秀丽线虫综述 (1)
秀丽隐杆线虫在医学领域的研究进展
秀丽隐杆线虫在医学领域的研究进展
张建琴
【期刊名称】《中国药理学通报》
【年(卷),期】2015(31)B11
【摘要】秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）是世界公认的,用于研究衰老相关疾病机制及新药研发的模式生物.这得益于线虫独特的特征：个体小,易于培养、冻存及观察,生命周期短,基因组信息明确,灵活多样的遗传学可操作性.不少国外的科学家和医药企业以线虫为平台筛选治疗人类疾病的化合物.目前,在国内已有学者将
模式生物线虫用于中药活性成分和中药复方等药理和毒理学研究.虽然线虫作为新
药研发的工具存在一定的缺陷,但是只要加以合理的应用,相信线虫将为我国的医药
工作者提供良好的平台,用以研发具有自主知识产权的新药.
【总页数】1页(P207-207)
【关键词】秀丽隐杆线虫;疾病;中药;药理
【作者】张建琴
【作者单位】山西大学中医药现代研究中心,山西太原030006
【正文语种】中文
【中图分类】R532.21
【相关文献】
1.秀丽隐杆线虫在抗衰老领域应用的研究进展 [J], 游牧(综述);胡云虎(审校)
2.“健康医学工程”在生物医学工程领域的研究进展 [J], 范振英;王向华;李宸;张
超
3.光响应水凝胶在生物医学领域应用的研究进展 [J], 梁屹;裴锡波;万乾炳
4.物联网技术应用于医学领域的研究进展 [J], 韦浩然;赵思萌;罗旭
5.ResNet及其在医学图像处理领域的应用:研究进展与挑战 [J], 周涛;刘赟璨;陆惠玲;叶鑫宇;常晓玉
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线虫
关于RNA的功能，以前教科书上大概有三种，一种是作为信使RNA（mRNA），是gene转录的直接产物，接下来 翻译成蛋白质。所有的蛋白质都是这样合成的。另外是转运RNA（tRNA），蛋白合成的时编码和运送氨基酸到核 糖体。还有一些具有催化作用的RNA，比如核糖体的构成成分就有RNA，它们起催化作用。但是RNAi（RNA interference）的发现，揭示了RNA的另外一个重大功能：调节gene的表达（这给gene表达的调控也增加了一个 全新的概念）。
原虫幼虫
线虫亦称圆（原、幼）虫（roundworm）。线虫动物门（Aschelminthes）线虫纲（Nematoda），不少学者 为之另立为一门，为假体腔动物。是动物界中数量最丰者之一，寄生于动、植物，或自由生活于土壤、淡水和海 水环境中，线虫对生命体造成各种伤害。甚至在加工过程不科学，工艺要求不合格的醋和啤酒这样稀罕的地方亦 可见到。已知约有13,000种。线虫属两侧对称，体长，通常两端尖，并具透明隔腔（消化道与体壁间充满液体的 体腔）。
危害
管圆
对生命体
Ascaris lumbricoides，线虫的一种。食源性寄生虫病的一种，又名嗜酸粒细胞增多性脑膜炎，是寄生在 鼠类的心、肺部的线虫，即广州管圆线虫幼虫（或成虫）寄生在人的中枢神经系统所致。可发生嗜酸性粒细胞增 多性脑膜炎或脑膜脑炎。
线虫种类甚多，可以与昆虫相媲美
中国研究线虫以广州管圆线虫、松材线虫、甘薯茎线虫为多。
感染后的症状：
寄主感染幼虫发病急，感染虫卵潜伏期过后，身体才会有症状，不敏感的人无症状，但是会有贫血、低热、 烦躁、头痛、皮疹等症状，严重的导致寄主肌体受损，组织体液的改变，身体基因的改变，皮肤粘膜、肌肉纹理 的改变等。致使身体多脏器受损，导致各种并发症，危害生命。
miRNA对秀丽隐杆线虫寿命的影响
miRNA对秀丽隐杆线虫寿命的影响miRNA具有调控基因表达的作用，目前关于miRNA的发育和作用机制已经有了相对深入的研究。
近些年来miRNA对寿命的影响正逐渐被人们所重视，对其作用靶点的进一步研究有利于治疗衰老相关疾病。
