＪａｂｉｎＳꎬＲｉｓｔｏｗＭ.Ｌ￣ｔｈｅａｎｉｎｅｅｘｔｅｎｄｓｌｉｆｅｓｐａｎｏｆａ￣ｄｕｌｔＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｅｕｒ.Ｊ.Ｎｕｔｒ.ꎬ２０１２ꎬ５１(６):７６５－７６８.[１１]㊀ＣｏｌｌｉｎｓＪＪꎬＨｕａｎｇＣꎬＨｕｇｈｅｓＳꎬｅｔａｌ..Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｇｅ￣ｒｅｌａｔｅｄｃｈａｎｇｅｓｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｓ[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｗｏｒｍｂｏｏｋ.ｏｒｇ/ｃｈａｐｔｅｒｓ/ｗｗｗ＿ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ￣ｔａｎａｌｙｓｉｓＣｅｌｅｇａｎｓ/ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓＣｅｌｅｇａｎｓ.ｈｔｍｌꎬ２００７－０９－０７.[１２]㊀ＫｅｎｙｏｎＣꎬＣｈａｎｇＪꎬＧｅｎｓｃｈＥꎬｅｔａｌ..ＡＣ.ｅｌｅｇａｎｓｍｕｔａｎｔｔｈａｔｌｉｖｅｓｔｗｉｃｅａｓｌｏｎｇａｓｗｉｌｄｔｙｐｅ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ１９９３ꎬ３６６(６４５４):４６１－４６４.[１３]㊀ＤᶄＡｎｔｏｎａＧＲａｇｎｉＭꎬＣａｒｄｉｌｅＡꎬｅｔａｌ..Ｂｒａｎｃｈｅｄ￣ｃｈａｉｎａｍｉｎｏａｃｉｄｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｍｏｔｅｓｓｕｒｖｉｖａｌａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｓｃａｒ￣ｄｉａｃａｎｄｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｍｉｄｄｌｅ￣ａｇｅｄｍｉｃｅ[Ｊ].ＣｅｌｌＭｅｔａｂ.ꎬ２０１０ꎬ１２(４):３６２－３７２. [１４]㊀ＨｕａｎｇＣꎬＸｉｏｎｇＣꎬＫｏｒｎｆｅｌｄＫ.Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｇｅ￣ｒｅｌａｔｅｄ４３２生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.ｃｈａｎｇｅｓｏｆｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｔｈａｔｐｒｅｄｉｃｔｌｉｆｅｓｐａｎｏｆＣａｅ￣ｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｐｒｏｃ.Ｎａｔｌ.Ａｃａｄ.Ｓｃｉ.ＵＳＡꎬ２００４ꎬ１０１(２１):８０８４－８０８９.[１５]㊀ＬｉａｏＶＨꎬＹｕＣＷꎬＣｈｕＹＪꎬｅｔａｌ..Ｃｕｒｃｕｍｉｎ￣ｍｅｄｉａｔｅｄｌｉｆｅｓ￣ｐａｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｍｅｃｈ.Ａｇｅｉｎｇ.Ｄｅｖ.ꎬ２０１１ꎬ１３２(１０):４８０－４８７.[１６]㊀ＣａñｕｅｌｏＡꎬＧｉｌｂｅｒｔ￣ＬóｐｅｚＢꎬＰａｃｈｅｃｏ￣ＬｉñáｎＰꎬｅｔａｌ..Ｔｙｒｏｓｏｌꎬａｍａｉｎｐｈｅｎｏｌｐｒｅｓｅｎｔｉｎｅｘｔｒａｖｉｒｇｉｎｏｌｉｖｅｏｉｌꎬｉｎｃｒｅａ￣ｓｅｓｌｉｆｅｓｐａｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｍｅｃｈ.ＡｇｅｉｎｇＤｅｖ.ꎬ２０１２ꎬ１３３(８):５６３－５７４.[１７]㊀ＺｈａｎｇＪꎬＬｕＬꎬＺｈｏｕＬ.Ｏｌｅａｎｏｌｉｃａｃｉｄａｃｔｉｖａｔｅｓｄａｆ￣１６ｔｏｉｎ￣ｃｒｅａｓｅｌｉｆｅｓｐａｎｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｂｉｏｃｈｅｍ.Ｂｉｏ￣ｐｈｙｓ.Ｒｅｓ.Ｃｏｍｍｕｎ.ꎬ２０１５ꎬ４６８(４):８４３－８４９.[１８]㊀ＺｈａｎｇＬꎬＺｈａｎｇＪꎬＺｈａｏＢꎬｅｔａｌ..Ｑｕｉｎｉｃａｃｉｄｃｏｕｌｄｂｅａｐｏ￣ｔｅｎｔｉａｌｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｎｇｎａｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｕｎｄｂｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｕｒｖｉｖａｌｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓｕｎｄｅｒｄｅｌｅｔｅｒｉｏｕｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].Ｒｅｊｕ￣ｖｅｎ.Ｒｅｓ.ꎬ２０１２ꎬ１５(６):５７３－５８３.[１９]㊀ＣｏｎｅｒｙＡＬꎬＬａｒｋｉｎｓ￣ＦｏｒｄＪꎬＡｕｓｕｂｅｌＦＭꎬｅｔａｌ..Ｈｉｇｈ￣ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇｆｏｒｎｏｖｅｌａｎｔｉ￣ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｓｕｓｉｎｇａＣ.ｅｌｅｇａｎｓｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｍｏｄｅｌ[Ｊ].Ｃｕｒｒ.Ｐｒｏｔｏｃ.Ｃｈｅｍ.Ｂｉｏｌ.ꎬ２０１４ꎬ６(１):２５－３７.[２０]㊀ＨａｒｍａｎＤ.Ｔｈｅｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｔｈｅｏｒｙｏｆａｇｉｎｇ[Ｊ].ＡｎｔｉｏｘｉｄＲｅｄｏｘＳｉｇｎａｌꎬ２００３ꎬ５(５):５５７－５６１.[２１]㊀ＭａＨꎬＭａＹꎬＺｈａｎｇＺꎬｅｔａｌ..Ｌ￣ａｒｇｉｎｉｎｅｅｎｈａｎｃｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｇａｉｎｓｔｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｈｅａｔｓｔｒｅｓｓｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｉｎｔ.Ｊ.Ｅｎｖｉｒｏｎ.Ｒｅｓ.ＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬ２０１６ꎬ１３(１０):ｅ９６９.[２２]㊀ＣｈｅｎＷꎬＳｕｄｊｉＩＲꎬＷａｎｇＥꎬｅｔａｌ..Ａｍｅｌｉｏｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｓ￣ｐａｌａｔｈｉｎｆｒｏｍｒｏｏｉｂｏｓ(Ａｓｐａｌａｔｈｕｓｌｉｎｅａｒｉｓ)ｏｎａｃｕｔｅｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｐｈｙｔｏｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１３ꎬ２０(３－４):３８０－３８６.[２３]㊀ＣｏｌｌｉｎｓＪＪꎬＥｖａｓｏｎＫꎬＫｏｒｎｆｅｌｄＫ.ＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙｏｆｄｅｌａｙｅｄａｇｉｎｇａｎｄｅｘｔｅｎｄｅｄｌｉｆｅｓｐａｎｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｅｘｐ.Ｇｅｒｏｎｔｏｌ.ꎬ２００６ꎬ４１(１０):１０３２－１０３９.[２４]㊀ＳｅｌｌＣ.Ｍｉｎｉｒｅｖｉｅｗ:ＴｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｉｅｓｏｆＩＧＦ/Ｉｎｓｕｌｉｎｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎａｇｉｎｇ:Ｗｈｙｆｌｉｅｓａｎｄｗｏｒｍｓａｒｅｎｏｔｈｕｍａｎｓ[Ｊ].Ｍｏｌ.Ｅｎ￣ｄｏｃｒｉｎｏｌ.ꎬ２０１５ꎬ２９(８):１１０７－１１１３.[２５]㊀ＲｕａｕｄＡＦꎬＫａｔｉｃＩꎬＢｅｓｓｅｒｅａｕＪＬ.Ｉｎｓｕｌｉｎ/Ｉｎｓｕｌｉｎ￣ｌｉｋｅｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｎｏｎ￣ｄａｕｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｓｐｅｅｄｉｎｔｈｅｎｅｍａｔｏｄｅＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ[Ｊ].Ｇｅｎｅｔｉｃｓꎬ２０１１ꎬ１８７(１):３３７－３４３.５３２白志慧ꎬ等:秀丽隐杆线虫免疫衰老指标的建立. All Rights Reserved.。

