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1研究目的利用基因工程技术UAS/GAL4系统对果蝇糖转运蛋白基因进行表达调控,并对果蝇进行高糖饮食干预,检测果蝇体重、甘油三酯水平、血糖水平、心脏功能、攀爬运动能力,探讨高糖饮食联合糖转运蛋白基因敲减对果蝇甘油三酯与血糖水平、心脏功能以及攀爬运动能力的影响,筛选出与高糖饮食果蝇心脏功能相关指标有联系的糖转运蛋白调控基因,为进一步研究糖转运蛋白与心脏功能紊乱的联系,以及研究规律运动对果蝇心脏功能与糖代谢紊乱积极作用提供帮助。2研究方法将糖转运蛋白调控基因UAS-RNAi品系果蝇（Glut1、Glut3基因以及Tret1-1、Tret1-2基因）分别与arm-gal4品系以及W1118品系果蝇杂交,实现果蝇糖转运蛋白基因敲减与正常表达,分为基因正常表达组与基因敲减组。收集两组杂交F1代8小时内羽化的处女蝇,随机进行正常饮食（Normal Diet,ND）与高糖饮食（High Sugar Diet,HSD）培养,分为正常表达正常饮食组（W-ND）、正常表达高糖饮食组（W-HSD）、基因敲减正常饮食组（ARM-ND）、基因敲减高糖饮食组（ARM-HSD）,四个基因品系共16组,每组400只。高糖饮食组进行为期7天的高糖培养,第一天普通培养基进行适应,干预结束后取材。检测指标:四组果蝇品系中随机挑选,20只果蝇进行称重,15只果蝇测量甘油三酯水平以及血糖水平,30只进行心脏功能检测,100只果蝇检测攀爬运动能力。3研究结果3.1果蝇甘油三酯、血糖水平检测结果Glut3组W-HSD组甘油三酯水平高于W-ND、ARM-ND组（P<0.01）;ARM-HSD组甘油三酯水平高于W-ND、ARM-ND组（P<0.01）;W-HSD组血糖水平高于W-ND、ARM-HSD组（P<0.01）;ARM-HSD组甘油三酯水平高于ARM-ND组（P<0.01）。Glut1组W-HSD组甘油三酯、血糖水平高于W-ND（P<0.01）;ARM-HSD组甘油三酯、血糖水平高于ARM-ND组（P<0.01）;ARM-ND组甘油三酯水平高于W-ND组（P<0.01）。Tret1-1组W-ND组甘油三酯水平高于W-HSD、ARM-ND组（P<0.05）;ARM-HSD组甘油三酯水平高于W-HSD组（P<0.05）;W-ND组血糖水平高于ARM-ND、ARM-HSD组（P<0.01、P<0.05）。Tret1-2组ARM-HSD组甘油三酯水平高于W-HSD组（P<0.01）;ARM-HSD组甘油三酯、血糖水平高于W-ND组（P<0.01、P<0.05）;ARM-HSD组甘油三酯、血糖水平高于ARM-ND组（P<0.01）、P<0.05);W-ND组甘油三酯水平高于W-HSD组（P<0.01）;ARM-ND组甘油三酯水平高于W-ND组（P<0.01）。3.2果蝇M-mode心脏功能检测结果Glut3组W-ND组心律不齐指数高于ARM-ND、ARM-HSD组（P<0.01、P<0.05）。Glut1组ARM-ND组纤维性震颤高于W-ND组（P<0.05）;W-HSD组舒张直径高于ARM-HSD组（P<0.01）。W-ND组舒张直径高于ARM-ND、W-HSD组（P<0.01）;ARM-ND组心律不齐指数高于W-ND、ARM-HSD组（P<0.01）。Tret1-1组ARM-ND组舒张直径高于W-HSD组（P<0.05）;ARM-HSD组舒张直径、心律不齐指数高于W-HSD组（P<0.05）;ARM-HSD组心律不齐指数高于W-ND组（P<0.05）。Tret1-2组ARM-ND组心律不齐指数高于W-ND、W-HSD组、ARM-HSD组（P<0.01）。3.3果蝇攀爬指数结果Glut3组W-HSD组攀爬指数高于W-ND、ARM-ND组（P<0.05、P<0.01）;W-ND攀爬水平高于ARM-ND组（P<0.01）;ARM-HSD攀爬水平高于W-ND、ARM-ND组（P<0.01）。Glut1组W-HSD组攀爬指数高于ARM-HSD、ARM-ND（P<0.05）以及W-ND组（P<0.01）。Tret1-1组W-ND组攀爬指数高于ARM-ND组（P<0.05）;W-HSD组攀爬指数高于ARM-ND、ARM-HSD组（P<0.01、P<0.05）。Tret1-2组W-HSD组攀爬指数高于W-ND组（P<0.05）;ARM-HSD组攀爬指数高于W-ND组（P<0.01）。3.4实时荧光定量PCR检测结果Glut3组ARM-ND组Glut3 mRNA基因表达率为73.5%;ARM-HSD组Glut1 mRNA基因表达率为68.9%。证明Glut3基因敲减品系构建成功。Glut1组ARM-ND组Glut1 mRNA基因表达率为72%;ARM-HSD组Glut1 mRNA基因表达率为65%。证明Glut1基因敲减品系构建成功。Tret1-1组ARM-ND组Tret1-1 mRNA基因表达率为54.9%;ARM-HSD组Tret1-1 mRNA基因表达率为56.7%。