Effects of High Sucrose Diet on the Development and Antioxidant Capacity of Drosophila melanogaster and Its Mechanism
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摘要: 为探究高糖饮食对果蝇发育、寿命及抗氧化能力的影响，以果蝇为研究对象，将含有高蔗糖的培养基喂养果蝇，并测定果蝇的寿命、运动能力与抗氧化能力；同时，对高糖组果蝇进行转录组测序，尝试从基因转录水平上探索高糖饮食影响果蝇发育的机理。结果表明，与对照组相比，高糖组雌性、雄性果蝇和雌雄混养果蝇的平均寿命分别缩短了35.01%、43.01%和34.15%，雄性果蝇和雌雄混养果蝇的生存曲线显著低于对照组（P<0.05）。高糖饮食降低了果蝇的化蛹率、羽化率和攀爬能力。高糖组雄性果蝇在生命后期体内T-SOD酶和CAT酶有不同程度的降低，而MDA含量均有所增加。通过转录组测序，发现高糖组果蝇的差异表达基因富集在果蝇发育过程、机体代谢活动调控及应激反应等方面。本研究表明高糖饮食显著降低果蝇的寿命、发育、运动能力及抗氧化能力，为健康饮食提供参考。Abstract: In order to explore the effect of high sucrose diet on the development, life span and antioxidant capacity of
D. melanogaster, life span, locomotion capacity and antioxidant ability of D. melanogaster were measured through feeding high sucrose-diets to D. melanogaster. At the same time, transcriptome sequencing of high sucrose D. melanogaster was performed to find out the mechanism that high sucrose affected the development of D. melanogaster at the gene transcription level. The results showed that compared with the control group, the average life span of female flies, male flies and mixed flies was shortened by 35.01%、43.01% and 34.15%, respectively in the high-sucrose group. The survival curve of male D. melanogaster and mixed D. melanogaster were significantly shortened than that of the control group（P<0.05）. Compared with the control group, high sucrose diet reduced pupation rate, eclosion rate and climbing ability of flies. In the high-sucrose group, T-SOD activities and CAT activities were decreased in male D. melanogaster, while MDA content was increased. In addition, through transcriptome sequencing, we found that the differentially expressed genes of the high-sugar group flies were enriched in the development process, the regulation of metabolic activities, and the stress response of flies. This study showed that high sucrose diet could significantly reduce the life span, development, locomotion capacity and antioxidant capacity of D. melanogaster, it would provide reference for healthy diet. -
