溶酶体活性对秀丽隐杆线虫脂肪沉积的影响

作     者：陆芮 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘健

授予年度：2021年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖] 

主      题：秀丽隐杆线虫 溶酶体 脂肪沉积 营养过剩 

摘      要：饮食能量摄入过剩会导致机体脂肪沉积,并最终诱发肥胖以及相关的代谢疾病。作为一种高度酸化的细胞器,溶酶体活性经典地被与细胞内失功能物质的降解相关联。此外,在哺乳动物细胞中,溶酶体也参与了饥饿期间的营养感应和相关能量代谢。然而,在线虫脂肪沉积中,溶酶体活性是否发挥关键作用,目前尚不清楚。本研究利用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,***),来研究溶酶体活性在营养物过剩所诱导的脂肪沉积中的作用。通过分别在线虫的L1或L4幼虫时期,将葡萄糖和棕榈酸添加到其生长培养基(nematode growth medium,NGM)中以诱导脂肪沉积,我们建立了线虫长期或短期营养物诱导的脂肪沉积模型。在上述两种模型中,伴随着线虫脂肪沉积的增加,溶酶体数量及酸化水平也显著提升,说明溶酶体的活性可能在营养物诱导的线虫脂肪沉积中发挥重要的作用。利用溶酶体抑制剂氯喹和溶酶体生物合成关键转录因子hlh-30的突变体,来抑制溶酶体的活性,我们发现溶酶体活性的抑制显著降低了营养物诱导的线虫脂肪沉积。进一步,利用线虫溶酶体营养感应和脂代谢相关信号关键分子aak-2、daf-15和rsks-1的突变体,我们发现m TORC1信号通路在上述溶酶体影响的线虫脂肪沉积中发挥关键作用。此外,在正常NGM板中,利用脂质代谢相关信号通路关键分子eat-2、daf-2和aak-2的突变体,我们研究了溶酶体抑制对线虫基础脂肪沉积的影响,发现溶酶体通过饮食限制信号调控了线虫的基础脂肪沉积。总之,本论文利用线虫这一模式生物,揭示溶酶体通过m TORC1信号通路,影响了线虫营养过剩所导致的脂肪沉积。