规律运动对Nmnat基因差异表达中老龄果蝇心脏功能的影响

发布时间：2017-08-01 08:30

  本文关键词：规律运动对Nmnat基因差异表达中老龄果蝇心脏功能的影响

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【摘要】：1研究目的:研究生命早期实施运动干预对心脏Nmnat基因RNAi、过量表达和定点突变中老龄果蝇心脏收缩功能、心脏节律、运动能力和生命周期的影响,探讨Nmnat的运动抗心脏衰老功能。2研究方法:W1118、NMNAT-RNAi(v107262)、NMNAT-HA(39702)、NMNAT-WR(39700)和NMNAT-H30A(39701)处女蝇分别与Hand-Gal4雄蝇杂交,收集F1代Hand-Gal4/+(nmnat基因正常表达果蝇),Handnmnat RNAi(nmnat基因敲减果蝇),Handnmnat-HA(nmnat基因过表达果蝇),Handnmnat-WR和Handnmnat-H30A(nmnat基因突变果蝇)处女蝇,随机分为:Hand-Gal4/+-C、Hand-Gal4/+-E、Handnmnat RNAi-C、Handnmnat RNAi-E、Handnmnat-HA-C、Handnmnat-HA-E、Handnmnat-WR-C、Handnmnat-WR-E、Handnmnat-H30A-C、Handnmnat-H30A-E,每组400只,每管20只,25℃恒温、50%恒湿、12小时昼/夜交替光照饲养。各运动组(E组)果蝇采用翻转运动,运动装置电机转速为0.5 r/s,于羽化后第2天实行连续3周,每周5d,每天2.5h翻转运动。运动装置从初始状态开始,以转轴为中心逆时针转动180°——停留16s——顺时针转动180°——停留16s,依此重复翻转诱导果蝇运动,训练时间为9:00-11:30。通过q RT-PCR技术检测7天龄Hand-Gal4/+-C组,Handnmnat-WR-C组,Handnmnat-H30A-C组,Handnmnat-HA-C组,Handnmnat RNAi-C组果蝇心脏Nmnat基因m RNA表达水平;应用M-mode心动图检测3周运动后(21天龄)和运动结束休息2周后(35天龄)果蝇心脏功能;采用攀爬指数评定于1周运动后次日及以后每周的第7天(直至7周龄)果蝇运动能力;各组于羽化后第1天随机取果蝇200只,相同条件饲养,培养基两天更换一次,同时记录果蝇死亡数,绘制存活曲线图,计算中位生存期。3研究结果3.1果蝇心脏Nmnat基因m RNA表达检测结果与Hand Gla4/+-C组相比,Handnmnat RNAi-C组、Handnmnat-HA-C组果蝇心脏Nmnat的相对表达量分别约有50%的下降和42%的上升(P0.001,P0.01);Handnmnat-WR-C组和Handnmnat-H30A-C组表达高于Hand Gla4/+-C组,其中Handnmnat-H30A-C组有显著性差异(P0.05)。3.2果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果(1)3周龄果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果与Hand Gla4/+组相比,相同干预条件Handnmnat RNAi组FS下降(P0.001),DD、SD增加(P0.001);Handnmnat HA组、Handnmnat WR组、Handnmnat H30A组较相同干预条件Handnmnat RNAi组FS增加(P0.001);与Handnmnat RNAi-C组相比,Handnmnat WR-C组SIAI下降(P0.01)。与Handnmnat RNAi-C组相比,Handnmnat RNAi-E组果蝇FS增加(P0.05);HandGla4/+-E组、Handnmnat HA-E组、Handnmnat WR-E组和Handnmnat H30A-E组较相同遗传背景C组FS增加(P0.05);Handnmnat H30A-E组较Handnmnat RNAi-E组SIAI、AI下降(P0.01,P0.05)。(2)5周龄果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果与Hand Gla4/+组相比,相同干预条件Handnmnat RNAi组FS下降(P0.001),DD、SD均增加(P0.001);Handnmnat HA-C组、Handnmnat WR-C组和Handnmnat H30A-C组较Handnmnat RNAi-C组FS增加(P0.05,P0.001,P0.001);与Handnmnat HA组相比,相同干预条件Handnmnat H30A组FS增加(P0.05,P0.01);与Hand Gla4/+-C组相比,Handnmnat RNAi-C组、Handnmnat HA-C组、Handnmnat H30A-C组AI增加(P0.05),Handnmnat WR-C组AI下降(P0.05);Handnmnat WR-C组、Handnmnat H30A-C组较Handnmnat HA-C组SIAI下降(P0.001)。除Handnmnat HA组外,Hand Gla4/+-E组、Handnmnat RNAi-E组、Handnmnat WR-E组、Handnmnat H30A-E组较相同遗传背景C组果蝇FS增加(P0.05);Handnmnat RNAi-E组、Handnmnat HA-E组、Handnmnat WR-E组、Handnmnat H30A-E组较相同遗传背景C组果蝇AI下降(P0.05)。3.3随年龄增加果蝇攀爬指数检测结果随年龄增加,E组果蝇攀爬指数逐渐下降。从3周龄开始,C组果蝇随年龄增加攀爬指数逐渐下降。与1W-Hand Gla4/+-C组相比,1W-Hand Gla4/+-E攀爬指数增加;运动前2周,Handnmnat RNAi-E较Handnmnat RNAi-C攀爬指数升高;Handnmnat HA-E组在连续3周运动周较同龄Handnmnat HA-C组果蝇攀爬指数升高;随后周龄,Hand Gla4/+E组、Handnmnat RNAi-E组、Handnmnat HA-E组攀爬指数始终低于相同遗传背景C组。Handnmnat WR-E组和Handnmnat H30A-E组攀爬指数低于相同遗传背景C组。3.4果蝇生命周期检测结果与Hand Gla4/+-C组相比,Handnmnat WR-C组、Handnmnat H30A-C组存活曲线右移、上移;Handnmnat RNAi-C组较Hand Gla4/+-C组、Handnmnat HA-C组、Handnmnat WR-C组、Handnmnat H30A-C组存活曲线左移、下移,且中位生存期缩短(P0.001);从第40天龄(6周龄)开始,Handnmnat WR-C组存活曲线较Handnmnat HA-C组右移、上移,且中位生存期延长(P0.01)。与Hand Gla4/+-C组相比,Hand Gla4/+-E组中位生存期延长(P0.05);与Handnmnat RNAi-C组相比,Handnmnat RNAi-E组存活曲线右移、上移,且中位生存期延长(P0.01);与Handnmnat HA-C组相比,Handnmnat HA-E组中位生存期缩短(P0.01);Handnmnat WR-C组、Handnmnat H30A-C组存活曲线较相同遗传背景E组变化不大。4结论4.1 Nmnat在维持心脏正常收缩功能和节律方面发挥重要作用。4.2较早年龄段运动能有效改善果蝇因Nmnat基因敲减引起的心脏收缩功能下降和收缩间期节律紊乱,且对心肌Nmnat基因敲减、过表达、失去酶活性的中老龄果蝇心脏收缩功能下降和心律失常有很好的减缓作用。4.3较早年龄段运动使Nmnat基因正常表达、Nmnat基因敲减、Nmnat基因过表达果蝇运动能力在生命早期有所提高,表现出Nmnat表达上调果蝇更高的运动适应性,而随年龄增加能量代谢下降导致运动效果减弱。4.4较早年龄段实行运动干预能有效延长Nmnat基因差异表达果蝇中位生存期,可能与运动上调果蝇体内NAD+水平延缓衰老进程有关。
【关键词】：烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶 规律运动 心脏收缩 心脏节律 衰老
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：G804.2
【目录】：