生物试卷1.细胞作为最基本的生命系统,研究细胞的分子组成,就是在探寻生命的本质。

下列关于组成细胞的分子的叙述,正确的是( )A.蛋白质、核酸、脂质等生物大分子以及组成它们的单体都以碳链为骨架B.高温可以使蛋白质分子的空间结构改变，但不会改变DNA分子的双螺旋结构C.细胞中的元素大都以化合物的形式存在,而大多数无机盐以离子的形式存在D.糖类可以大量转化为脂肪,而脂肪只有在糖类代谢发生障碍时,才会大量转化为糖类分解供能2.2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者的主要贡献为mRNA疫苗技术的开发。

某病毒(X)外被囊膜, 囊膜上有与入侵宿主细胞密切相关的多种蛋白质,图甲表示其增殖过程。

纳米脂质颗粒(LNP)能使mRNA疫苗在人体内靶向递送,mRNA疫苗递送到胞内后需要完成内体逃逸,并避免胞内免疫,才能发挥作用，具体过程如图乙所示。

下列叙述错误的是( )A.X病毒吸附到宿主细胞表面与细胞膜上蛋白质的识别作用有关,体现了细胞膜信息交流的功能B.结合图甲中X病毒的增殖过程,可以研制抑制病毒RNA复制的药物来治疗X病毒感染C.图乙中,与抗原蛋白合成及分泌相关的不具有膜结构的细胞器只有核糖体D.X病毒侵入宿主细胞以及LNP中的mRNA疫苗进入靶细胞,均与细胞膜的流动性有关,但不消耗能量3.近年来研究发现,胞吞作用能参与细胞信号转导,其激活信号转导的最典型例子就是Notch信号通路。

例如,果蝇正常发育的神经系统(信号细胞)可以通过该机制抑制上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞,其过程如下图所示:当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后,会使Notch 的S2位点被切割。

进而Notch受体被靶细胞内吞形成内体，然后激活γ-分泌酶并在S3位点切割,最终产生的有活性的NICD调控基因表达。

下列叙述错误的是( )A.信号细胞内含DSL的内体可能来自高尔基体也可能来自信号细胞的胞吞作用B. γ-分泌酶基因缺陷的果蚬会因缺乏神经细胞引起神经细胞瘤C.突触结构中细胞间信息交流的方式与该机制中细胞间信息交流的方式不同D.大分子物质通过胞乔和胞吐作用进出细胞的过程离不开细胞膜上的蛋白质的参与4.恩施玉露是中国传统裘胥绿茶,含有大量的儿茶索。