温度对黑线仓鼠氧化应激、抗氧化水平和解偶联蛋白表达的影响-本科毕业设计(论文)开题报告.doc

毕业设计（论文）开 题 报 告题 目温度对黑线仓鼠抗氧化能力和解偶联蛋白表达的影响学 院生命与环境学院专业生物科学班级12-生科本学号12112314150学生姓名周思思指导教师赵志军温州大学教务处制温州大学毕业设计（论文）开题报告一、 选题的背景与意义：影响人寿命长短的因素有很多，其中包括遗传因素、营养状况、情绪状况和体力活动等等。那影响人寿命长短的本质原因又有哪些呢？ 自由基理论认为细胞的代谢过程离不开氧的存在，生物氧化的过程是细胞获得能量的过程。自由基理论把衰老研究和代谢联系起来，并认为呼吸代谢氧化磷酸化过程中产生过多的自由基对生物体大分子物质的氧化损伤会加速衰老的进程，从而减短了寿命。其中最主要的是ROS水平。高ROS被认为是减短预期寿命的原因是因为其通过增强氧化来损伤生物大分子如蛋白质、脂质及DNA。 然而，有关对鸟类的研究表明，有些物种的代谢率越高其寿命反而越长。此外,与保持在室温下的小鼠相比，暴露在相对低温情况下的小鼠其代谢较高而相对应的是寿命较长。虽然没有以增加代谢率来适应低温,但是总是与ROS在骨骼肌的产生有关,以及ROS在特定的器官产生有关,包括肝脏、心脏、肺、脾、肾脏和消化道。对于提高代谢率来增加ROS的产生，在一些研究中发现存在着明显的负相关关系，对其的一个可能的解释是“解偶联求生存”假说。该假说提出，解偶联蛋白降低ROS的产生，通过降低线粒体内膜的电位来实现的。 UCPs是线粒体膜上的转运蛋白，迄今为止，在哺乳动物体内已发现5 种UCPs:UCP1 主要分布在褐色脂肪组织中; UCP2 能在白色脂肪组织、骨骼肌和免疫系统等多种组织中出现; UCP3 主要存在于骨骼肌和脂肪组织里。UCP1调节机体产热，可介导任意食物诱导的产热。UCP2 因为具有质子漏功能，而减少了线粒体ROS(活性氧）产物的产生。UCP3 有较强的减少ROS产生和从线粒体基质中输出脂肪酸阴离子或脂质过氧化产物的能力, 这样可以进一步减少氧化应激等。ROS是自由基中的一种。总的来说，UCPs能控制线粒体内ROS 生成, 与氧化应激等过程也有密切联系。 “解偶联生存”假说预测，冷暴露的动物的组织应该会降低ROS的产生但解偶联蛋白的表达量会增高。但是一些研究结果并不符合解偶联生存假说，比如低温暴露下的大鼠肝脏、心脏和骨骼肌中过氧化氢（H2O2）水平增加,冷暴露的短尾田鼠的肝脏和肌肉组织蛋白质羰基水平显著增加。 一、 研究的基本内容与拟解决的主要问题：基本内容： 1、查阅资料，充分理解相关研究背景，特别是动物能量摄入,氧化应激水平,抗氧化活性和规定的表达关系。 2、实验前动物的饲养管理，动物的选择。3、成年仓鼠3.5 - -4.5个月的年龄，随机分成3组，低温51C (n = 9)和温暖的气温治疗组32.51C, (n = 8),对照组(n = 8),这是保存在室温下(211C)，分别饲养6周。所有动物的体重和食物摄入量是每两天测量一次。4、温度处理结束后，组织样品的收集与保存。5、抗氧化能力测定： 总抗氧化酶（T-AOC）的测定。6、氧化应激指标的测定：H2O2、MDA水平的测定。7、解偶联蛋白表达水平的测定。8、数据整理与分析。拟解决的主要问题 我们设计实验来测定温度对黑线仓鼠代谢率、氧化应激、抗氧化水平表达的影响。先前的一个研究发现,暴露在适度寒冷或温暖气温的环境中，对黑线仓鼠并没有造成氧化应激能力和抗氧化水平的显著变化。当前研究的目的是测定一定的温度对黑线仓鼠代谢率、氧化应激和抗氧化水平的影响以及“解偶联生存”假说。三、研究的方法与技术路线：1. 研究方法T-AOC、MDA、GSH、H2O2水平的测定均用试剂盒进行测定（南京建成生物工程研究所），严格按照说明书进行测定。用福林酚法测定匀浆液的蛋白浓度，标准蛋白是牛血清蛋白。荧光定量PCR分析使用Trizol试剂（TAKARA，中国大连）提取褐色脂肪组织、肝、心脏、骨骼肌和脑组织总RNA，用分光光度计测定的吸光度值确定RNA样品浓度，然后调节到一致水平。取用调整过浓度的总RNA样品2L，用MLV反转录酶（TAKARA）和oligo（dT18）引物进行cDNA的合成，反应体系为50L。用2L的cDNA样品作为模板，使用解偶联蛋白的目的基因的特定引物进行PCR反应。二、 研究的总体安排与进度：进行实验、数据记录数据分析、得出结论查阅大量相关文献设计实验、准备材料咨询指导老师获得相关方面的基本信息研究的总体安排与进度：序号毕业论文各阶段名称日期1查阅资料，了解课题背景及意义2015.10.13-2015.11.102开题报告、文献综述、英文翻译2015.11.11-2016.12.203完成论文设计2016.12.20-2016.3.14进行实验和数据处理2016.3.1-2016.3.205论文第一稿2016.3.20-2016.4.156论文修改2016.4.20-2016.5.1五、主要参考文献： 1 Argyropoulos, G., Harper, M.E., 2002. Uncoupling proteins and thermoregulation. J. Appl. Physiol. 