• 摘要4-9
• ABSTRACT9-17
• 1 前言17-20
• 2 材料与方法20-27
• 2.1 果蝇品系及饲养20
• 2.2 主要仪器与试剂20-21
• 2.2.1 主要仪器20-21
• 2.2.2 主要试剂21
• 2.3 实验方法21-26
• 2.3.1 果蝇杂交方法与分组21
• 2.3.2 果蝇运动方案21-22
• 2.3.3 指标检测及其方法22-26
• 2.4 质量控制26
• 2.4.1 果蝇饲养条件控制26
• 2.4.2 运动过程控制26
• 2.5 统计学分析26-27
• 3 实验结果27-33
• 3.1 果蝇心脏Nmnat基因mRNA表达检测结果27-28
• 3.2 果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果28-30
• 3.2.1 3 周龄果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果28-29
• 3.2.2 5 周龄果蝇心脏功能的M-mode心动图检测结果29-30
• 3.3 随年龄增加果蝇攀爬指数测量结果30-31
• 3.4 果蝇生命周期测量结果31-33
• 4 分析与讨论33-38
• 4.1 果蝇心脏Nmnat基因差异表达对收缩功能和节律的影响33-34
• 4.2 规律运动对果蝇心脏功能、运动能力及生命周期的影响34-35
• 4.3 规律运动对Nmnat基因差异表达果蝇收缩功能和节律的影响35-36
• 4.4 规律运动对 Nmnat 基因差异表达果蝇运动能力的影响36-37
• 4.5 规律运动对Nmnat基因差异表达果蝇生命周期的影响37-38
• 5 结论38-39
• 参考文献39-44
• 综述44-52
• 参考文献49-52
• 常见缩略词表（中英文对照）52-53
• 致谢53

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1 夏晓璇;规律运动对Nmnat基因差异表达中老龄果蝇心脏功能的影响[D];湖南师范大学;2015年

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