近年来,随着人类平均寿命的不断延长和人口老龄化的问题日趋严重,人们对与衰老相关的疾病越来越重视,随之而来与衰老及长寿相关的研究也有了很大的进展。目前相关研究主要运用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),果蝇(Drosophila)等无脊椎动物模型获得了一系列进展。大量研究结果提示,衰老与细胞损伤相关分子累积密切相关,饮食限制(Dietary restriction,DR)被认为在很多动物中是最有效的延长寿命的方法。另外关于生殖与衰老的相关研究也逐步进入科学家的视野。但关于饮食限制究竟如何延长个体寿命?其分子机制到底是什么?生殖又是如何影响衰老的,其中起主要作用的分子或者信号通路是什么?这些问题众说纷纭,其机制尚不清楚。目前主流的观点认为:饮食限制可以通过降低代谢率、减少氧化应激、提高胰岛素敏感性、增加自噬、延缓和抑制一些与衰老相关的疾病的发生等延缓衰老的进程。实验中可以通过调节TOR和AMP激酶信号传导以及通过给予抗氧化剂和产生解毒反应延长许多物种的寿命。另外,很多文献报道生育和寿命之间存在负相关关系,已有的研究发现,生殖信号可以改变脂肪代谢、胰岛素信号、TOR信号通路和类固醇信号通路。并可能通过胰岛素相关途径、脂质代谢途径、改善线粒体氧化功能、增加自噬功能等来延长寿命,因而限制饮食和去除生殖腺两种增加寿命的方法分子机制间存在交叉的部分。基于以上报导,本课题建立了去除生殖腺和饮食限制单独和复合的小鼠模型,围绕各种因素对代谢的影响进行了小鼠在体研究,研究主要分为几个部分:首先是小鼠模型的构建,通过在雄性小鼠幼时手术去除其生殖腺,构建去势小鼠模型,因缺乏生殖腺而生殖能力受损,来观察生殖通路对小鼠寿命及其生命状态的影响。去势小鼠模型的构建基于两方面的原因,一方面在哺乳动物中验证生殖信号对寿命的影响。另一方面为后期比较去势与正常小鼠模型在物质代谢通路方面的差异研究构建需要的哺乳动物模型。由此探究去除生殖腺、饮食限制在延缓衰老中的分别机制和可能存在的相互影响的交叉机理。对去势后小鼠的检测显示,去势小鼠的运动能力和情绪状态与正常小鼠没有明显差别。不存在肌肉发育和焦虑等常见去势并发症。其次是从分子水平和个体水平检测构建的饮食限制、去势及其交叉模型的长寿相关基因FOXO3的表达,是否与与文献报导的在其它物种上的实验结果一致。实验结果显示单独的去势和饮食限制或去势合并饮食限制都可促进FOXO3基因的表达,并且动物的生命状态优于正常饲养动物,寿命有延长的趋势。最后研究了去势和饮食限制对动物代谢通路中某些关键功能蛋白表达的影响。研究主要集中在调控脂代谢相关酶类和长链脂肪酸延长酶类的表达上,通过qPCR在转录水平的分析发现,去势后调控脂代谢的关键转录因子PPARα的表达出现明显上调,提示去势动物相对脂代谢活跃。对脂肪酸延长酶的表达进行了分析,尤其比较了在去势同时饮食限制的长寿线虫模型中高表达的超长链脂肪酸延伸酶3(elongase of very long chain fatty acids 3,ELOVL3)的表达,并比较了与此相关的ELOVL家族基因的表达。结果显示:去势显著促进了ELOVL3的高表达,而这种高表达可能与NR1D1的去抑制有关。结论:去势和饮食限制对小鼠延缓衰老和延长寿命具有一定的促进作用,其机制可能与脂肪代谢通路的改变有关。