衰老是机体的生命阶段不可避免的过程,但延缓衰老进程是可能的。随着生活水平不断提高,很多人逐渐开始注重养生并对健康长寿的要求日益提高。天然抗氧化剂有助于机体清除体内多余的自由基,降低毒性物质和外界压力导致的氧化损伤程度,延缓机体衰老。目前,寻找和开发天然易得、高效无毒的抗氧化物质已成为生物医药和食品领域研究的热点和一大挑战。而秀丽隐杆线虫因其结构简单,生命周期短,易于造模等被广泛用于抗氧化物质的筛选和药效研究。现在已经利用秀丽隐杆线虫筛选出大量来源于植物,动物和微生物具有抗氧化和抗衰老活性的物质成分和益生菌。本研究基于秀丽隐杆线虫这一模型,通过体外和体内抗氧化实验进行大量筛选,最终筛选出一株具有一定抗氧化活性的益生菌——海洋动性球菌ML1206和一种红毛棯中提取的挥发油成分E0-2141,并分别对这两种潜在的抗氧化剂在线虫体内的抗氧化和抗衰老作用及可能的作用机制进行探究。本论文取得的主要研究结果如下:(1)明确了海洋动性球菌ML1206在N2线虫体内的抗氧化和抗衰老作用,并初步探究其具体的分子机制。本实验通过寿命实验和环境应激实验,发现ML1206能显著延长线虫的健康寿命和氧化应激下的寿命,并增强了线虫抵抗百草枯和H2O2诱导的急性氧化应激和热应激的能力。此外,ML1206可以显著提高线虫CAT和GSH-PX的活性,并减少线虫在氧化应激条件下体内ROS的积累,这与应激抗性提高的结果相互印selleck HPLC证。同时我们揭示并验证了 ML1206通过促进DAF-16转录因子向细胞核的转移,进而上调其下游抗氧化相关的sod-3、hsp-16.2和ctl-2基因的表达。此外,荧光定量可视化分析实验表明在有或无应激条件下,用ML1206喂养的突变体线虫体内SOD-3::GFP和HSP-16.2::GFP的表达显著高于用OP50喂养的对照组,与qPCR实验结果中sod-3、hsp-16.2的表达增加一致。ML1206显著延长了 daf-2突变体线虫的寿命,没有显著延长daf-16突变体线虫。综上,这些发现表明ML1206是依赖于DAF-16/FOXO提高线虫抗氧化能力并发挥寿命延长效应的。(2)明确了红毛棯挥发油成分E0-2141在N2线虫体内的抗氧化和抗衰老作用,并初步探究其具体的分子机制。本实验检测了红毛棯挥发油的DPPH自由基清除能力,筛选出体外具有一定抗氧化活性的成分E0-2141,并探究其对线虫的抗氧化和抗衰老的影响。结果显示,10 μg/mL和20 μg/mLGSK2118436 molecular weight的E0-2141显著延长了 N2线虫寿命,降低了线虫体内脂褐素积累水平。进一步探究E0-2141对线虫生理指标的影响,发现10 μg/mL和20 μg/mL的E0-2141对线虫运动能力、吞咽能力、体长和生殖能力没有显著影响,这表明低浓度的E0-2141对线虫的生殖能力、生长发育等无明显不良影响。通过分析E0-2141对线虫的食物的清除率影响发现,这种寿命延长不是通过限制线虫饮食的方式来实现的。同时我们发现10 μg/mL和20 μg/mL的E0-2mediator complex141显著提高线虫在氧化应激和热应激条件下的存活能力,显示了 E0-2141具有—定体内抗氧化能力。通过测定线虫体内的抗氧化酶、MDA含量和ROS水平发现20 μg/mL的E0-2141显著提高了线虫SOD,CAT和GSH活性,减少了 MDA含量,进而降低了 ROS水平从而提高线虫抗氧化应激能力。qPCR和DAF-16::GFP可视化实验结果显示,E0-2141对线虫的延寿效应和抗氧化作用是通过抑制akt-1的表达,激活daf-16,提高DAF-16在细胞核中的表达,并上调抗氧化相关基因sod-3,ctl-2和hsp-16.2的表达发挥的。本研究进行了daf-16突变体的寿命实验,得知E0-2141没有延长daf-16突变体的寿命,进一步证实E0-2141对线虫的抗氧化和抗衰老作用依赖于DAF-16。本文的研究成果为开发具有抗氧化活性的微生态制剂和天然的膳食补充剂并用于改善机体健康和干预氧化应激相关疾病提供了一定的理论基础和思路。