虽然衰老是生物个体正常生理功能不可逆的衰退过程,但采取相应的措施能够对衰老进程起到一定的延缓作用。本文研究了鲟鳇鱼子提取物对秀丽隐杆线虫寿命的影响。结果表明,不同配方的鲟鳇鱼子提取物对线虫平均寿命、最大寿命均具有延长作用。 Aging has been regarded as an irreversible process, but the course of aging can be delayed with the help of prevention efforts. The effect of extract of caviar on aging in C. elegans was studied. The re-sults showed that relative to the control, the extract of caviar treatment caused a significant in-crease in mean lifespan, and maximum lifespan.
虽然衰老是生物个体正常生理功能不可逆的衰退过程,但采取相应的措施能够对衰老进程起到一定的延缓作用。本文研究了鲟鳇鱼子提取物对秀丽隐杆线虫寿命的影响。结果表明,不同配方的鲟鳇鱼子提取物对线虫平均寿命、最大寿命均具有延长作用。
衰老,秀丽隐杆线虫,寿命,鲟鳇鱼子提取物
Yujuan Li1*, Yiguo Wang1, Qiming Zhang1#, Guozhi Li2, Fangying Chai3#
1Medical Experiment Center of Chinese Academy of Traditional Chinese Medicine, Beijing
2Fuyuan Donglong Sturgeon Industry Co., Ltd., Fuyuan Heilongjiang
3Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin Heilongjiang
Received: May 7th, 2022; accepted: May 23rd, 2022; published: May 31st, 2022
Aging has been regarded as an irreversible process, but the course of aging can be delayed with the help of prevention efforts. The effect of extract of caviar on aging in C. elegans was studied. The results showed that relative to the control, the extract of caviar treatment caused a significant increase in mean lifespan , and maximum lifespan .
Keywords:Aging, C. elegans, Lifespan , Extract of Caviar
Copyright © 2022 by author(s) and Hans Publishers Inc.
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衰老是指生物个体正常生理功能出现不可逆的衰退过程。随着年龄的增长,机体各器官均会出现衰老现象,继而发生多种与之相关的疾病,如肿瘤、心脑血管疾病和阿尔茨海默病等。这些疾病直接或间接地影响了人们的生活质量和寿命。据报道 [
鲟鳇鱼为达氏鳇鱼与史氏鳇鱼的统称,系白垩纪时期保存下来的古生物,曾与恐龙在地球上共同生活,有“水中活化石”之称。鲟鱼全身都是宝,《本草纲目》记载,鲟鱼肝主治恶疮疥,肉治血淋,脾肺补虚益气。籽如小豆,食之健美,杀腹内小虫。现代医学研究证明,鲟鱼具有多种保健功能,鲟鱼鱼油含有不饱和脂肪酸,对软化人体心脑血管、促进大脑发育及预防老年痴呆有重要疗效;鲟鱼骨对预防老年骨质疏松、增强机体免疫力、阻断癌细胞生长具有显著功效,食之明目壮阳、延年益寿 [
N2线虫由中科院生物物理所惠赠,本实验室保存。
琼脂粉,日本协和株式会社生产;蛋白胨(peptone),英国OXOID公司生产;胰蛋白胨(tryptone),英国OXOID公司生产;五氟尿嘧啶,sigma公司生产;胆固醇,北京奥博星生物技术有限公司;NaCl、MgSO4等均为国产试剂。
