细菌饮食对线虫脂肪沉积等生理特性的影响

论文摘要

饮食可以显著影响生物体的健康。模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）在实验室条件下主要以大肠杆菌为食物来源,但是不同细菌饮食对线虫基本生理特性的影响还不完全清楚。本论文选用实验室中常见的四种饮食大肠杆菌（OP50、MG1655、HT115、HB101）来喂养线虫,观察其对线虫脂肪沉积、发育速率、生殖和寿命等的影响,并探究了与脂肪沉积相关的信号调控。研究发现,细菌饮食显著影响了线虫脂肪沉积,在一定程度上影响了线虫发育速率,而对生殖能力和寿命无明显影响。其中,与实验室线虫标准饮食OP50相比,MG1655、HT115、HB101饮食显著降低线虫脂肪沉积水平。因此,为了探究四种大肠杆菌饮食影响线虫脂肪沉积的原因,我们对细菌能量营养物质组成和线虫脂肪沉积相关信号通路进行了进一步的研究。结果发现,细菌饮食的供量营养物质组成差异与线虫脂肪沉积水平差异无明显相关性。利用与脂质代谢相关的突变体daf-2、aak-2、tph-1、rict-1研究发现,OP50相较于其它三种细菌饮食更高的脂肪水平可能与胰岛素信号通路的调控相关,而AMPK和mTOR信号通路可能介导了HT115相较于OP50的较低脂肪沉积水平。综上所述,本研究发现四种大肠杆菌主要影响了线虫的脂肪沉积,而胰岛素、AMPK和mTOR信号通路不同程度地调控了四种饮食对线虫脂肪沉积的影响,对于进一步探究细菌饮食调节线虫脂肪沉积等生理特性的细节机制打下了较好的基础。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• abstract
• 第一章 前言
•   1.1 秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）
•     1.1.1 秀丽隐杆线虫的简介
•     1.1.2 线虫的发育过程
•   1.2 线虫的饮食与行为-大肠杆菌
•     1.2.1 线虫的细菌饮食大肠杆菌（Escherichia coli）
•     1.2.2 线虫的摄食行为
•   1.3 线虫中脂肪沉积的研究
•     1.3.1 线虫的脂滴成分
•     1.3.2 线虫脂肪沉积水平的检测
•   1.4 与脂质代谢相关的信号通路
•     1.4.1 胰岛素信号通路
•     1.4.2 AMPK信号通路
•     1.4.3 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路
•     1.4.4 血清素信号通路
•   1.5 本课题要解决的问题及其意义
• 第二章 材料与方法
•   2.1 主要试剂
•   2.2 主要仪器
•   2.3 线虫突变体
•   2.4 实验方法
•     2.4.0 线虫培养基NGM的配制
•     2.4.1 线虫的同步化
•     2.4.2 线虫发育速率
•     2.4.3 统计线虫产卵量
•     2.4.4 线虫寿命实验
•     2.4.5 统计线虫进食速率
•     2.4.6 线虫的油红染色过程
•     2.4.7 线虫总蛋白的提取
•     2.4.8 Bradford法测蛋白浓度
•     2.4.9 大肠杆菌总蛋白的提取
•     2.4.10 大肠杆菌碳水化合物的提取（采用苯酚-硫酸）
•     2.4.11 大肠杆菌脂质的提取（索氏提取法）
•     2.4.12 线虫的脂肪提取
•   2.5 数据收集及统计分析
• 第三章 结果与分析
•   3.1 四种大肠杆菌对线虫发育速率、寿命、产卵量以及脂肪沉积的影响
•     3.1.1 四种大肠杆菌对线虫发育速率的影响
•     3.1.2 四种大肠杆菌对线虫寿命的影响
•     3.1.3 四种大肠杆菌对线虫生殖能力的影响
•     3.1.4 四种大肠杆菌对线虫脂肪沉积的影响
•   3.2 四种大肠杆菌饮食影响线虫脂肪沉积的进一步表型研究
•   3.3 四种大肠杆菌营养成分分析
•     3.3.1 四种大肠杆菌的营养物质质量水平
•     3.3.2 四种大肠杆菌的营养物质能量水平
•   3.4 线虫脂肪沉积相关信号通路的调控研究
• 第四章 讨论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨楠

导师: 鲍斌

关键词: 秀丽隐杆线虫,大肠杆菌,脂肪沉积,营养物质,代谢通路

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 合肥工业大学

分类号: Q493

总页数: 66

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