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国际癌症研究机构已于2002年明确指出,控制体重增加对结肠癌、食道癌和肾癌等具有预防作用。超70个国家自1980年以来的肥胖率增加了一倍,据相关统计,1990-2015年间全球因高体重指数（BMI）产生的疾病已导致约400万人死亡。肥胖相关疾病的患病风险会随着体重指数超标而增加,如肥胖导致的血糖升高增加了患心血管疾病风险等。研究表明运动训练可以降低心血管疾病、II型糖尿病等疾病的发病率。有规律的运动训练可以提高心肌细胞的收缩强度及心肌细胞缩短和延长的速度,使心脏状况得到改善,这些变化与细胞内Ca2+短暂性的快速上升与衰减及改善肌丝对Ca2+的敏感性有关。而且,已有研究表明,适度饥饿应激和冷应激可以增加果蝇的抗逆能力和延长果蝇寿命。基于此,我们对果蝇施加由锻炼、饥饿和冷应激组合的混合应激,探究此混合应激对果蝇的寿命、抗压能力等产生的影响,以期确定延缓年龄相关性疾病有关的最佳适度应激方案。本课题以野生型黑腹果蝇（Canton-S）为对照组,以钙相关基因Itp-r83A、Ca MK和Akt1突变型果蝇为实验组,通过对不同组果蝇施加一系列不同方式的处理,包括药物沙乐普（SLP）施用、耐力训练、高脂性膳食诱导性肥胖（HSD/HFD）、冷应激和饥饿应激等,对不同处理方式下果蝇的生理行为等变化,及不同突变基因在其中的作用机制进行了探讨。结果如下:（1）SLP对果蝇寿命的作用分析:有效剂量实验结果显示,较其他浓度而言,2μL/m L沙乐普（SLP）的施用对Canton-S果蝇产生的正面影响最大。寿命实验和爬行能力实验中,2μL/m L SLP被发现可以在一定程度上增加果蝇成虫的存活率,同时也可以增加Canton-S、Itp-r83A和Ca MK果蝇幼虫的爬行能力。在此浓度SLP处理下,与不加药的对照组相比较,SLP处理后的果蝇寿命均数、寿命最大值和寿命中位数都升高,雄蝇的各项增幅都要大于雌蝇。（2）耐力训练对果蝇效用分析:耐力训练中,Akt1基因型果蝇的攀爬指数较同时期其他三种基因型果蝇下降较为显著,该基因型果蝇的运动能力较其他三种基因型果蝇而言较弱。加药锻炼组（Dex）果蝇的攀爬指数较锻炼组（Ex）组果蝇有所增加,表明2μL/m L SLP的使用,可以给果蝇的运动能力带来一定程度的提升作用。（3）膳食诱导性肥胖对果蝇的综合影响:HSD喂养条件下野生型雌蝇的葡萄糖含量增加,产生明显的胰岛素抵抗症状。HSD和HFD喂养条件下Akt1果蝇葡萄糖含量低于RD培养基喂养的果蝇,Akt1基因缺失显示出对膳食诱导的肥胖及其相关的胰岛素抵抗的保护作用。与此同时,HSD喂养条件下,Itp-r83A和Ca MK果蝇的葡萄糖含量也都低于RD培养基喂养的同基因型果蝇,未出现胰岛素抵抗现象,表明基因对果蝇产生的影响或许要大于食物对果蝇的影响。除Akt1突变型雌蝇外,RD喂养的其他突变果蝇的甘油三酯水平与同培养基条件喂养的Canton-S果蝇比均有所升高,在此基础上,HSD喂养条件进一步增加了这些突变果蝇的甘油三酯水平,这说明即使在普通膳食的喂养条件下,这些突变体也会积累大量的脂肪,较其它基因型果蝇相比,它们更容易患脂质心肌性疾病。HFD培养基培养的雌蝇攀爬指数明显低于其他培养基培养的同基因型果蝇,显示出膳食与果蝇的攀爬能力密切相关。而Dex显示出对果蝇攀爬指数一定程度上的提升,表明通过该种条件的耐力训练,或可一定程度缓解肥胖诱导性膳食对果蝇产生的负面影响。（4）适度应激对果蝇的作用结果:两周和三周处理时长中,除了锻炼组以外,预冷和锻炼+预冷组雌性果蝇中经饥饿应激（SR）处理的果蝇攀爬指数整体高于WT组。与两周处理时长果蝇的攀爬指数结果相比较,三周处理时长条件下,锻炼+预冷组果蝇攀爬指数下降明显,且WT和SR果蝇的显著性差异消失,表明适度饥饿应激和冷应激可以增加果蝇的抗逆能力,但给年龄较大的果蝇使用相同的应激,这种正面效应可能会被减弱。24 h冷应激后的死亡率统计显示,两周处理时长中,对照、锻炼和锻炼+预冷组中WT雌性果蝇死亡率均高于SR雌性果蝇。两周和三周处理时长中,锻炼+预冷组的雌性果蝇死亡率均较其他组同基因型果蝇低;三周处理时长中,第15 h和24 h,锻炼+预冷组的雄性果蝇死亡率均较其他组同基因型果蝇低,表明一定范围内,当每种适度应激都有积极影响时,将它们组合起来比施加单独的应激对生物产生更多的积极影响。（5）钙相关基因m RNA表达水平分析:Dex处理方式下的Canton-S和Akt1雄蝇中SERCA表达量升高,此两种基因背景果蝇中Ca2+逆浓度梯度转运过程较活跃。Itp-r83A和Ca MK雄蝇中CAMRA表达量增加。Itp-r83A、Ca MK和Akt1突变型雌雄果蝇之间CAMRA基因表达水平无明显变化,CAMRA与果蝇心房间质纤维化程度有关。Canton-S雌蝇Ca MKII和PP2AC基因表达量较同基因型雄蝇增加。结论:与Canton-S果蝇相比,钙蛋白相关基因Itp-r83A、Ca MK和Akt1突变型果蝇的生理及行为等均表现出明显差异现象,包括体型偏小、部分突变基因型的果蝇体色较浅、眼色为白色、运动能力较弱等。通过对四种不同基因型的果蝇施用2μL/m L SLP,果蝇三龄幼虫的爬行能力、果蝇成虫的寿命和耐力均有所改善,这一结果可为探究中药成分对生物生长发育过程中的相关影响提供数据支持。高营养膳食中,HSD喂养条件下野生型雌蝇出现明显的胰岛素抵抗症状,但Itp-r83A、Ca MK和Akt1基因型果蝇均未出现胰岛素抵抗现象,提示与膳食相比,不同基因背景对果蝇可能存在更大的影响。已有数据表明,Akt1基因缺失可表现出对膳食诱导的肥胖及其胰岛素抵抗的保护作用。HSD喂养条件下,不同基因型果蝇的甘油三酯含量均有所增加。此外,除了Akt1雌性果蝇外,RD喂养的突变型果蝇的甘油三酯水平也都有所升高,这说明较其他基因型果蝇,本课题研究的这些突变型果蝇更易患脂质心肌性疾病,患肥胖相关性疾病的风险增加,因而可为合理膳食结构和肥胖相关性疾病的治疗提供了一定的依据。HFD培养基培养的雌蝇的攀爬指数明显低于其他培养基培养的同基因型果蝇,提示HFD膳食对果蝇的运动能力有负面作用,且这一作用具有明显的性别差异。适度应激对果蝇产生正面影响,可增加果蝇的抗逆性和运动能力。