Keywords:
- high sucrose diet /
- Drosophila melanogaster /
- life span /
- development /
- antioxidant capacity
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糖是生命体的主要能量来源，是维持生命基本活动的重要物质[1]。同时为了增添食品风味和营养、防腐或其他功能特性，糖作为常用的添加剂被广泛用于食品工业中[2]。随着人们生活水平的逐步提高，高糖的奶茶、果汁等饮料受到越来越多的年轻人的青睐。2014~2019年，我国食糖消费量由1440万吨提升至1580万吨，截止到2020年2月底，2019/2020榨季累计销糖401.72万吨，同比增长18.9%[3]。糖的高摄入会引起严重的公共健康问题，如肥胖和非传染性疾病等[4-6]。大量研究表明，添加糖摄入过量会引起多种疾病的发生，如胰岛素抵抗、肾功能损害[7]、慢性血管病[8]以及心血管疾病[9]等。因此，探究高糖饮食对发育、寿命及抗氧化能力的影响具有非常重要的研究意义和实际指导作用。
为了有效研究高糖饮食对发育、寿命及抗氧化能力的影响，选择合适的研究对象至关重要。模式生物黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）具有遗传背景清晰、与人类70%的致病基因在进化上高度保守[10]、生存期短、繁殖量大、饲养成本低等优势。同时，果蝇的代谢系统[11]、行为特征、生理功能和生长发育等方面与哺乳动物类似，故常应用于繁殖力[12]、衰老或寿命[13]、功能保健食品评价[14]等领域。研究发现，高糖摄入除了会缩短寿命之外[15]，还会引起果蝇胰岛素抵抗和肥胖，表现为与哺乳动物相似的症状[16]。此外，高糖摄入量会导致果蝇出现肾脏疾病和心肌病[17]。然而，目前研究高糖饮食对果蝇寿命的影响，大多数研究只是针对果蝇的单一性别进行探讨，针对综合雌性单独培养、雄性单独培养及雌雄混养的条件下高糖对寿命的影响的报道较少。本文分析了不同性别培养条件下高糖对寿命的影响，考虑到交配效应对寿命的影响，并进行了雌雄混养，并进一步探讨了其影响机理。
氧化应激是指当机体在遭遇不利因素刺激时，一种产生高水平活性氧和自由基的生理状态[18]。机体存在两类抗氧化系统，一类是酶抗氧化系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等；另一类是非酶抗氧化系统，包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、α-硫辛酸、微量元素硒（Se）等[19]。在不利的环境下，氧衍生物可以破坏核酸、脂质和蛋白质，改变氧化平衡[20]。营养状况也能引起氧化应激，增加细胞分子反应的级联，并改变组织的代谢状态[21]。营养氧化应激被描述为由于营养供应不足或过量而导致的餐后抗氧化防御和促氧化负荷之间的不平衡[22]。即使在人体正常生理状态下，营养也会引起氧化应激。饮食因素也可以作为炎症和促氧化因素[23]。已有研究证实，高糖饮食对机体脂代谢及抗氧化能力有损[24]，与普通低硒组相比，高糖低硒组大鼠肝脏丙二醛含量、总超氧化物歧化酶活性明显升高，而现有研究在高糖饮食对果蝇氧化应激的作用效果及机制方面的讨论尚不完全。
因此，本文以模式生物——黑腹果蝇为研究对象，用含有高浓度蔗糖的培养基饲养果蝇，研究高糖对果蝇寿命、运动和抗氧化能力的影响，为今后研究高糖饮食对生物体的影响提供理论依据，有利于为人类膳食结构中的糖类成分选择提供更合理的建议，以期为人类树立科学健康的饮食观念提供一定的指导。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
黑腹果蝇品系（w1118） 由清华大学果蝇中心提供；总蛋白（TP）测定试剂盒（A045-2-2）、丙二醛（MDA）测定试剂盒（A003-1-2）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）测试盒（A001-1-2）、过氧化氢酶（CAT）测定试剂盒（A007-1-1） 均购自南京建成生物工程研究所。
