衰老是一个复杂的生理过程,衰老过程中常常会伴随机体功能的下降,并发生许多衰老相关的疾病。随着对衰老研究的深入,发现了一些衰老的生物标记,比如基因的不稳定、线粒体功能紊乱以及氧化应激等。根据氧化应激理论,活性氧(ROS)水平的升高会对一些生物大分子以及线粒体造成损伤,从而引起衰老。假鳃鳉(Nothobranchius)是一种生长在东非的硬骨鱼,具有寿命短、繁殖速度快等优点,正在成为一种衰老研究的新兴动物模型。二甲双胍(Metformin)是从山羊豆中发现的胍类物质衍生而来,是目前使用最广的Ⅱ型糖尿病的治疗药物,在很多模式动物中具有延缓衰老延长寿命的作用,能够调节代谢以及线粒体的功能。在细胞中已经证实二甲双胍能够激活AMPK和SIRT1,而AMPK能够通过磷酸化PGC-1α与FoxO3a来发挥促进线粒体生物发生、下调ROS水平并维持氧化还原平衡的作用;SIRT1是一种去乙酰化酶,与衰老相关,能够去乙酰化PGC-1α与FoxO3a。我们实验室先前的研究发现二甲双胍能够延长贡氏假鳃鳉(N.guentheri)的寿命并减少肝脏脂褐素的累积。因此,本论文利用贡氏假鳃鳉来进一步研究其中的机理。我们通过对肝脏组织结构和超微结构、肝脏线粒体膜电位、氧化应激指标以及相关蛋白表达的检测,来探究二甲双胍是否通过抵抗氧化损伤来延缓贡氏假鳃鳉的衰老。在本文中,待贡氏假鳃鳉生长至3月龄时,将130条鱼随机分为两组:实验组喂食添加二甲双胍(2mg/g)的食物,对照组喂食不添加二甲双胍的食物,等到6、9和12月龄(青年、中年和老年)时冰上处死取材,进行实验。我们的实验结果如下:1.与6月龄相比,9月龄贡氏假鳃鳉肝脏组织结构出现了肝细胞形态改变、细胞板排列紊乱以及肝血窦减少的现象,等到12月龄,则出现细胞核变大、炎性细胞浸润和肝细胞空泡化的现象,二甲双胍处理减缓了贡氏假鳃鳉肝脏组织结构随年龄增加的衰退;9月龄贡氏假鳃鳉肝脏超微结构出现了线粒体数量减少,脂滴增加等现象,二甲双胍处理则改善了9月龄肝脏超微结构。2.随着衰老的进程,贡氏假鳃鳉肝脏线粒体膜电位显著下降,体内ROS水平、蛋白氧化和脂质过氧化程度明显升高;经过二甲双胍长期饲喂,肝脏线粒体膜电位显著升高,氧化应激程度降低。3.对12月龄贡氏假鳃鳉肝脏中AMPK、SIRT1、PGC-1α和Fox O3a蛋白表达的免疫组化染色分析,结果显示:二甲双胍处理上调了老年贡氏假鳃鳉肝脏中氧化应激相关蛋白的表达。总之,二甲双胍减缓了贡氏假鳃鳉的肝脏结构随年龄增加的衰退,上调了肝脏线粒体膜电位,降低了体内的氧化应激水平,同时上调氧化应激相关蛋白的表达。结合之前我们实验室的实验结果,我们推测二甲双胍可能是通过对AMPK、SIRT1、PGC-1α和Fox O3a等蛋白表达的调节来抵抗线粒体氧化损伤从而延缓贡氏假鳃鳉的衰老。