HSP70与JNK在萼花臂尾轮虫衰老过程中的表达特征及其关系研究
轮虫具有生命周期短、易于培养、分布广泛等特点，是极具应用前景的潜在衰老生物学研究模式动物。HSP（Heatshockprotein）家族被认为是一种受多种胁迫刺激后诱发，从而可以修复变异的蛋白，对细胞进行防护，具有阻止其受到应激损伤的功能。而其中HSP70的这种作用更加突出。凋亡是细胞的程序性死亡，其主要执行者之一是应激活化蛋白激酶（c-JunN-terminalkinase，JNK）。关于HSP是否通过调控JNK信号通路来实现对轮虫衰老的控制，尚不得而知。本次研究期望通过比较不同温度下萼花臂尾轮虫中加入JNK抑制剂与否时HSP70与JNK基因的关系，来探究HSP70与JNK通路两者之间是否存在调控作用。在本研究中，初步探索了萼花臂尾轮虫HSP70在不同胁迫情况下的表达特征；探讨了萼花臂尾轮虫在加入和不加入SP600125（JNK抑制剂）时，不同温度和衰老情况下生命周期表参数以及HSP70与JNK基因表达量变化关系。主要研究结果如下： 1.不同温度与JNK抑制剂对萼花臂尾轮虫衰老的影响 研究结果表明，温度对萼花臂尾轮虫（Brachionuscalyciflorus）的生命周期有着明显的影响，且随着温度的降低，轮虫的生殖前期、生殖期、平均寿命与存活率都有一定程度的增加。 在未使用JNK抑制剂时，萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）的生殖前期在15℃、20℃、25℃时较30℃都具有显著增长，其中15℃时时间最长为39.73±8.72h。生殖期（母体第一次产卵到卵孵化出幼体的时间）在15℃、20℃时较30℃有显著增长，其中15℃时时间最长，达到26.16±2.44h。轮虫的平均寿命在其他三个温度较30℃时均有明显的增加，其中15℃时最显著，达到241.54±27.82h。在一定的范围内，温度越低，轮虫的平均寿命就越长；在15℃时轮虫个体的最长存活时间可达20d。 在JNK抑制剂SP600125的作用下，萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）的四项参数（生殖前期、生殖期、平均寿命与存活率）与对照组同温度相比均有增加。萼花臂尾轮虫生殖前期在抑制剂组中同对照组趋势相似，在15℃时时间最长，为45.73±8.62h，且与对照组相比，20℃与25℃时具有显著差异。抑制后生殖期的时间随温度降低而增加，在15℃时最长，达到31.12±5.46h。与正常条件比较，各温度均有显著差异。抑制后生命周期较正常条件有增长，30℃和25℃时差异最明显，且抑制后生命周期在15℃时可达254.12±32.28h。JNK抑制剂组的萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）最长的可活到21.5d。 2.温度和衰老对HSP70与JNK基因表达的影响 本研究由两部分组成：（1）正常情况下萼花臂尾轮虫在不同温度条件下的HSP70与JNK基因表达量的比较；（2）加入JNK抑制剂后萼花臂尾轮虫在不同温度下的HSP70与JNK基因表达量的比较。 在正常条件下，结果显示在不同的时间时，在萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）中，15℃、20℃与30℃条件下的HSP70表达量随着轮虫的衰老而先增加后减少，而25℃时呈持续减少的趋势，说明高低温对HSP70均具有诱导作用。JNK抑制剂组的结果与之类似，但各温度均呈先增加后降低的趋势。而不同温度条件下的轮虫在同样的衰老时间内，我们发现在第1天至第4天时，其他三个温度较25℃时都有明显的增加，但是在第5天时30℃较25℃显著降低(0.854±0.16)。JNK抑制剂组的结果与对照组的结果类似。另一方面JNK受HSP70基因的影响，HSP70增加时JNK会降低，在HSP70衰退后JNK却会随着轮虫寿命的增长而增加。JNK抑制剂组中JNK表达量抑制维持在较低水平。 3.四种胁迫因子对萼花臂尾轮虫中的HSP70与JNK表达的影响 在本研究中，轮虫受到了四种胁迫因子的影响：短时高温胁迫（40℃，1h）、氧胁迫（由H2O2诱导）、紫外线（Ultraviolet，UV）胁迫、饮食限制（Dietaryrestriction，DR），并采用荧光定量分析。结果表明，四种胁迫对于萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）中HSP70与JNK的表达都有影响。在高温胁迫中，HSP70表达在第3天达到最高，然后随时间衰减。而JNK也因HSP70的升高而降低，第5天时比对照组明显升高。氧胁迫中，HSP70在H2O2的刺激下随时间衰减，而JNK随HSP70的衰减回复到较高水平。当萼花臂尾轮虫受到饮食限制，即饥饿处理24h后，其HSP70的表达在第2天达到最高，但之后开始衰减，第5天显著低于对照组。而JNK的表达与H2O2处理结果类似。紫外线的作用下，萼花臂尾轮虫中HSP70与JNK表达量的结果与高温的情况类似。结果表明这些胁迫会诱导萼花臂尾轮虫中HSP70的表达。
萼花臂尾轮虫;衰老过程;热休克蛋白;应激活化蛋白激酶
南京师范大学
硕士
一级水产
杨家新
2019
中文
S963.214
2020-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）