SPL-450生化培养箱 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司；Kimble 749540-0000微量电动组织匀浆器 美国Kimble公司；SCILOGEX D3024R高速冷冻离心机 美国赛洛捷克公司；Enspire多功能酶标仪 美国珀金埃尔默公司。
1.2 实验方法
1.2.1 果蝇的培养
1.2.1.1 培养条件
实验中所用黑腹果蝇品系（w1118）在武汉轻工大学粮油储藏实验室长期饲养，培养于恒温光照培养箱中，（25±1） ℃、光照12 h：黑暗12 h，湿度70%的条件下。
1.2.1.2 果蝇培养基配制
普通培养基的配制[25]：30 g玉米粉，30 g红糖，2 g酵母，2 g琼脂，300 mL的蒸馏水，100 ℃加热配制。冷却后，加入2 mL丙酸，以防止霉菌生长。高糖培养基的配制，蔗糖浓度参照张晓月[26]的实验方法：100 g蔗糖，21 g玉米粉，5 g酵母，2 g琼脂，300 mL蒸馏水，加热搅拌均匀后煮沸三次。
1.2.2 果蝇生存实验
收集普通培养基中的雌、雄果蝇，未交配，在普通培养基中单独饲养至2 d龄后，将雌、雄果蝇等分为两组，分别接入高糖培养基、普通培养基中继续饲养，每种培养基各接入3管，每管20头，普通培养基中果蝇为对照组。每天在同一时间观察统计果蝇的数目，保证培养基每隔7 d更换一次，直到果蝇全部死亡即为实验终止，计算平均寿命（mean lifespan, MLS），并绘制生存曲线[27]。
计算公式：
MLS=每管果蝇生存时间的总和该管果蝇总数 雌雄混养方法同上，每隔4 d更换一次新鲜培养基。
1.2.3 高糖对幼虫的化蛹与羽化的影响
在普通培养基中挑取3 d龄普通幼虫，分别接入含有高糖培养基、普通培养基的培养管中，每个培养管中的幼虫数为20头，每种培养基各接3管，高糖培养基为实验组，普通培养基为对照组。观察并记录果蝇幼虫到化蛹经历的时间、幼虫到羽化所经历的时间、化蛹率以及羽化率。计算公式为：
化蛹率(%)=化蛹的数量接入的总幼虫数×100 羽化率(%)=羽化的数量接入的总幼虫数×100 1.2.4 攀爬能力的测定
利用果蝇的反趋地性行为测试果蝇的运动水平[28]。取羽化后8 h内的果蝇，以普通培养基果蝇为对照组，高糖培养基果蝇为实验组，分别置于培养管内（管壁7 cm处做标记），每管果蝇20头（雌、雄果蝇各10头），适应3 min后，轻轻晃动培养管，使果蝇落在底部，果蝇会自发向上爬，记录10 s到达培养管7 cm刻度及以上果蝇的数目（A），每管果蝇至少测试5次，两次测试间隔至少1 min，确保每次晃动的力度相同。
攀爬指数（climbing index, CI）计算公式为：
攀爬指数(%)=A果蝇总数×100 1.2.5 果蝇体内抗氧化酶的活力及丙二醛（MDA）含量的测定
以普通培养基喂养的雄蝇为对照组，测定高糖喂养果蝇第3、18 d以及30 d后雄蝇体内抗氧化酶活性和丙二醛含量。此处选择第3、18 d以及30 d分别代表年轻、成熟、老龄果蝇。
1.2.5.1 样品前处理
选取部分果蝇，将其饥饿2 h，二氧化碳气体麻醉后称其质量，液氮处理，按照果蝇体重1:49（g/mL）的比例加入预冷的生理盐水，进行冰浴匀浆，制备成2%的组织匀浆。并于转速5000 r/min、温度4 ℃、15 min的条件下进行离心，吸取上清液，冷藏于−80 ℃冰箱备用。每组测三个生物学重复[29-30]。
1.2.5.2 相关指标的测定
取上清液按照试剂盒说明书上方法分别测定各管果蝇体内总蛋白质含量（用于计算抗氧化酶活性）、MDA含量、T-SOD活性、CAT活性。
1.2.6 转录组测序
用普通培养基饲养的雄蝇作对照组，用高糖培养基饲养雄蝇作为实验组，基于Illumina NovaSeq平台进行转录组测序。从整只果蝇中提取总RNA[25]，利用带有Oligo（dT）的磁珠富集mRNA，将mRNA片段化，以mRNA为模板反转录合成cDNA，连接接头，最后进行Illumina测序。利用Illumina测序平台对筛选出的差异基因作GO富集分析（Gene Ontology），对基因具体的生物学功能和可能参与的代谢途径进行预测分析。
1.2.7 荧光定量
先采用Trizol法提取果蝇总RNA，再用MLV逆转录酶（Invitrogen）合成cDNA。将合成的cDNA模板稀释10倍，待用。qRT-PCR反应体系：2 μL cDNA，上游、下游引物各0.5 μL，10 μL SYBR Green qPCR superMix（Takara），7 μL dd H2O。qRT-PCR反应程序：95 ℃预热2 min，随后95 ℃ 10 s，50~56 ℃ 20 s，72 ℃ 20 s，39个循环（具体基因引物参见表1）。目的基因与内参基因（rp49）之间的相对表达量通过2−ΔCT公式计算，ΔCT=CT目标基因−CTrp49，每组实验3个生物学重复。用Student’s t检验来统计基因表达量之间的差异性，P<0.05为差异显著。