证明Tret1-1基因敲减品系构建成功。Tret1-2组ARM-ND组Tret1-2 mRNA基因表达率为69.9%;ARM-HSD组Tret1-2 mRNA基因表达率为70%。证明Tret1-2基因敲减品系构建成功。4结论（1）高糖饮食能够造成果蝇甘油三酯、血糖的代谢紊乱,导致果蝇体型瘦小。（2）高糖饮食与糖转运蛋白基因敲减对果蝇心脏功能的影响,具体表现为舒张直径降低、纤维性震颤与心律不齐指数升高。（3）Glut1可作为筛选候选基因,研究规律运动对高糖饮食诱导的果蝇心脏功能衰退与糖代谢紊乱的影响。高糖饮食能提高一周龄果蝇逆重力攀爬特征。1研究目的以筛选结果为基础,实验进一步探讨规律运动对高糖饮食联合糖转运蛋白基因敲减果蝇糖代谢功能以及心脏功能的影响,利用UAS/GAL4系统,对筛选的果蝇糖转运蛋白基因进行表达调控,分别进行高糖饮食与规律运动干预,运动与饮食干预方案结束后24小时内取材,检测果蝇心脏功能、攀爬运动能力、甘油三酯与血糖水平,并探讨规律运动对高糖饮食导致的果蝇心脏功能衰退及糖代谢紊乱的影响机制。2研究方法进一步研究规律运动对糖转运蛋白基因敲减联合高糖饮食引起果蝇糖代谢紊乱的影响。筛选的糖转运蛋白调控基因UAS-RNAi品系果蝇（Glut1）与arm-gal4以及W1118品系果蝇杂交,实现果蝇糖转运蛋白基因敲减与正常表达,收集两组杂交F1代8小时内羽化的处女蝇进行高糖饮食与规律运动干预,分为正常表达正常饮食组（W-ND组）、正常表达高糖饮食组（W-HSD组）、基因敲减正常饮食组（ARM-ND组）、基因敲减高糖饮食组（ARM-HSD组）、运动组（W-ND-E）、运动高糖饮食组（W-HSD-E）,运动基因敲减组（ARM-ND-E组）、运动基因敲减高糖饮食组（ARM-HSD-E组）共8组,每组400只,7天运动与高糖方案结束后取材。检测指标:8组果蝇品系中随机挑选,20只果蝇进行称重,15只果蝇测量甘油三酯水平以及血糖水平,30只进行心脏功能检测,100只果蝇检测攀爬运动能力。根据果蝇逆重力攀爬特性,使用第3代果蝇运动装置进行规律运动训练,电机转动速度设置为0.18r/s,每次训练1.5h,每天16:00开始,训练用试管直径d=2.80cm,连续训练7天。3.研究结果3.1果蝇甘油三酯、血糖水平检测结果运动组果蝇W-ND-E组甘油三酯水平低于W-HSD-E、ARM-ND-E、ARM-HSD-E组（P<0.05）。ARM-ND-E组甘油三酯水平低于W-HSD-E、ARM-HSD-E组（P<0.01）。与对照组相比,ARM-ND-E组甘油三酯水平高于ARM-HSD-E组（P<0.05）。运动组W-ND-E组血糖水平低于W-HSD-E、ARM-ND-E组（P<0.05、P<0.01）;ARM-ND-E组血糖水平低于W-HSD-E、ARM-HSD-E组（P<0.01）。与对照组相比,运动组各组血糖水平均显著降低（P<0.05）。3.2果蝇心脏M-mode检测结果ARM-ND组心律不齐指数显著高于ARM-HSD、W-ND、W-HSD组（P<0.01）;ARM-ND组心律不齐指数显著高于W-ND-E、W-HSD-E、ARM-ND-E、ARM-HSD-E组（P<0.01）;与对照组相比,W-ND-E组纤维性震颤显著低于W-ND组,ARM-ND-E组纤维性震颤显著低于ARM-ND组,W-HSD-E组纤维性震颤显著低于W-HSD组,ARM-HSD-E组纤维性震颤显著低于ARM-HSD组,均有极显著差异（P<0.01）。W-HSD-E组舒张直径显著高于ARM-ND-E、ARM-HSD-E组（P<0.01）。与对照组相比,W-HSD-E组舒张直径高于W-HSD组、ARM-ND-E组舒张直径高于ARM-ND组、ARM-HSD-E组舒张直径高于ARM-HSD组（P<0.01）。3.3果蝇攀爬指数结果运动组果蝇W-ND-E组攀爬指数低于W-HSD-E组（P<0.01）,W-ND-E组攀爬指数高于ARM-ND-E组（P<0.01）;ARM-ND-E组攀爬指数低于W-HSD-E、ARM-HSD-E组（P<0.01）。与对照组相比,W-ND组攀爬指数低于W-ND-E组（P<0.01）,W-HSD组攀爬指数低于W-HSD-E组（P<0.01）,ARM-HSD组攀爬指数低于ARM-HSD-E组（P<0.01）。3.4 Glut1 mRNA实时荧光定量PCR检测结果与W-ND组相比,W-HSD-E组Glut1 mRNA基因表达率为97.26%;ARM-ND-E组Glut1 mRNA基因表达率为82.1%;ARM-HSD-E组Glut1 mRNA基因表达率为71.3%,证明Glut1基因敲减品系构建成功。4结论（1）高糖饮食及Glut1基因敲减能够影响果蝇心脏功能,主要表现为舒张功能下降以及纤维性震颤、心律不齐指数增加。（2）规律运动可以有效降低一周龄果蝇心脏纤维性震颤与心律不齐指数,规律运动能改善高糖饮食造成的果蝇糖脂代谢功能异常。（3）果蝇的运动能力受高糖饮食的影响,Glut1基因敲减降低了果蝇的运动能力。