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1.研究目的: 通过对模式生物果蝇实施AnxB9基因敲减联合规律运动训练干预,检测心脏功能、运动能力和寿命变化情况的研究,探讨AnxB9基因表达下调对心脏功能的影响机制、AnxB9基因表达下调运动心脏的适应变化、运动抗衰老功能和中老龄期参与运动对心脏功能的影响,为AnxB9基因功能的后续研究和不同时段运动效果的后续研究提供参考依据。 2.研究方法: 将AnxB9品系雌蝇(w[1118];P{GD11750}v27493)分别与野生系w1118雄蝇和arm-Gal4雄蝇杂交,取F1代,分为对照组和敲减组,又分别将对照组和敲减组各分为安静-对照组、长训-对照组、晚训-对照组和安静-敲减组、长训-敲减组、晚训-敲减组。每组收集处女蝇300只以上,恒温(25℃左右),恒湿(50%左右),12小时昼/夜循环交替光照饲养。根据运动方案,采用果蝇运动装置实施运动干预,运动负荷恒定不变,0.2 r/s,5天/周,2.5h/天,方案结束24h后取材。指标检测:通过qRT-PCR技术检测对照组和敲减组AnxB9基因mRNA表达水平;于第43天各组随机取40只果蝇,采用M-mode心动图检测果蝇心脏功能;各组随机取100只果蝇检测果蝇运动能力;各组随机取120只果蝇统计生命周期。 3.研究结果: 3.1.果蝇AnxB9基因mRNA表达量检测结果 结果显示,敲减组果蝇AnxB9表达量相对于对照组有29%的下降,具有非常显著性差异(P<0.01)。 3.2.果蝇心脏功能M-mode心动图检测结果 HP、DI、FS、CI的双因素方差分析结果显示均存在显著的交互效果(P<0.05);SI显示无交互作用(P>0.05),无主效应(P>0.05)。 HP和DI分析结果显示,在对照组内,长训-对照组显著高于安静-对照组(P<0.05);在敲减组内,各组无显著差异(P>0.05)。在对照组与敲减组间,安静-敲减组显著高于安静-对照组(P<0.01);在晚训-敲减组极显著高于晚训-对照组(P<0.01)。 对心脏停搏、延长收缩和舒张功能不全各指标统计分析,结果显示心脏停搏发生率晚训-敲减组(65.4%)和安静-敲减组(47.6%)明显高于其他各组。舒张功能不全发生率相对较高的是晚训-对照组(74.2%)和安静-对照组(74.1%),其后是安静-敲减组(61.9%)和晚训-敲减组(57.7%),而长训-敲减组(6.1%,0%,33.3%)各项发生率均低于其它各组(见表3-2),且在同一种运动干预方案下,敲低组舒张功能不全发生率均低于对照组。 FS分析结果显示,在对照组内,长训-对照组显著高于安静-对照组(P<0.05);敲减组内的各组对比均无显著差异(P>0.05)。在对照组与敲减组之间,安静-敲减组明显高于安静-对照组(P<0.01);其它均无显著性差异(P>0.05)。 3.3.运动能力检测分析结果 CI攀爬能力分析结果显示,在对照组内,长训-对照组显著高于安静-对照组(P<0.01)和晚训-对照组(P<0.01);在敲减组内,安静-敲减组和长训-敲减组均显著高于晚训-敲减组(P<0.01,P<0.01)。在对照组与敲减组之间,安静-敲减组显著高于安静-对照组(P<0.01)。 3.4.生命周期检测分析结果 在安静、长训、晚训条件下,敲减组平均生存期均高于对照组。在基因正常表达或基因表达下调条件下,长训组和晚训组平均生存期均高于安静组。 4.结论: 4.1.AnxB9基因敲减或长期规律运动训练单一实施时,可增加果蝇心脏功能中的舒张间期和心动周期,提高果蝇的缩短分数。AnxB9基因敲减联合长期规律运动训练能够改善果蝇的心跳节律不齐。 4.2.在AnxB9基因不敲减的情况下,长期规律运动训练可明显提高果蝇的运动能力。在AnxB9基因敲减情况下,中老龄期进行运动训练会造成果蝇运动能力明显下降。另外,在不参与规律运动训练干预的条件下,AnxB9基因敲减能够提高果蝇的运动能力。 4.3.AnxB9基因敲减或参与规律运动训练对果蝇寿命的下降有改善作用。