表 1 实验中所用引物Table 1. Primers used in the experimentName Forward primer（5’-3’） Reverse primer（5’-3’） Rp49 CGGTTACGGATCGAACAAGC CTTGCGCTTCTTGGAGGAGA DNaseII AAGTCCGATAAGGTTCTCAAT ACGGTTCCACCACCACGA mt:ND4L GTTTCTAATCGGAAACAT GCCCCTTCACATACTCTA GstE7 TGCCATTATTGCCTATCT ATCATCGTTTGCTTACCG GstD5 ATTGCCGTCTATCTGGTG AGTAGTATTTGGCGAAGCT 1.3 数据处理
实验数据表示为平均值±标准差。采用GraphPad Prism 7.0和SPSS 20.0作图和数据分析，用t-检验和单因素方差分析其显著性，生存实验采用Log-rank检验来评估寿命的显著性。以P<0.05为差异具有统计学意义，chi-square表示卡方检验，df表示自由度，n表示样本数。
2. 结果与分析
2.1 高糖对果蝇寿命的影响
2.1.1 高糖对雌性果蝇寿命的影响
通过给果蝇饲喂高糖培养基，结果发现，糖摄入量过高会在一定程度上缩短雌性果蝇的平均寿命。与对照相比，高糖组雌性果蝇平均寿命由44.70 d缩短到29.05 d，缩短了35.01%（表2，P<0.01）；而生存曲线没有显著差异（图1, chi-square= 3.39, df=1, P=0.0656；n=60）。此外，还发现，无论是对照组还是高糖组果蝇，雌性果蝇的平均寿命显著高于雄性果蝇的平均寿命，这与前人的研究结果类似[31]。
表 2 高糖对果蝇寿命的影响Table 2. Effect of high sucrose on life span of Drosophila melanogaster组别 性别 平均寿命(d) 对照组 雌性 44.70±1.30a 雄性 34.62±2.30b 雌雄混养 32.83±2.52b 高糖组 雌性 29.05±2.06**a 雄性 19.73±0.75**b 雌雄混养 21.62±2.17*b 注：*表示高糖组与对照组相比存在显著差异，P<0.05；**表示与对照组相比存在极显著差异，P<0.01。不同小写字母表示同一组别不同性别之间的差异显著，P<0.05。 2.1.2 高糖对雄性果蝇寿命的影响
高糖缩短了雄性果蝇的平均寿命，与对照组相比，高糖组雄性果蝇平均寿命由34.62 d缩短到19.73 d（表2，P<0.01），缩短了43.01%。同时，高糖组的生存曲线具有极显著差异，中位生存期极显著缩短，即高糖组累计生存率为50%时所对应的生存时间较对照组显著缩短，说明了摄入过多的糖会导致雄果蝇寿命缩短（图2, chi-square=10.36, df=1, P=0.0013；n=60）。
2.1.3 高糖对雌雄混养果蝇寿命的影响
高糖缩短了雌雄混养果蝇的平均寿命，与对照组相比，高糖组雌雄混养果蝇平均寿命由32.83 d缩短到21.62 d，缩短了34.15%（表2，P<0.05）。同时，高糖组的果蝇中位生存期、最高寿命均极显著缩短（图3, chi-square=31.82, df=1, P<0.0001；n=60）。
2.2 高糖对果蝇化蛹与羽化的影响
果蝇的一个完整的生活周期分为4个明显的时期，即卵、幼虫、蛹、成虫。化蛹是指昆虫在幼虫和成虫之间的一个发育阶段，也是幼虫转变成为成虫过程的过渡时期。羽化是昆虫脱去蛹壳变为成虫的过程，即成长为成虫的过程。果蝇的化蛹和羽化均为果蝇生长发育的重要生理过程。与对照组相比，高糖组的果蝇化蛹所需时间延长，化蛹率和羽化率均显著降低（表3，P<0.05），高糖组的化蛹率为75.00%±0.05%，对照组的化蛹率为95.00%±0.03%；高糖组的羽化率为70.00%±0.05%，对照组的羽化率为90.00%±0.03%，化蛹率和羽化率均降低了20%左右。
表 3 高糖对幼虫化蛹与羽化的影响Table 3. Effect of high sucrose on pupation and eclosion of Drosophila melanogaster组别 化蛹所需的时间（d） 化蛹率（%） 羽化所经历的时间（d） 羽化率（%） 对照组 4.17±0.17 95.00±0.03 7.33±0.33 90.00±0.03 高糖组 5.17±0.17* 75.00±0.05* 7.93±0.30 70.00±0.05* 注：*表示与对照组相比差异显著，P<0.05。 2.3 高糖对果蝇攀爬能力的影响