[Abstract] MicroRNA （miRNA）has the function of the regulation of gene expression，the current development and mechanism of action about micrornas have relatively in-depth research. Micrornas in recent years to the life of the influence is gradually paid great attention by people，the further study of its targets for diseases associated with aging.[Key words] miRNA；Lifetime；Targets；Age-related diseases自古以来，人类从未停止追求青春永驻、长生不老的脚步。
历史上也出现过很多“长生不老”的秘方和“灵丹妙药”的炼制。
时至今日，人们已经认识到了“长生不老”只是个梦想，但是延缓衰老确实可能实现的。
随着科学技术的发展进步，生命科学的研究触角已经深入到分子水平，在分子水平发现生命的奥秘，发现延缓衰老的新靶点、新物质。
近年来一类新的非编码微小RNA（microRNA或miRNA）引起研究者们的广泛兴趣。
miRNA参与细胞的转录后调节，在胚胎发育、脂肪代谢、细胞增殖、凋亡、分化等一系列生命过程中扮演重要角色。
miRNA 表达水平受环境因素影响，在动物模型上已经发现miRNA对寿命密切相关的靶蛋白具有调节作用。
秀丽隐杆线虫在环境毒理学中的应用研究进展
079CARCINO GENESIS ，TERATO GENESIS &MUTA GENESIS2022年1月第34卷第1期秀丽隐杆线虫在环境毒理学中的应用研究进展赵悦，卞倩*(江苏省疾病预防控制中心，江苏南京210009)收稿日期：2021-07-18；修订日期：2021-12-27作者信息：赵悦，E-mail ：****************。
*通信作者，卞倩，E-mail ：*****************【摘要】秀丽隐杆线虫作为最经典的模式生物之一，具有生长周期短、易于繁殖培养、遗传背景清晰、进化高度保守等优点，目前已被广泛应用于毒理学的各个领域。
本文总结了秀丽隐杆线虫在毒理学应用中的一些优势，并结合具体实例重点对其在环境毒理学领域中的应用研究进展进行综述。
【关键词】秀丽隐杆线虫；模式生物；环境毒理学；毒性研究中图分类号：R994.6文献标志码：A文章编号：1004-616X(2022)01-0079-03doi ：10.3969/j.issn.1004-616x.2022.01.016随着现代化工农业的迅速发展，生态环境和人类健康受到越来越严重的威胁，农药、重金属、持久性有机污染物等引起的环境污染问题已成为当今世界关注的热点问题。
对环境污染物进行系统、全面的安全性风险评估，对未知化学品进行高通量的毒性筛选以及构建更加科学、高效、准确的毒效应和毒作用机制研究模型，是未来毒理学发展的重要趋势。
传统的理化分析方法，依赖色谱、质谱等昂贵的仪器，仍不能评价多个污染物联合作用的结果。
以大鼠、小鼠等啮齿动物为代表的经典毒理学试验，存在试验周期长、试验成本高、不能对大量毒物快速评价等缺点，且动物福利和伦理问题也是当前质疑和争论的焦点。
斑马鱼虽然也广泛应用于环境毒物的毒理学研究中，但是对饲养条件和环境要求较高。
体外细胞毒性试验尽管具有经济、快速等优点，但是因不能模拟体内毒物动力学过程而限制了其广泛应用。
发育生物学研究领域中的模式生物——综述
发育生物学研究领域中的模式生物——综述摘要：模式生物在生命科学研究中有重要的作用，不仅能回答最基本的生物学问题，对人类的疾病治疗也有借鉴意义。
近年来随着分子生物学、发育生物学的发展及功能基因组计划的开展，模式生物的作用便显得越来越重要。