92, 2187-2198. 2史玉琴, 牛翠娇, 殷志萍等.赤霉素GA3 对小鼠机体氧化-抗氧化系统平衡的影响J .北京工商大学学报(自然科学版),2010，第28卷第5期. 3 Barja de Quiroga, G., 1992. Brown fat thermogenesis and exercise: two examples ophysiological oxidative stress? Free Radic. Biol. Med. 13, 325-340. 4 Beckman, K.B., Ames, B.N., 1998. The free radical theory of aging matures. Physiol. Rev. 78, 547-581. Nespolo, R.F., Bacigalupe, L.D., Sabat, P., Bozinovic, F., 2002. Interplay among energy metabolism, organ mass and digestive enzyme activity in the mouse-opossum Thylamys elegans: the role of thermal acclimation. J. Exp. Biol. 205, 26972703. 5赵志军，曹静，王桂英等.随机饥饿和重喂食对小鼠能量代谢和行为的影响J .兽类学报,2009，29(3):277 -285. 6吴宿慧，苗明三，李寒冰.决明子对家蚕代谢率与寿命的关联研究。中医药理与临床2014；30（4）. 7 Brand, M.D., 2000. Uncoupling to survive? The role of mitochondrial inefficiency in ageing. Exp. Gerontol. 35, 811-820. 8杨淑慎，高俊风.活性氧、自由基与植物衰老J.西北植物学报2001,21（2）. 9 Buege, J.A., Aust, S.D., 1978. Microsomal lipid peroxidation, Methods Enzymol. 52, 302-311. 10 Bustamante, D.M., Nespolo, R.F., Rezende, E.L., Bozinovic, F., 2002. Dynamic thermal balance in the leaf-eared mouse: the interplay among ambient temperature, body size, and behavior. Physiol. Biochem. Zool. 75, 396-404. 11 Buzadzic, B., Korac, B., Petrovic, V.M., 1999. The effect of adaptation to cold and readaption to room temperature on the level of glutathione in rat tissues. J. Therm. Biol. 24, 373-377. 12Chen, K.X., Wang, C.M., Wang, G.Y., Zhao Z.J., 2014. Energy budget, oxidative stress and antioxidant in striped hamster acclimated to moderate cold and warm temperatures. J. Therm. Biol. 44, 3540. 13 Echtay, K.S., Roussel, D., St-Pierre, J., Jekabsons, M.B., Cadenas, S., Stuart, J.A., Harper, J.A., Roebuck, S.J., 14Garratt, M., Vasilaki, A., Stockley, P., McArdle, F., Jacksonn, M., Hurst, J.L., 2011. Is oxidative stress a physiological cost of reproduction? An experimental test in house mice. Proc. R. Soc. B. 278, 10981106. 15 Golozoubova, V., Hohtola, E., Matthias, A., Jacobsson, A., Cannon, B., Nedergaard, J., 2001. Only UCP1 can mediate adaptive nonshivering thermogenesis in the cold. FASEB J. 15, 20482050. 16孔勇,宋学琴,吴红然.解耦联蛋白3的研究进展J.医学综述，2010，第16卷第24期. 17 Gordon