果蝇在一个垂直的空间内会自发向上运动，即具有反趋地性行为，果蝇攀爬能力实验就是利用果蝇这种特性，测试果蝇的运动能力。对照组果蝇的攀爬指数为81.75%±0.04%，高糖组果蝇的攀爬指数为65.25%±0.05%，果蝇的攀爬能力显著降低（图4，P<0.05），说明当摄入糖过量时，果蝇的运动能力会降低。
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图 4 高糖对果蝇攀爬指数的影响Figure 4. Effect of high sucrose on climbing index of Drosophila melanogaster2.4 高糖对果蝇抗氧化能力的影响
2.4.1 高糖对果蝇体内T-SOD活性的影响
高糖对果蝇体内T-SOD活性有明显的抑制作用（图5）。与对照组相比，18 d和30 d时，高糖组极显著降低（P<0.01）。同一培养环境下的果蝇，第3、18 d和第30 d时相比，随着培养时间的延长，其T-SOD活力值有所下降。即30 d龄比3 d龄和18 d龄果蝇体内T-SOD活力有所降低，即清除氧自由基的能力有所降低，这一结果与邵婵[32]的研究结果相符合，40 d龄果蝇体内SOD活力低于25 d龄的果蝇。
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2.4.2 高糖对果蝇体内CAT活性的影响
高糖在一定程度上降低了果蝇体内CAT活性（图6）。不论是3、18 d还是30 d的果蝇，高糖组果蝇体内CAT活性均显著低于对照组果蝇（P<0.01）。同一培养环境下的果蝇，随着培养时间的延长，其CAT活力值有所下降。由图可知，30 d龄与3 d龄果蝇相比，体内的CAT活力受到抑制，即清除氧自由基的能力降低。
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图 6 高糖对果蝇体内CAT活性的影响Figure 6. Effect of high sucrose on CAT activity in Drosophila melanogaster2.4.3 高糖对果蝇体内MDA含量的影响
实验结果表明，高糖在一定程度上增加了果蝇体内丙二醛MDA含量（图7）。与对照组相比，高糖处理第3、18和30 d果蝇体内MDA含量极显著增加（P<0.001）。这说明，糖摄入量过高会导致果蝇抗脂质过氧化反应的能力降低，果蝇的抗氧化能力也减弱。与此同时，同一高糖培养环境下的果蝇，第30 d时较3、18 d时相比，其MDA含量有所升高，这也说明随着日龄的增加，雄性果蝇抗氧化能力逐渐减弱，这与健康成年人体内MDA的变化相似[33]，成年人随着年龄的增大，机体内MDA含量也随之增加。
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图 7 高糖对果蝇体内MDA含量的影响Figure 7. Effect of high sucrose on MDA content in Drosophila melanogaster2.5 转录组测序与荧光定量验证
通过转录组测序，与对照组果蝇相比，如图8所示，高糖组有269个基因上调表达，447个基因下调表达（差异倍数大于等于2倍，P<0.05）。进一步，对筛选出的差异基因作GO富集分析（图9），对这些差异基因按照分子功能、细胞组分和生物学过程分类。结果发现，大部分差异表达基因参与代谢过程、细胞过程生物调控及应激反应等，例如与水解DNA、凋亡细胞降解过程相关的脱氧核糖核酸酶DNaseII基因，与谷胱甘肽合成相关的GstE7与GstD5基因、与电子呼吸链相关的mt:ND4L基因。经过富集分析发现，有57个差异表达基因与果蝇发育过程相关，有227个差异表达基因与机体代谢活动相关。通过荧光定量PCR进一步验证了部分基因的表达量。如图10所示，与对照组果蝇相比，DNaseII与mt:ND4L基因出现下调表达（P<0.01），提示高糖果蝇可能是由于有氧呼吸或细胞凋亡途径损伤而影响果蝇生长发育；而GstE7与GstD5基因出现上调表达（P<0.01），说明果蝇氧化应激异常可能也与果蝇发育受阻相关。
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图 8 表达量差异基因的火山图注：横坐标表示高糖组基因的表达量与对照组基因的表达量的比值即为表达差异倍数，纵坐标表示基因表达量变化差异的统计学检验值即P值。-Log10（P值）越大则表达差异越显著。Figure 8. The volcano of differential expression genes![]()
