Uncoupling Healthspan and Lifespan in Longlived Daf-2, Pmk-3 and Sgk-1 Knockdown Caenorhabditis elegans

Healthspan in Aging
Vol. 17 No. 2 : 2022 (198-215)

SITI BAZILAH Z SITI BAZILAH Z
GEETHA G GEETHA G
GOON JA GOON JA

Abstract
Modulation of genes expression in signaling pathways promotes longevity in Caenorhabditis elegans (C. elegans) but it is unclear whether this will improve healthspan. This study aimed to determine the healthspan of daf-2, pmk-3 and sgk-1 knocked-down worms. Health measures were determined at day 5, day 10 and day 15 of adult worms which were cultured in nematode growth media containing Escherichia coli. Heat resistance was determined by analysing the survival of worms at 37°C. Oxidative stress resistance was measured after exposure to 10mM hydrogen peroxide to analyse its survival capacity. Movement capacity was analysed by computing the distance travelled on solid media and the number of thrashing in liquid media. Results showed that the gene knockdown worms survived longer than wildtype worms. Daf-2 and pmk-3 knockdown increased movement capacity at day 5 and 10 in solid and liquid media but resulted in similar capacities to wildtype worms at day 15. Sgk-1 knockdown increased movement capacity only at day 5 in both media. The ability of gene knocked-down worms to withstand heat and oxidative stress significantly increased. In conclusion, knockdown of daf-2, pmk-3 and sgk-1 improved resistance to heat and oxidative stress but did not modulate movement incompetency at advanced ages C. elegans.
Keywords : C. elegans, healthspan, lifespan, movement, stress,
Abstrak
Modulasi pengekspresan gen dalam tapak jalan isyarat berupaya melanjutkan jangka hayat Caenorhabditis elegans (C. elegans) namun kesannya terhadap kesihatan masih tidak jelas. Tujuan kajian ini adalah untuk menentukan tahap kesihatan nematoda mutan daf-2, pmk-3 dan sgk-1. Tahap kesihatan nematoda yang dikultur dalam media pertumbuhan nematoda yang mengandungi Escherichia coli telah dinilai pada hari ke-5, ke-10 dan ke-15 kedewasaan. Kerintangan terhadap haba ditentukan dengan menganalisis kadar jangka hayat nematoda pada suhu 37°C. Kerintangan terhadap tekanan oksidatif pula diukur melalui daya tahan nematoda setelah terdedah kepada 10mM hidrogen peroksida. Kapasiti pergerakan dianalisis dengan mengira jarak yang dilalui pada media pepejal dan jumlah bilangan lenturan badan dalam media cecair. Hasil kajian ini menunjukkan bahawa nematoda mutan dapat bertahan lebih lama daripada nematoda jenis liar. Mutan daf-2 dan pmk-3 menunjukkan peningkatan pada kapasiti pergerakan pada hari ke-5 dan ke-10 dalam media pepejal dan cecair tetapi menunjukkan hasil yang serupa dengan nematoda jenis liar pada hari ke-15. Mutan sgk-1 turut menunjukkan peningkatan pada kapasiti pergerakan, namun hanya pada hari ke-5 bagi kedua-dua media. Peningkatan ketahanan nematoda mutan terhadap tekanan haba dan oksidatif adalah ketara. Kesimpulannya, mutasi gen daf-2, pmk-3 dan sgk-1 dapat meningkatkan daya tahan terhadap tekanan haba dan oksidatif tetapi tidak meningkatkan pergerakan semasa usia lanjut dalam  C. elegans. 
Kata Kunci : C. elegans, jangka hayat, kesihatan, pergerakan, stress,

Correspondance Address
Goon Jo Aan. Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Universiti Kebangsaan Malaysia, Jalan Yaacob Latiff, Bandar Tun Razak, 56000, Cheras Kuala Lumpur, Malaysia. Tel: +603-91549558 Email: joaan@ukm.edu.my