重组荞麦胰蛋白酶抑制剂降低C.elegans脂肪积累机制
发布时间：2021-04-03 01:50
脂代谢紊乱会对人体造成许多危害,如引起高血脂,脂肪肝等。荞麦是一种药食同源的传统作物,对肥胖、高血糖和高血脂等代谢性疾病具有良好的预防作用,荞麦胰蛋白酶抑制剂（Buckwheat trypsin inhibitor,BTI）是从荞麦中提取的一种低分子量蛋白质。本研究采用秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans,C.elegans）作为模型,检测了重组荞麦胰蛋白酶抑制剂（recombinant buckwheat trypsin inhibitor,rBTI）对线虫脂肪积累的影响,并初步研究了其作用机制。主要研究内容和结果如下:1.rBTI对秀丽隐杆线虫脂肪积累的影响。采用尼罗红染色及甘油三酯测定检测脂肪变化情况,结果显示,在2.5-10μM浓度范围内,rBTI可以降低野生型线虫脂肪积累,并且呈现一定浓度依赖效应。与对照相比,10μM rBTI处理的线虫体内脂肪积累减少了37.82%,甘油三酯减少了47.51%。用0.75%葡萄糖建立高脂模型线虫,研究rBTI对线虫脂肪积累的影响,结果发现在高脂模型线虫中,经rBTI处理后,线虫脂肪积累减少了38.6%,甘油三酯减少了3...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
rBTI结构模型.Fig.1.1StructuremodelofrBTI.Differentcolorsrepresentdifferentstructuralelements,andthe
重组荞麦胰蛋白酶抑制剂减少C.elegans脂肪积累机制4数分裂和发育模式的研究之后，人们对C.elegans的基因图谱进行了绘制，进行了全基因组测序。此后，世界范围内的线虫研究者们都能做到信息共享，使得线虫研究拥有一个持续更新的良好的信息平台，如wormbase，从而奠定了C.elegans用于进化生物学和生态学研究的重要地位。在实验室20℃条件下，C.elegans的生命过程经历从虫卵、L1-L4及成虫阶段，仅需大约3天时间。在L1期至L2期过程中，当线虫生长环境发生变化，比如食物缺乏、线虫过多等导致不适宜线虫生长时，线虫就会进入dauer期，不再生长，待环境合适时，重新进入生长发育至L4期（图1.2）。与传统的动物模型相比，线虫作为模式生物有许多优点：体型小，结构简单，成年线虫体长大约为1mm，体内仅含五对性染色体和一对常染色体；容易繁殖，产卵量大，每条线虫产卵约200-300个；容易保存，像细胞一样，线虫可以在液氮条件下保存，复苏时只需在常温下化开，倒在培养基上即可；生命周期短，20℃条件下线虫平均健康寿命为20d左右；研究成本低；突变株易得，目前研究者们可以获得超过4000种线虫突变品系；完全测序；与人类疾病相关的基因达到65%以上[38]；信号通路在哺乳动物中也相对保守。这些特征使C.elegans成为研究老化和神经退行性疾病研究的动物模型，如阿尔茨海默氏症和帕金森病等。研究者们利用C.elegans探究了许多物质的有益效应，Chen等[39]以C.elegans为模型，得出二甲基双胍可延长秀丽隐杆线虫寿命的结论；张等人[40]以C.elegans为模型，探究了连翘花黄色素的抗氧化效果；Pawanrat等人[41]通过对线虫的研究指出，海参提取物有抗帕金森症的可能性。图1.220℃条件下秀丽隐杆线虫生命周期Fig.1.2C.eleganslifecycleat20C
重组荞麦胰蛋白酶抑制剂减少C.elegans脂肪积累机制6作用从酵母、线虫到人类高度保守，较为复杂，调控过程需要众多分子和物质参与。IIS信号通路中，DAF-2和DAF-16是参与IIS途径调节脂肪代谢的最重要组分，DAF-2是线虫中类胰岛素的唯一受体，位于细胞膜上。胰岛素样配体与DAF-2受体结合后，导致其自磷酸化，使AGE-1/PI3K激酶活化[50]，激活PDK-1和AKT-激酶，最终磷酸化DAF-16，阻止其从细胞质向细胞核的转移，从而阻止对相关基因进行调控[51,52]。图1.3脂肪代谢信号通路图Fig.1.3FatmetabolismsignalpathwayIIS途径有三个主要转录因子，叉头蛋白（Forkheadboxprotein，FOXO）家族转录因子DAF-16，热休克蛋白转录因子HSF-1和Nrf家族转录因子SKN-1。FOXO家族转录因子调控许多生物生长发育、新陈代谢、应激应答、细胞循环及寿命[53]。在线虫中，DAF-16是哺乳动物FOXO3的同源体，它在DAF-2和AGE-1的下游，并受到二者的负调控。DAF-16在正常状态下，活性较低，当编码基因突变时，会发生去磷酸化而进入细胞核，可以直接对生物代谢过程产生影响，也可以对通过调控与代谢过程相关基因的转录水平间接影响代谢过程，造成IIS通路下调[54]。HSF-1可感
