基于果蠅RNA干擾系研究Parpl基因運(yùn)動(dòng)抗心臟衰老功能.pdf

1、1、研究目的：
　　采用果蠅作為心臟衰老研究的模式動(dòng)物，通過逆重力攀爬指數(shù)建立果蠅運(yùn)動(dòng)抗衰老模型，利用UAS-GaL4二元轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)果蠅基因RNA干擾，通過對(duì)果蠅心臟功能測試系統(tǒng)及衰老相關(guān)指標(biāo)的檢測，進(jìn)一步探討運(yùn)動(dòng)抗心臟衰老體系下基因PARP1的功能，為運(yùn)動(dòng)相關(guān)抗衰老基因的功能研究提供參考依據(jù)。
　　2、研究方法：
　　果蠅31397品系、arm-Gal4品系及野生型w1118品系，擴(kuò)大培養(yǎng)后收集8-12h內(nèi)羽化的

2、31397品系及w1118品系的處女蠅與arm-Gal4品系8-12h內(nèi)羽化的雄性進(jìn)行雜交，收集兩組不同品系雜交后8-12h內(nèi)羽化的處女蠅各1800只，并隨機(jī)分為3組:w1118-control（野生雜交對(duì)照組）、1w-w1118-exercise（1周齡運(yùn)動(dòng)組）、5w-w1118-exercise（5周齡運(yùn)動(dòng)組）和UAS-Parp-RNAi-control（基因沉默對(duì)照組），1w-UAS-Parp-RNAi-exercise(5周齡基

3、因沉默運(yùn)動(dòng)組)，5w-UAS-Parp-RNAi-exercise（5周齡基因沉默運(yùn)動(dòng)組），600只/組，20只/管，25℃恒溫、50％濕度、12小時(shí)晝/夜循環(huán)飼養(yǎng)。
　　采用平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)試管底部至綿塞下端預(yù)留8cm作為果蠅運(yùn)動(dòng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)頻率由運(yùn)動(dòng)裝置的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，運(yùn)動(dòng)頻率是24轉(zhuǎn)/秒，運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間是2.5h/d，1周齡運(yùn)動(dòng)組從收集果蠅后第1周的第2天開始連續(xù)運(yùn)動(dòng)5天，5周齡運(yùn)動(dòng)組從收集果蠅后第5周的第2天開始連續(xù)運(yùn)動(dòng)5天。運(yùn)

4、動(dòng)方案結(jié)束后，12h后進(jìn)行取材，隨機(jī)挑選部分果蠅進(jìn)行M-mode和熒光定量PCR的檢測。
　　3、研究結(jié)果：
　　3.1、果蠅生命周期檢測結(jié)果
　　在野生型雜交的對(duì)照組果蠅中，與1w-w1118-control比，1w-w1118-exercise果蠅平均壽命延長(p＜0.05)，但5w-w1118-control比，5w-w1118-exercise果蠅的壽命反而縮短(p＜0.05)，可知不同的時(shí)間運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)果蠅的壽

5、命影響不同，早期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以延長果蠅的平均壽命，而中老年運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練反而使果蠅平均壽命縮短。與野生型w1118-control比，parp-RNAi-control組果蠅平均壽命雖有所增加，但這種增加不具備顯著性差異。與parp-RNAi-control比，1w-Parp-RNAi-exercise組果蠅平均壽命延長(p＜0.01)，5w-Parp-RNAi-exercise組果蠅平均壽命和最高壽命均無顯著性變化。
　　3.2、果蠅

6、攀爬指數(shù)的檢測結(jié)果
　　果蠅攀爬指數(shù)隨年齡增長明顯下降(P＜0.01)，其中1w-W1118-exercise品系果蠅的攀爬指數(shù)高于W1118-control(P＜0.01)。與parp-RNAi-control組比，1w-Parp-RNAi-exercise組果蠅攀爬指數(shù)提高(P＜0.01)。而1w-parp-RNAi-control組較1w-w1118-control，果蠅的攀爬指數(shù)雖然有所升高，但這種升高不具備顯著性差異。<