图 9 差异基因的GO功能注释分类统计图Figure 9. GO functional classification on differential expression genes for each pairwise![]()
图 10 差异基因的qRT-PCR验证注：A、B、C、D分别为qRT-PCR验证DNaseII、mt:ND4L、GstE7、GstD5基因的表达量；表达量用平均值±标准误差表示。Figure 10. Results of DEGs in qRT-PCR3. 讨论与结论
本研究以果蝇为对象，探明了高糖饮食对果蝇发育、寿命及抗氧化能力的影响。首先，生存实验结果表明，高糖饮食导致果蝇寿命显著缩短，这与其它学者研究结果一致。Lushchak等[34]发现，雌性果蝇食用2%~20%的蔗糖，与食用相同浓度的果糖或葡萄糖的果蝇相比，平均寿命缩短了13%~27%。另外，也有研究者用含有不同比例的糖/蛋白培养基喂养果蝇，结果显示，改变二者的比例对果蝇寿命有明显的影响，糖和蛋白的比例搭配合理能够健康延寿，比例失衡会导致短寿[35]。唐润东等[36]通过对雌性黑腹果蝇饲喂不同糖分的食物，发现糖分含量的高低密切影响着雌蝇的体质量和寿命，对中肠干细胞形态和分布影响较小。适当减少糖摄入量能够减缓果蝇体质量增长，延长寿命。以上研究均表明糖分控制对果蝇的发育十分重要。
另一方面，化蛹与羽化实验结果表明，高糖降低了果蝇的化蛹率和羽化率，说明了高糖抑制果蝇的发育。Rovenko等[16]发现与对照组相比，在高蔗糖培养基中果蝇幼虫消耗食物量减少，蛹化速率减慢，蛹的死亡率增加。同时，本文转录组数据也证明，在高糖组中，部分与发育相关基因出现了差异表达。
果蝇体内SOD活性、CAT活性、MDA含量与果蝇的衰老存在一定的相关性。SOD和CAT是一类具有抗氧化能力的酶，这类酶能够有效清除体内的活性氧自由基并使脂质过氧化反应减少，从而延缓衰老，因此，SOD和CAT二者活性水平的高低可以间接反应生物体清除氧自由基的能力强弱[37]。MDA是自由基对不饱和脂肪酸引发的脂质过氧化作用而产生的脂质过氧化产物，通常作为机体脂质过氧化程度的指标，可以间接反映生物活性氧的变化以及细胞损伤的程度[38]。衰老的自由基理论是1956年由Harman提出的[39]。随后，也有研究表明，衰老与机体的氧化损伤有着非常密切的关系，归因于在机体代谢过程中产生的活性氧没有及时清除而造成的损伤累积[40]。本研究结果表明，高糖饮食导致果蝇寿命和抗氧化能力显著下降，其原因可能由于机体代谢过程中产生过量的自由基，导致机体内正常的自由基代谢失衡，引起氧化损伤加剧。这与另一项研究结果一致，与对照组比较，高糖组大鼠H9C2心肌细胞超微结构存在严重损伤，细胞凋亡程度升高，细胞氧化应激损伤指标8-羟基脱氧鸟苷和硝基酪氨酸水平升高，细胞ROS水平升高，抗氧化酶SOD2、CAT、GPx的mRNA和蛋白水平表达降低，SOD2酶活性降低[41]。研究人员在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）上观察到与果蝇类似的现象。朱国丽等[42]通过基因芯片测序，以秀丽隐杆线虫为实验对象，研究高糖对线虫寿命的影响，实验表明，线虫寿命会因糖摄入过多而缩短，同时线虫的氧化应激蛋白GST-4表达量增加。这一结果与本研究结果类似，在高糖组中，氧化应激基因GstD5、GstE7出现了上调表达，从而引发了果蝇氧化应激异常。另外，与氧化呼吸电子传递链相关的mt:ND4L基因表达量下调，说明高糖组果蝇可能是由于有氧氧化途径存在缺陷而导致果蝇生长发育受到影响。
综上，本文以黑腹果蝇为研究对象，探讨高糖饮食对果蝇发育、寿命及抗氧化能力的影响。结果表明，高糖饮食会导致果蝇寿命缩短，抑制了果蝇的发育和运动能力。果蝇体内T-SOD、CAT抗氧化酶活力降低，清除自由基的能力减弱，MDA含量增加，体内脂质过氧化损伤增加。通过转录组测序，发现高糖组果蝇的差异表达基因富集在果蝇发育过程、机体代谢活动调控及应激反应等方面从而缩短果蝇寿命。
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图 4 高糖对果蝇攀爬指数的影响
Figure 4. Effect of high sucrose on climbing index of Drosophila melanogaster