本文编号：3116375
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
rBTI结构模型.Fig.1.1StructuremodelofrBTI.Differentcolorsrepresentdifferentstructuralelements,andthe
重组荞麦胰蛋白酶抑制剂减少C.elegans脂肪积累机制4数分裂和发育模式的研究之后，人们对C.elegans的基因图谱进行了绘制，进行了全基因组测序。此后，世界范围内的线虫研究者们都能做到信息共享，使得线虫研究拥有一个持续更新的良好的信息平台，如wormbase，从而奠定了C.elegans用于进化生物学和生态学研究的重要地位。在实验室20℃条件下，C.elegans的生命过程经历从虫卵、L1-L4及成虫阶段，仅需大约3天时间。在L1期至L2期过程中，当线虫生长环境发生变化，比如食物缺乏、线虫过多等导致不适宜线虫生长时，线虫就会进入dauer期，不再生长，待环境合适时，重新进入生长发育至L4期（图1.2）。与传统的动物模型相比，线虫作为模式生物有许多优点：体型小，结构简单，成年线虫体长大约为1mm，体内仅含五对性染色体和一对常染色体；容易繁殖，产卵量大，每条线虫产卵约200-300个；容易保存，像细胞一样，线虫可以在液氮条件下保存，复苏时只需在常温下化开，倒在培养基上即可；生命周期短，20℃条件下线虫平均健康寿命为20d左右；研究成本低；突变株易得，目前研究者们可以获得超过4000种线虫突变品系；完全测序；与人类疾病相关的基因达到65%以上[38]；信号通路在哺乳动物中也相对保守。这些特征使C.elegans成为研究老化和神经退行性疾病研究的动物模型，如阿尔茨海默氏症和帕金森病等。研究者们利用C.elegans探究了许多物质的有益效应，Chen等[39]以C.elegans为模型，得出二甲基双胍可延长秀丽隐杆线虫寿命的结论；张等人[40]以C.elegans为模型，探究了连翘花黄色素的抗氧化效果；Pawanrat等人[41]通过对线虫的研究指出，海参提取物有抗帕金森症的可能性。图1.220℃条件下秀丽隐杆线虫生命周期Fig.1.2C.eleganslifecycleat20C
重组荞麦胰蛋白酶抑制剂减少C.elegans脂肪积累机制6作用从酵母、线虫到人类高度保守，较为复杂，调控过程需要众多分子和物质参与。IIS信号通路中，DAF-2和DAF-16是参与IIS途径调节脂肪代谢的最重要组分，DAF-2是线虫中类胰岛素的唯一受体，位于细胞膜上。胰岛素样配体与DAF-2受体结合后，导致其自磷酸化，使AGE-1/PI3K激酶活化[50]，激活PDK-1和AKT-激酶，最终磷酸化DAF-16，阻止其从细胞质向细胞核的转移，从而阻止对相关基因进行调控[51,52]。图1.3脂肪代谢信号通路图Fig.1.3FatmetabolismsignalpathwayIIS途径有三个主要转录因子，叉头蛋白（Forkheadboxprotein，FOXO）家族转录因子DAF-16，热休克蛋白转录因子HSF-1和Nrf家族转录因子SKN-1。FOXO家族转录因子调控许多生物生长发育、新陈代谢、应激应答、细胞循环及寿命[53]。在线虫中，DAF-16是哺乳动物FOXO3的同源体，它在DAF-2和AGE-1的下游，并受到二者的负调控。DAF-16在正常状态下，活性较低，当编码基因突变时，会发生去磷酸化而进入细胞核，可以直接对生物代谢过程产生影响，也可以对通过调控与代谢过程相关基因的转录水平间接影响代谢过程，造成IIS通路下调[54]。HSF-1可感
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