目前公认的用于生命科学研究的常见模式生物有噬茵体、大肠杆茵、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等。
这8种常用模式生物对生命现象的揭密和人类疾病治疗的探索等都所做出了重大贡献。
对其在生命科学研究中的历史轨迹、各自优势、技术手段、热点研究、发展前景等系统而又简要的了解，有助于具体而又生动地体察到模式生物在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学及医学进步的不可替代的巨大潜力。
关键词：模式生物；发育生物学；分子生物学；功能基因组；引言：在生物学发展之初，人们发现如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。
因为这些生物的细胞数量更少，分布相对单一，变化也较好观察。
并且由于进化的原因，细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性，所以利用较低等级的物种来研究发育的共通规律是具有一定的可行性。
尤其是当我们在有不同发育特点的生物中发现共同的形态形成和变化特征时，就可以以此来建立发育的普遍原理，因此这种生物就显得尤为重要，我们称之为“模式生物”。
模式生物作为研究材料不仅能回答生命科学研究中最基本的生物学问题，对人类一些疾病的治疗也有借答意义。
目前，在重要杂志上刊登的有关生命过程和机理的重大发现，大多都是通过模式生物来进行研究的，常见的模式生物有病毒中的噬菌体(Bacteriophage)，原核生物中的大肠杆菌(Escherichia coli)，真菌中的酿酒酵母(Sacharo mycescerevisiae)，低等无脊椎动物中的秀丽新小杆线虫(Caenorhabditiselegans)，昆虫纲的黑腹果(Drosophilamelanogaster)，鱼纲的斑马鱼(Danio rerio)，哺乳纲的小鼠(Mus musculus)以及植物中的拟南芥(Arabidopsisthaliana)等。
基于秀丽隐杆线虫的中医药抗衰老研究_顾闻
L4 期发育为成虫。在高密度拥挤、缺乏食物及环境 干燥的情况下，秀丽隐杆线虫会在 L2 期后停止进 入 L3 期，而是进入一个特殊的时期，称 dauer 期。 进入 dauer 期是秀丽隐杆线虫为了适应不良环境而 继续生存的应激。当 dauer 期的秀丽隐杆线虫再次 给其喂食后，秀丽隐杆线虫可以继续发育到 L4 期， 因此可以利用 dauer 期的秀丽隐杆线虫的特性而进 行秀丽隐杆线虫的保存。 1． 2 秀丽隐杆线虫作为衰老模型的优势 秀丽隐 杆线虫是很好的延缓衰老研究的模式生物［3］，被广 泛应用 于 衰 老 相 关 的 信 号 转 导 和 药 物 筛 选 研 究。 1998 年 Ogg 团队［4］发现 daf-2 突变的秀丽隐杆线虫 寿命可延长正常寿命的 2 倍，此事件可作为秀丽隐 杆线虫进入衰老研究领域的标志性事件。秀丽隐 杆线虫作为衰老模型有以下几点优势： ①秀丽隐杆 线虫世代周期短，通常为 3 d 左右。②秀丽隐杆线 虫培养条件简单，可以在琼脂板上或是液体培养基 中取食大肠 杆 菌 为 主，具 有 产 卵 量 大、产 卵 周 期 短 的特点，因此在实验室中可以培养和繁殖大量的秀 丽隐杆线虫，而且可以大量获得同步化（ 生长时期 处于同一阶段） 的秀丽隐杆线虫，以此来消除这种 影响，从中得到的寿命指标更准确、可靠［5］。③ 秀 丽隐杆线 虫 身 体 是 透 明 的，方 便 在 显 微 镜 下 观 察。 ④秀丽隐杆线虫 60% ～ 80% 的基因与人类的相关 基因高度保守，故可通过观察秀丽隐杆线虫的衰老 基因通路为人类做更大的贡献。
普通动物学刘凌云版期中试题(含答案)
《普通动物学》期中试题（满分：100分时间：100分钟）一、填空题（每空1分，共25分）1、草履虫的有性生殖方式为，疟原虫在红细胞内的生殖方式为，眼虫的无性生殖方式为，团藻的有性生殖方式为，蛙片虫的无性生殖方式为。