受试物:
鲟鳇鱼子:由抚远东龙鲟业有限公司提供鲟鱼子酱,匀浆,冻干,备用。
骨胶原肽固体饮料:由梅州市富德食品科技有限公司提供。
补肾填精方(由覆盆子、益智仁、芡实、莲子肉、枸杞、桑椹等组成):由医学实验中心张启明教授提供。
鲟鱼子酱、补肾填精方、骨胶原肽用DMSO配成100 μg/μl储存液。按表1的比例(体积比)混合,得到配方1、2、3、4,命名为鲟鳇鱼子提取物。使用时不同配方分别以0.25% (高浓度)、0.125% (中浓度)、0.0625% (低浓度)比例加入线虫培养基中。
鲟鱼子酱 | 补肾填精方 | 骨胶原肽 | |
---|---|---|---|
配方1 | 3 | 1 | 1 |
配方2 | 1 | 3 | 1 |
配方3 | 1 | 1 | 3 |
配方4 | 1 | 1 | 1 |
表1. 鲟鳇鱼子提取物配方比例
MIR-553恒温培养箱(日本SANYO公司),XTS30-D体视显微镜(北京泰克仪器有限公司),台式高速冷冻离心机(德国Eppendorf公司)、MLS-3780高压灭菌锅(日本SANYO公司)等。
主要缓冲液配制如下表2。
M9缓冲液(1 L): | KH2PO4 | 3 g |
---|---|---|
NaHPO4 | 6 g | |
NaCl | 5 g | |
MgSO4 (1 M) | 1 ml | |
121℃灭菌30分钟 | ||
B Broth (1 L): | 胰蛋白胨 | 10 g |
NaCl | 5 g | |
121℃灭菌30分钟 | ||
1 M磷酸钾缓冲液(1 L): | KH2PO4 | 136.1 g |
KOH | 17.9 g | |
121℃灭菌30分钟 |
表2. 主要缓冲液配制
设对照组及四个实验组,分别为配方1组、配方2组、配方3组、配方4组。使用时以0.25% (高浓度)、0.125% (中浓度)、0.0625% (低浓度)比例加入线虫培养基中。对照组按1:1000比例加入DMSO。
NGM标准培养基(1 L):3 g/L NaCl,20 g/L琼脂粉,2.5 g/L胰蛋白胨,1 ml 5 mg/ml溶解于乙醇中的胆固醇,加入970 ml蒸馏水121℃灭菌30分钟,灭菌后加入1 M CaCl2及1 M MgSO4各1 ml和25 ml 1 M pH 6.0磷酸钾缓冲液。
E. coli OP50培养条件:将E. coli OP50接种于B Broth培养液,37℃过夜后,置于4℃备用。
线虫常规培养条件 [
用M9缓冲溶液将年轻成虫洗至无菌EP管中,加适量裂解液(0.5%次氯酸钠,0.5 N氢氧化钠)裂解线虫,置低速离心机上离心(3000 rpm,1 min),弃上清,再用M9冲洗线虫3次,离心弃上清后用移液器吸取EP管底部线虫滴于NGM的无菌区,约48小时后裂解的线虫体内的受精卵基本发育成L4期幼虫,完成同步化用于下一步实验。
取同步化的L4期线虫到各组培养基中,于20℃培养。分组同2.2.1,各组培养基中均加入40 mM的五氟尿嘧啶以抑制线虫子代孵育,15天以后停止加入五氟尿嘧啶。从转移时刻起开始计算线虫存活天数,转移当天记为寿命实验第0天。每2~3天检查线虫,记录死亡线虫数。线虫死亡判断标准用铂丝轻触虫体或光线刺激线虫,如无任何反应,即判断为死亡。
采用GraphPadPrism 6.0软件进行生存曲线分析。数据以平均值 ± 标准差( X ¯ ± SD)表示,采用t检验比较对照组与实验组的平均寿命、最大寿命(每组最后存活15%数量线虫的平均寿命)差异,p < 0.05视为有显著性差异。
配方1及配方4高浓度组对线虫平均寿命和最大寿命均具有显著的延长作用,配方3高浓度组显著延长线虫的平均寿命(图1、表3)。
配方1、2、3、4中浓度组对线虫平均寿命和最大寿命均具有显著的延长作用(图2、表4)。
图1. 配方高浓度组对N2线虫寿命的影响
组别 | n (条) | 平均寿命(天) | 延长% | 最大寿命(天) | 延长% |
---|---|---|---|---|---|
对照组 | 91 | 22.60 ± 4.23 | - | 29.50 ± 2.24 | - |
配方1 | 106 | 25.95 ± 5.82*** | 14.81 | 34.38 ± 2.39*** | 16.52 |
配方2 | 101 | 23.66 ± 4.94 | 4.68 | 30.93 ± 1.67 | 4.86 |
配方3 | 79 | 24.71 ± 4.71** | 9.31 | 31.17 ± 1.80 | 5.65 |