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图 6 高糖对果蝇体内CAT活性的影响
Figure 6. Effect of high sucrose on CAT activity in Drosophila melanogaster
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图 7 高糖对果蝇体内MDA含量的影响
Figure 7. Effect of high sucrose on MDA content in Drosophila melanogaster
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图 8 表达量差异基因的火山图
注：横坐标表示高糖组基因的表达量与对照组基因的表达量的比值即为表达差异倍数，纵坐标表示基因表达量变化差异的统计学检验值即P值。-Log10（P值）越大则表达差异越显著。
Figure 8. The volcano of differential expression genes
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图 9 差异基因的GO功能注释分类统计图
Figure 9. GO functional classification on differential expression genes for each pairwise
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图 10 差异基因的qRT-PCR验证
注：A、B、C、D分别为qRT-PCR验证DNaseII、mt:ND4L、GstE7、GstD5基因的表达量；表达量用平均值±标准误差表示。
Figure 10. Results of DEGs in qRT-PCR
表 1 实验中所用引物
Table 1 Primers used in the experiment
Name Forward primer（5’-3’） Reverse primer（5’-3’） Rp49 CGGTTACGGATCGAACAAGC CTTGCGCTTCTTGGAGGAGA DNaseII AAGTCCGATAAGGTTCTCAAT ACGGTTCCACCACCACGA mt:ND4L GTTTCTAATCGGAAACAT GCCCCTTCACATACTCTA GstE7 TGCCATTATTGCCTATCT ATCATCGTTTGCTTACCG GstD5 ATTGCCGTCTATCTGGTG AGTAGTATTTGGCGAAGCT 
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表 2 高糖对果蝇寿命的影响
Table 2 Effect of high sucrose on life span of Drosophila melanogaster
组别 性别 平均寿命(d) 对照组 雌性 44.70±1.30a 雄性 34.62±2.30b 雌雄混养 32.83±2.52b 高糖组 雌性 29.05±2.06**a 雄性 19.73±0.75**b 雌雄混养 21.62±2.17*b 注：*表示高糖组与对照组相比存在显著差异，P<0.05；**表示与对照组相比存在极显著差异，P<0.01。不同小写字母表示同一组别不同性别之间的差异显著，P<0.05。
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表 3 高糖对幼虫化蛹与羽化的影响
Table 3 Effect of high sucrose on pupation and eclosion of Drosophila melanogaster
组别 化蛹所需的时间（d） 化蛹率（%） 羽化所经历的时间（d） 羽化率（%） 对照组 4.17±0.17 95.00±0.03 7.33±0.33 90.00±0.03 高糖组 5.17±0.17* 75.00±0.05* 7.93±0.30 70.00±0.05* 注：*表示与对照组相比差异显著，P<0.05。
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1. 胡玥，孙红男，张苗，木泰华. 食物源肽与淀粉相互作用的研究进展. 食品科学. 2023(09): 163-169 . 
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