2、多孔动物门的幼虫为幼虫，海产腔肠动物的幼虫为幼虫，多肠目日本三角涡虫的幼虫为幼虫，淡水蚌的幼虫为幼虫。
3、属于三胚层无体腔动物的是，属于假体腔动物的是。
（选填“白枝海绵”“日本血吸虫”“猪带绦虫”“海月水母”）4、下列学名的书写正确的是。
A、Pisum SativumB、Pisum sativumC、Pisum sativumD、Pisum Sativum5、软体动物的身体分为、、、四个部分。
6、脂肪属于组织，上皮腺属于组织，横纹肌属于组织。
7、原生动物的运动方式为和。
8、秀丽线虫的咽来自胚胎发育过程中的胚层，其中肠来自胚层。
9、环节动物的运动器官为和。
二、名词解释题（每题5分，共25分）1、逆转现象：2、齿舌：3、皮肌囊：4、围血系统：5、多态现象：三、提问简答题（每题10分，共30分）1、中胚层出现的意义在于哪些方面？2、简述原口动物神经系统的结构特征及演化趋势。
3、请以吸虫和绦虫为例，讨论寄生虫适应寄生生活的适应性特征。
四、客观综述题（共20分）动物界中哪个纲的动物种类最多？从外部形态及内部结构方面考虑该类动物种类繁多的原因有哪些？参考答案一、基础填空题（每空1分，共25分）1、接合生殖；裂体生殖；纵二裂生殖；配子生殖；质裂生殖；2、两囊；浮浪；牟勒氏；钩介；3、日本血吸虫，猪带绦虫；无；4、C；5、头；足；内脏团；外套膜；6、结缔；上皮；肌肉；7、依靠鞭毛（纤毛）摆动运动；依靠伸出伪足运动；8、外；内；9、疣足；刚毛。
二、名词解释题（每题5分，共25分）1、逆转现象：多孔动物受精卵卵裂至胚囊后，动物极小细胞向囊胚腔内生出鞭毛，植物极的大细胞中间形成一个开口，后来整个囊胚由小孔倒翻出来，具鞭毛的一侧翻到囊胚的表面，形成一个动物极具鞭毛、植物极不具鞭毛的两囊幼虫，随后两囊幼虫动物极内陷形成内层，植物极留在外边形成外层的现象。
---秀丽隐杆线虫培养特性与保存方法研究
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结果与分析
不同培养基对虫体生长性能的影响 将同量秀丽 隐 杆 线 虫 分 别 接 种 于 涂 有 大 肠
。
（-）2> 培 养 基。 2> 培 养 基 按 常 规 方 法 配
［G］ 。 相似 ［A］ 发现将虫体置 于 A$ @ 甘 油 溶 液 &/9..9/ 等 ［E］ 于液氮 中 可 以 长 期 保 存， 发现置于 C*+:,1. 等
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浙江农业学报 !"#$ !%&’"()#(&$* +,*-’$.%*./’/ !" （!） ： #$ % #& ， ’(()
秀丽隐杆线虫培养特性与保存方法研究
庞林海， 杜爱芳 ! ， 李孝军， 侯玉慧， 高
（浙江大学 动物预防医学研究所， 浙江 杭州 #!((’"）
翔
摘
要： 秀丽隐杆线虫作为一种模式线虫， 已广泛应用于寄生性线虫基因功能的研 究 以 及 寄 生 性 线 虫 疫 苗 候
（!）$%& 培养 基。 ! ’’’ () 的 $%& 培 养 基 内 加有： # * $+,) ， - " . * 蛋白胨， !/ * 琼脂，! (0) 1 （ 94 : ; " ’ ）-. () ， 2 3- 4567 834- 567 缓 冲 液 </. 灭菌 后 加 入 分 别 抽 滤 除 菌 的 ! () 胆 () 蒸馏水， 固醇溶液 （. (* 1 () 乙醇） ， ! (0) 1 2 &*=67 ! () ，! (0) 1 2 的 ,+,)- ! () 制。 （#）2> ? 胆 固 醇 培 养 基。 ! ’’’ () 的 2> 培 养基灭菌后加入抽滤除 菌 的 ! () 胆 固 醇 溶 液 （. 。 (* 1 () 乙醇） ! "! "7 缓冲液 （!）&< 缓 冲 液。 每 升 缓 冲 液 中 含 !. " !