EGCG调控线粒体和氧化还原动态平衡影响秀丽线虫幼虫发育作用研究

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表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是绿茶中含量丰富的儿茶素类物质,具有抗氧化、抗炎症、抗辐射等一系列生物活性,被认为是饮用绿茶对健康有益的主要因素。EGCG还具有氧化特性,被证明对细胞生长和死亡发挥不同的药理学作用。此外,EGCG能够促进秀丽线虫成年期的健康寿命,具有抗衰老生物活性。EGCG对生物体早期发育的研究鲜有报道。本文利用模型生物秀丽线虫研究了EGCG对秀丽线虫幼虫发育的影响,主要结果如下:(1)EGCG以剂量依赖的方式抑制秀丽线虫幼虫发育。当浓度高于20 mmol/L时,EGCG能够完全抑制秀丽线虫胚胎期的孵化能力;在2 mmol/L~20 mmol/L浓度范围内,EGCG能够降低秀丽线虫胚胎期的孵化率,并显著抑制幼虫体型发育;2 mmol/L EGCG在干预秀丽线虫幼虫发育过程,显著抑制幼虫体型生长和性腺成熟,促进幼虫肠道发育萎缩,降低幼虫发育生命活力,缩短寿命。0.2 mmol/L EGCG适度缩小秀丽线虫幼虫体型,但是能够显著提高秀丽线虫的运动能力,增强咽泵频率,延长健康寿命。(2)EGCG调控秀丽线虫幼虫发育与活性氧(Reactive oxygen specie,ROS)形成有关。在秀丽线虫幼虫发育过程,抗氧化剂DL-二硫苏糖醇(DTT)、N-乙酰半胱氨酸(NAC)和抗坏血酸(VC)均能显著缓解EGCG诱导的幼虫体型缩小症状。EGCG在调控秀丽线虫幼虫发育过程中促进ROS总体水平的瞬时增加。2 mmol/L EGCG诱导H2O2水平呈动态变化,促进超氧化物阴离子(O2˙ ̄)持续上升,且不同组织间存在显著差异。(3)EGCG调控秀丽线虫幼虫发育与线粒体形态平衡有关。秀丽线虫幼虫发育期间,适宜剂量EGCG能够改变线粒体形状,促进线粒体形态网络化;高剂量EGCG通过抑制线粒体动态调控蛋白DRP1和FZO1的表达,促进线粒体形态碎片化,破坏线粒体形态应激响应机制,诱导线粒体功能障碍。(4)适宜剂量EGCG能够缓解由高剂量EGCG对秀丽线虫幼虫期造成的不利影响。在秀丽线虫幼虫期,适宜剂量EGCG有利于提高秀丽线虫应激适应性,部分恢复高剂量EGCG诱导的体型缩小,提高咽泵频率和运动能力,促进寿命延长。
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