配方4 | 75 | 25.29 ± 4.80*** | 11.90 | 31.91 ± 2.11* | 8.17 |
表3. 配方高浓度组对线虫寿命的影响( X ¯ ± SD)
与对照组比较,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001。
图2. 鲟鳇鱼子提取物对N2线虫寿命的影响
组别 | n (条) | 平均寿命(天) | 延长% | 最大寿命(天) | 延长% |
---|---|---|---|---|---|
对照组 | 154 | 23.80 ± 4.14 | - | 29.17 ± 0.58 | - |
配方1 | 121 | 27.07 ± 5.23*** | 13.70 | 33.44 ± 2.06*** | 14.64 |
配方2 | 86 | 26.55 ± 5.19*** | 11.52 | 33.08 ± 1.44*** | 13.38 |
配方3 | 128 | 26.85 ± 4.63*** | 12.80 | 33.05 ± 2.04*** | 13.30 |
配方4 | 104 | 27.06 ± 3.90*** | 13.66 | 32.62 ± 1.75*** | 11.83 |
表4. 配方中浓度组对线虫寿命的影响( X ¯ ± SD)
与对照组比较,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001。
配方1及2低浓度组对线虫平均寿命具有显著的延长作用,配方4低浓度组对线虫最大寿命具有显著的延长作用(图3、表5)。
图3. 鲟鳇鱼子提取物对N2线虫寿命的影响
组别 | n (条) | 平均寿命(天) | 延长% | 最大寿命(天) | 延长% |
---|---|---|---|---|---|
对照组 | 102 | 22.15 ± 3.38 | - | 27.40 ± 1.06 | - |
配方1 | 109 | 23.47 ± 4.03* | 5.96 | 27.81 ± 1.80 | 1.50 |
配方2 | 91 | 23.40 ± 3.63* | 5.69 | 28.07 ± 1.49 | 2.45 |
配方3 | 72 | 22.58 ± 3.92 | 1.97 | 27.73 ± 1.68 | 1.19 |
配方4 | 77 | 22.66 ± 4.20 | 2.33 | 29.00 ± 1.48** | 5.84 |
表5. 配方低浓度组对线虫寿命的影响( X ¯ ± SD)
与对照组比较,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001。
衰老是机体各组织、器官功能随年龄增长而发生的退行性变化,是机体各种生化反应的综合表现。延缓衰老的根本目的在于尽可能地延长寿命,并在此基础上提高生命活力。目前延寿研究中选用的大多是针对某个学说而制造的动物模型或者离体细胞,与正常的衰老生理、生化病理过程存在一定的差异。衡量延缓衰老效果最为准确的方法是动物生存实验。因此,国内外均将整体寿命实验特别是动物平均寿命和最高寿命作为药物延缓衰老研究的主要检测手段 [
然而自然衰老动物模型的饲养时间长、价格昂贵,而且由于繁殖力和饲养条件的原因,同一实验中选用的通常不是同批动物,环境影响因素复杂难以控制,易造成实验结果出现较大的偏差。线虫雌雄同体,细胞个数确定,其生命周期分为4个阶段 [
基于以上原因,本实验利用线虫研究鲟鳇鱼子提取物延缓衰老的作用。研究结果表明,鲟鳇鱼子提取物四种配方均能显著延长线虫的平均寿命和最大寿命,且四种配方中浓度延长线虫寿命均能达到10%以上,如果中国人的平均寿命按70岁来算的话,那么推测服用鲟鳇鱼子提取物能够使人均寿命至少增加7岁,这对中国老年人来说将是一个巨大的福利。其中配方1 (鲟鳇鱼子:补肾填精方:骨胶原肽 = 3:1:1)呈现了很好的剂量效应关系,其延缓衰老的机制有待进一步研究。
中央支持地方高校改革发展高水平人才项目(编号:2020GSP14)。
李玉娟,王义国,张启明,李国志,柴方营. 鲟鳇鱼子提取物对秀丽隐杆线虫寿命的影响The Effect of Extract of Caviar on the Lifespan of Caenorhabditis elegans[J]. 药物化学, 2022, 10(02): 204-210. https://doi.org/10.12677/HJMCe.2022.102020