- * （或 ; * $+- 4567 ） ， !-4- 6 # * 34- 567 ，. $+- 4567・ 宜现用现配。 * $+,) ，’ " -. * &*=67・ /4- 6， （-）= 缓冲液。 ’ " ! (0) 1 2 $+,) ， ’ " ’. ((0) 1 2 （ 94 : ; " ’） 。 3- 4567 834- 567 缓冲液 （#）麻醉剂。取 ! * 盐 酸 四 咪 唑 溶 解 于 !’’ 配制成质量分数为 ! @ 的溶液。 () 蒸馏水中， ! "! "- "! 方法 虫体培养 用冰 &< 缓冲液将虫体洗下， 置 7 A -’ (BC ， 弃上 清， 沉 淀 物 用 &< 缓 冲 液 重 悬 后 置 7 A -’
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喂养方法
➢ 用冰M9缓冲液清洗虫体 ➢ 置4℃环境20min ➢ 1000r离心，弃上清,沉淀物用M9缓冲液重悬 ➢ 置4℃环境20min 弃上清 ➢ 取200ul沉淀物以靠接法接种到涂有大肠杆菌OP50的 NGM培养基上 ➢将培养基放置到16℃生化培养箱中，72h后可繁育至第二 代
精选课件
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• 冻存 准备1mlEP管，加入700ul30%甘油（s缓冲
秀丽隐杆线虫的饲养及研究用途
精选课件
By 王传杰
1
介绍
• 秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）,属于线形动物 门、线虫纲。体形非常小,成虫只有1mm左右。 线 虫 是 细 胞 定 数 动 物 ， 两性 成虫 只有 9 5 9 个 体 细 胞 ， 雄 性 成 虫 只 有 1 0 3 1 个 体细 胞 ， 其 中 1 3 1个 细 胞 注 定 要 接 一 定 的发 育 程 序 陆续 死 亡 。 神 经 系 统解 剖结 构 十 分 简 单 ， 仅有 3 0 2个细 胞 ， 约 占整 个 动 物 体 细 胞 总 数 的 三 分 之 一 。它身体透明,能感 知气味和味道,对光线、温度有反应。研究者很容易在显 微镜下对其细胞和组织进行跟踪观察
显微注射后的整合
•目前常用的整合方法有：用 y射线和 X射线照射，或用光敏剂补骨脂素 加长波紫外线照射整合(TMP/UV integration)． 基本策略是大量筛选经 •射线照射过的转基因线虫，一般挑取数百只 F1 代繁殖，筛选 F4 代， 检测是否有 100%的转基因表达，若是则说明整合成功． 一般一次整合 能得到若干个独立种系，可选择最好的一个进行实验．
出
容易脱水 而死
后的性腺被液体充 满．
精选课件
上，20℃ 常规培养 ．
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子代目的基因表达检测
注射后约 3 天，观察孵出的 F1 代是否有目的 DNA 表达． 目前，线虫外源基因表达的标记通常 用：a． 荧光蛋白与目的蛋白形成融合蛋白，但 需要确定荧光蛋白的连接不影响目的蛋白的功能； b． 目的基因与荧光标记基因共注射；c． 目的基因 与具有明显表型的标记基因共注射，我们通常使用易观察的 pmyo-3::TDimer II作为 荧光标记，它在所有体壁肌肉细胞表达精，选转课基件因效率高且本身对线虫的行为 和功1能6 没有 影响。
注射后的线虫正上 方，由于与油互不 相溶，缓冲液会渗 入油下使线虫浮起 ． 一般等待 2～ 5
固定垫上，操纵微操使注射针 体． 固定 器进行注射，能观 min，线虫活力恢
与玻片边缘相撞，若针头尖端 撞破，可观察到有液泡自动渗
好后的操 作要迅速， 否则线虫
察到注射液在性腺 中快速流动，注射
复，身体开始游动 ，即可挑至培养板
液溶解）
用冰M9缓冲液清洗虫体
置4℃环境20min，1000r离心弃去上清
