天然產(chǎn)物多球殼菌素延長裂殖酵母壽命的部分機(jī)制研究.pdf

1、衰老是生物體維持分子、細(xì)胞或個體水平生理完整性能力的逐步喪失，表現(xiàn)為細(xì)胞或生物體對各種壓力和疾病的抗性逐步下降的生物學(xué)過程。衰老幾乎發(fā)生于每個物種中，人類也不例外。人類衰老集中體現(xiàn)在機(jī)體對衰老相關(guān)疾?。òㄐ难芗膊?、Ⅱ型糖尿病、神經(jīng)退行性疾病及癌癥等）的抗性減弱及死亡率的增加。近年來研究顯示，衰老本身是導(dǎo)致衰老相關(guān)疾病最主要的風(fēng)險因子，且發(fā)現(xiàn)衰老和衰老相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展有共同的分子調(diào)控機(jī)制。衰老是一個多因素控制的復(fù)雜表型，近年研究認(rèn)為

2、:衰老是可調(diào)控的（如通過遺傳干擾、營養(yǎng)干涉、藥物處理等方式可調(diào)控衰老）。其中，對抗衰老活性分子/藥物的研發(fā)因其理論上的可行性和實際應(yīng)用中的可控性正成為當(dāng)前衰老及衰老相關(guān)疾病領(lǐng)域的研究熱點。從天然產(chǎn)物中篩選高效、副作用小且廣譜的抗衰老活性分子是當(dāng)前延緩衰老及衰老相關(guān)疾病的主要策略。
　　前期研究發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物多球殼菌素（一種神經(jīng)鞘脂合成特異性抑制劑）能夠延長模式生物芽殖酵母的壽命，而裂殖酵母在進(jìn)化上更接近哺乳動物，且在形態(tài)和遺傳上與芽

3、殖酵母有顯著差異的另一種模式生物，本研究考察了多球殼菌素對裂殖酵母壽命的影響，并進(jìn)一步研究了其調(diào)控細(xì)胞壽命的相關(guān)機(jī)制。
　　本研究首先檢測了不同濃度多球殼菌素處理對野生型裂殖酵母細(xì)胞生長的影響，發(fā)現(xiàn)多球殼菌素能呈現(xiàn)劑量依賴性地抑制細(xì)胞生長。隨后通過三種方法（克隆計數(shù)法、點分析法、熒光染色法）檢測多球殼菌素對裂殖酵母壽命的影響，顯示多球殼菌素處理呈劑量依賴性地延長了裂殖酵母細(xì)胞壽命。通過檢測多球殼菌素對裂殖酵母多種細(xì)胞過程的影響，發(fā)

4、現(xiàn)多球殼菌素處理顯著增強(qiáng)裂殖酵母細(xì)胞的熱壓抗性、氧化壓力抗性、酸性壓力抗性、鹽離子抗性以及重金屬離子抗性，顯著降低胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)的水平，增加胞內(nèi)糖原與海藻糖的含量。
　　本研究通過檢測Sty1△和Pyp1△以及相應(yīng)野生型菌株WT在是否加藥情況下的壽命和熱壓抗性，發(fā)現(xiàn)多球殼菌素能夠延長WT和Pyp1△的壽命和熱抗，而不能夠延長Sty1△的壽命與熱抗，結(jié)果表明Sty1在多球殼菌素介

5、導(dǎo)的壽命延長中發(fā)揮重要作用。進(jìn)一步檢測多球殼菌素對WT酵母細(xì)胞的Sty1蛋白表達(dá)和磷酸化水平的影響，發(fā)現(xiàn)多球殼菌素能夠增加Sty1蛋白的表達(dá)，不能夠增加Sty1蛋白磷酸化水平，表明多球殼菌素介導(dǎo)的細(xì)胞壽命延長雖依賴于Sty1（主要通過增強(qiáng)Sty1蛋白表達(dá)實現(xiàn)），但并不依賴于Pyp1及其介導(dǎo)的Pyp1-Sty1磷酸化而實現(xiàn)。
　　綜上，多球殼菌素保守性地延長了裂殖酵母壽命，其延長細(xì)胞壽命的機(jī)制包括:增強(qiáng)細(xì)胞壓力抗性、促進(jìn)糖原和海藻糖