7、br>　　3.3、果蠅心臟功能檢測結(jié)果
　　3.3.1、果蠅心率檢測結(jié)果
　　通過檢測發(fā)現(xiàn)，果蠅的心率隨著年齡的增加逐漸地減少的趨勢(P＜0.01)，但Parp1基因干擾后，心率隨年齡增加而減少的趨勢有所緩解。
　　3.3.2、果蠅心臟節(jié)律不齊指數(shù)期檢測結(jié)果
　　隨著年齡的增加，5周齡果蠅較1周齡果蠅心臟的節(jié)律不齊指數(shù)都明顯的上升(P＜0.01)，與1w-w1118-control組比，1w-w1118-exer

8、cise組節(jié)律不齊指數(shù)顯著下降(P＜0.01)，說明果蠅在一周齡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能改善心臟功能的穩(wěn)定性。同時(shí)與w1118-control組比，Parp1-RNAi-control果蠅心臟節(jié)律不齊指數(shù)也下降，說明Parp1基因部分沉默能明顯改善心臟節(jié)律，從而提高心臟功能。
　　3.3.3、果蠅心臟射血分?jǐn)?shù)檢測結(jié)果
　　隨著年齡的增加，野生型對(duì)照組組和基因沉默組果蠅的射血分?jǐn)?shù)都降低，且(P＜0.01)。與1w-w1118-contr

9、ol組比，1w-w1118-exercise組果蠅射血分?jǐn)?shù)增加(P＜0.05)，通過比較發(fā)現(xiàn)其主要是由于收縮直徑的減少(P＜0.05)，而舒張直徑無明顯變化。而與5w-w1118-control比，5w-w1118-exercise組射血分?jǐn)?shù)無變化。與1w-w1118-control組比，1w-Parp1-RNAi-control組射血分?jǐn)?shù)升高(P＜0.01)，而與5w-w1118-control比，5w-Parp1-RNAi-cont

10、rol組射血分?jǐn)?shù)無顯著性變化。與1w-Parp1-RNAi-control組比，1w-Parp1-RNAi-exercise組果蠅射血分?jǐn)?shù)增加(P＜0.05)，而與5w-Parp1-RNAi-control組比，5w-Parp1-RNAi-exercise組射血分?jǐn)?shù)升高(P＜0.05)。
　　3.3.4、果蠅心臟纖維性震顫檢測結(jié)果
　　隨著年齡的增加，果蠅心臟的纖維性震顫指數(shù)升高(P＜0.05)。通過運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，1w-w11

11、18-exercise較1w-w1118-control，果蠅的心臟纖維性震顫指數(shù)明顯降低(P＜0.05)。而parp1基因沉默后，1w-Parp1-RNAi-control與1w-w1118-control組比，纖維性震顫指數(shù)明顯下降(P＜0.01)。
　　4、結(jié)論：
　　4.1、通過UAS-Gal4系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了Parp1基因的低表達(dá)，Parp1基因部分沉默后可導(dǎo)致果蠅生命周期延長。同時(shí)，在此運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，1周齡運(yùn)動(dòng)干預(yù)

12、可以延長果蠅的平均壽命，而5周齡運(yùn)動(dòng)干預(yù)反而使果蠅平均壽命縮短。
　　4.2、1周齡的運(yùn)動(dòng)干預(yù)能提高果蠅的運(yùn)動(dòng)能力，而5周齡的運(yùn)動(dòng)干預(yù)反而使果蠅運(yùn)動(dòng)能力降低，推測此時(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度使老齡果蠅的機(jī)體產(chǎn)生不適應(yīng)性，從而影響運(yùn)動(dòng)能力。而Parp1基因低表達(dá)可以緩解晚期運(yùn)動(dòng)干預(yù)所致的運(yùn)動(dòng)能力降低的趨勢。
　　4.3、運(yùn)動(dòng)干預(yù)能提高果蠅心臟的心臟收縮力，從而有助于增強(qiáng)果蠅心臟射血功能。
　　4.4、隨著年齡的增加，心臟功能逐漸減弱，