将虫体转入事先准备好的EP管中，置于-80℃
冰箱冻存（可保存2个月），需要时取出室
温解冻重置培养基 精选课件
6Leabharlann 精选课件7研究范围
➢ 细胞程序性死亡的遗传调控机制 ➢ RNAi 及其作用机制 ➢ 秀丽线虫的功能基因组学及其他研究 ➢ 低氧应答模式生物
于注射。在注射液中加入终浓 度约 10 mg/L 的线虫基因组 DNA，则会有效地提高转基因 效率。 将一小玻片放在加了注射油的
琼脂糖固 定垫上， 调整线虫 使性腺暴 露，滴加 注射油覆 盖整个虫
镜下找到线虫，使 性腺聚焦在正确的 平面． 操作微操或 轻移滑动载物台， 将注射针尖刺入性 腺． 启动微量加压
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3
M9缓冲液——每升缓冲液中含15.12gNa2HPO4#12H2O(或 6gNa2HPO4),3gKH2PO4,5gNaCl,0.25gMgSO4#7H2O,宜现 用现配
S缓冲液——0.1mol/LNaCl,0.05mmol/L K2HPO4-KH2PO4缓 冲液(pH=6.0)
精选课件
精选课件
2
饲养与冻存
设备试剂： 大肠杆菌OP50 —— 大肠杆菌OP50是尿嘧啶渗漏突变型,作为 秀丽隐杆线虫的食物。
NGM培养基——1000ml的NGM培养基内加有:3gNaCl,2.5g蛋 白胨,17g琼脂,1mol/LK2HPO4-KH2PO4缓冲液 (pH=6.0)25ml,975ml蒸馏水,灭菌后加入分别抽滤除菌的1ml胆固 醇溶液(5mg/ml乙醇),1mol/LMgSO41ml,1mol/L的 CaCl 21ml
CED-9:抗凋亡蛋白,与 人体bcl-2同源
CED-4:促凋亡蛋白,同 源体为Apaf-1
CED-3:凋亡蛋白,与
精选课件
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现阶段研究已发现了十几个控制细胞 凋亡的基因，这些凋亡基因之间通过 遗传相互作用组成一条线性的调控途 径控制细胞程序性死亡，包括凋亡的 激活阶段、凋亡的起始 、凋亡细胞的 清除及凋亡细胞内部的 DNA 降解
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EGL-1：促凋亡蛋白，属 BCl—2蛋白家族，与哺乳动 物BAD、BIK/NBK及HRK同 源
➢ 基因组学和功能蛋白组学的研究
➢ 其他（MAPK 信号传导 、 TGF- b 信号传递途径 、衰老和年龄及脂
肪代谢等）
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8
方法 —— 线虫基因显微注射
显微注射技术是线虫研究领域的常用技术，对 线虫进行转基因操作的一种高效且相对简单的 方法，主 要用于研究线虫突变种系的功能恢复 (mutant rescue)、特定基因的过表达或异位表 达、标 签 蛋白的 表达、特 定 蛋白 质 结构域 的功 能、DNA 或 RNA 调节元件的分析及 RNA 干扰等． 此外，这项转基因技术对于特 异表型的筛选也是个强有 力 的 工具 ， 并 且 它还 可 用于 将人 工 合 成 mRNAs 或其他分 子接引入细胞
精选课件
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设备
• 显微注射全套仪器 • 琼脂糖固定垫 • 添 加 了 4% 葡萄糖 (glucose) 的 M9 缓 冲
液
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注射步骤
制剂及破针
固定虫
注射
恢复
将纯化的 DNA 溶解在 Tris-
注射时将 将琼脂糖固定垫放 在体视显微镜下，
EDTA(TE)缓冲液中即可接用 线虫挑至 在载物台上，40x物 滴加恢复缓冲液至