食品加工危害物丙烯醛对秀丽隐杆线虫寿命的影响及其机制初探

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丙烯醛(Acrolein,ACR)是为最简单的不饱和醛,是食物、空气和水中的一种污染物,已被证明参与了多种人类疾病的发病机制。丙烯醛的有害作用通过多种机制介导,包括DNA损伤、炎症、ROS形成、蛋白质内化、膜破裂、内质网应激和线粒体功能障碍,损害机体的健康。本文以模式生物秀丽隐杆线虫为实验模型,研究丙烯醛暴露对线虫生理表型的影响,具体指标包括寿命、怀卵数、体长体宽和运动行为。并基于线虫生理表型研究结果,研究丙烯醛对线虫损伤作用是否也引起线虫体内氧化/抗氧化系统紊乱,因而进一步研究丙烯醛暴露对线虫体内ROS水平和抗氧化相关酶活的影响,并采用RT-q PCR技术和转基因型线虫进一步探讨丙烯醛诱导秀丽隐杆线虫损伤的分子机制。主要研究内容和结果如下:(1)ACR暴露对线虫的生理表型方面产生了显著影响。经ACR暴露后,野生型秀丽隐杆线虫的寿命缩短。线虫体长和体宽指标在ACR暴露浓度超过50μM时均受到显著性的负面影响,导致线虫的生长发育延迟。在低剂量12.5μM ACR暴露条件下,线虫的头部摆动频率也产生显著的负面影响。此外,ACR暴露对秀丽隐杆线虫具有生殖毒性,线虫体内怀卵数降低,对秀丽隐杆线虫生殖能力造成损害。(2)ACR暴露对线虫的氧化/抗氧化系统造成影响。ACR暴露后导致野生型秀丽隐杆线虫产生显著的氧化应激反应,线虫体内ROS水平和MDA含量显著提高,对线虫造成氧化损伤,线虫的抗氧化功能也受到一定的负面影响,SOD酶活性和CAT酶活性的显著下调,造成线虫体内的氧化/抗氧化系统紊乱。(3)在高剂量100μM ACR暴露条件下,野生型秀丽隐杆线虫体内氧化应激相关基因daf-16、ctl-1和ctl-2的表达水平显著降低,说明氧化应激相关基因在ACR暴露对线虫寿命的损伤起着至关重要的作用。ACR暴露导致线虫细胞质中的DAF-16向细胞核转化,对线虫寿命的抑制作用也随着daf-16缺失而消失,因此ACR可能是通过DAF-16/FOXO途径诱导线虫寿命缩短。
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