酒精对雌果蝇寿命内稳态的低水平调节初步研究

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研究目的:  “女运动员三联征”(FemaleAthleteTriad,FAT)是女运动员参加剧烈运动时所遇到的特殊医学问题,在临床征象上通常表现为膳食紊乱、闭经、骨质疏松。尤其易发生在一些从事美学或依赖低脂低体重取得成绩的项目运动员当中,严重影响女运动员的身体健康和竞技状态。国际运动医学界认为,“三联征”的起点与核心是饮食紊乱,即为过度减轻体重而采取的各种对健康有害的膳食行为,大多处于低糖的膳食环境。帮助女运动员改善三联征问题,促进女性健康成为现代运动医学又一研究新热点。酒精对人体机能的影响以及对运动成绩的影响,一直都是比较争议的研究课题。本文利用雌性黑腹果蝇(femaleDrosophliamelanogaster,FDM)寿命作为女运动员运动水平及健康状况的模型,首先观察不同酵母浓度对FDM寿命的影响,结果发现酵母浓度对FDM寿命的影响处在内稳态水平,没有显著性差异规律。由于白砂糖也是FDM培养基中的重要能源物质之一,并且前人研究也表明缺少糖会使果蝇的生长和发育受到严重的影响,因此在实验室所做出的高低糖(high/lowsugar,HS/LS)和正糖(normalsugar,NS)三种白砂糖模型(王彩艳2012,周碧娇2012,杨军2012)的基础上,本文观察了不同浓度酒精对FDM寿命的影响,结合FSH理论来探究其更广泛的意义,为女运动员健康维护和成绩提高提供科学理论基础依据。  研究方法:  实验一:收集未交配的FDM随机分管培养在Y0-Y40的41组不同酵母浓度的培养基中。每日统计FDM存活数、死亡数,直到全部死亡,计算FDM平均寿命、平均最高寿命、半致死时间。  实验二:在HS、LS和NS三种白砂糖模型基础上,分别加入不同体积的酒精,配制成相应浓度为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、2.0%、4.0%的酒精培养基,将未交配的FDM随机分管培养在各浓度酒精培养基中,如实验一方法相同,得到不同酒精、白砂糖糖浓度培养基中FDM的平均寿命、平均最高寿命、半致死时间以及存活曲线。  研究结果:  1.不同酵母粉浓度对FDM寿命的影响出现波动性的变化,有酵母组的多数组的寿命相对于无酵母粉组(0号)都有显著性降低(P<0.05),但是各组之间未见其差异规律;  2.在LS组和HS组中均发现一种酒精浓度使得果蝇寿命与未添加酒精的对照组相比有显著性差异(P<0.05),并延长了寿命。而NS组FDM寿命未能够得到显著性延长(P>0.05),但可以抵抗少量饮酒的伤害。三种糖模型条件下,大量饮酒均会造成FDM寿命下降(P<0.05)。  3.由于酒精的作用,LS组中的最佳寿命与NS组没有显著性差异(P>0.05),但两者均非常显著性高于HS组最佳寿命(P<0.01)。  研究结论:  本实验所细化的不同酵母浓度对FDM寿命未见规律性显著差异,但相对于无酵母粉的培养基而言,有酵母粉的培养基显著延长了FDM的寿命,则该浓度范围处于FDM酵母依赖的寿命内稳态(longevity-specifichomeostasis,LoSH)区间,酵母浓度变化未能影响到FDM寿命状态。白砂糖依赖的寿命分为三类,即NS维持的LoSH(LoSHinNS,nLoSH),LS/HS打破LoSH处于慢性应激。NS组模型下果蝇寿命不能被适量酒精所延长,而LS/HS模型通过适量酒精的添加可以延长其寿命,最佳剂量还可以建立新的LoSH(LoSHinLS/HS,lLoSH/hLoSH)。在LS/HS模型下,酒精通过相应的冗余机制来维持lLoSH/hLoSH,具体机制有待进一步研究。
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