1. 研究致病基因与致病分子功能及其下游机制的最好体内模型之一。     2.探索发现新生物学过程与新机制的最佳实验生物之一。     3.研究生物发育及疾病发生的时空演变过程的最好体内模型之一。     4.适合构建基因缺陷模型，周期短，背景稳定。

  秀丽隐杆线虫作为多细胞模式生物，60-80%的人类基因在其体内具有同源直系物，且因其独特的生理特点、灵活的遗传可操作性、丰富的可利用生物学信息以及简易的培养维持条件，成为生物医药领域极具发展潜力的生物模型，搭起了体内哺乳动物和体外细胞培养系统之间的桥梁，广泛应用于以下研究领域：

1.神经退行性疾病研究

秀丽隐杆线虫作为神经生物学理想的动物模型，具有丰富的行为学特征，神经系统依功能可分为感觉、中间和运动3类共302个神经元，包含乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺等多种经典的神经递质，在神经元中的合成、储存和代谢等过程与哺乳动物高度相似，通过AD/PD/HD等神经退行性疾病模型及行为异常突变体筛选可明确相关分子机制。

  [1] Fang et al., Nature Neuroscience, 2019, 22(3): 401-412

 [2] Fanning et al., Molecular Cell, 2019, 73: 1-14

2.衰老相关疾病研究

秀丽隐杆线虫生命周期较短，成为衰老研究的理想模型，关于其衰老的生理与分子调控机制涉及 3 个调节系统: 胰岛素( IGF-1) 信号通路、进食限制延缓衰老的调节系统和线粒体呼吸链等,通过运用相关模型及基因突变体结合现代组学分析技术可明确衰老相关疾病及延长寿命的关键分子调控机制。

  [1] Lan et al., Cell Reports, 2019, 28: 1050–1062

  [2] Yin et al., Nature, 2017, 551(7679): 198-203

3.代谢相关疾病研究    

秀丽隐杆线虫保守存在哺乳动物体内的脂肪酸、葡萄糖及氨基酸核心代谢途径；且C．elegans具备相对简单的脂肪标记，和相对方便的脂肪颗粒定量，通过诱导肥胖模型及基因突变体结合HPLC/MS等现代分析技术可明确相关分子机制，因而可作为研究亲代和跨代遗传脂肪积累调控机制的良好模型。

                                      [1] Mutlu et al., Nature commution, 2020, 11, DOI: 10.1038/s41467-020-15296-8                                                                                    [2] Wan et al., Nature commution, 2022, 13, DOI: 10.1038/s41467-022-28469-4

4.生殖相关疾病研究    

  野生型C.elegans分雌雄同体及雄性两种,雌雄同体含一对U形生殖腺起始生殖腺远端细胞，经中央子宫相连；雄性有一单叶性腺。结合活体荧光染色、形态学观察、RNA干扰等分子生物学分析技术，通过检测线虫生殖腺细胞周期停滞、生殖细胞凋亡、精子活化与转移、胚胎发育等多个生物终点，常用于生殖效应及机制研究。                                    

  [1]  Wang et al., Nature, 2023, 613(7943): 365-374.

5.其他：癌症、肠道菌群、跨代遗传研究，以及药物筛选、新药研发 

• C．elegans与人类间具有多生物信号途径的保守性，可通过C．elegans的研究更好地了解与多种癌症发生发展密切相关的关键基因的调控作用； 

• C．elegans以细菌为食，便于获得具有特定肠道菌群组成的个体，且其繁殖方式易产生同源性后代，可用于肠道微生物对线虫的营养、发育、繁殖和寿命等都产生重要影响。 

• C．elegans平均发育周期短，从被排出的卵发育至成虫后再次排卵约 3.5天，便于进行代谢、衰老、神经退行性疾病方向跨代遗传效应研究。

• C．elegans在药物和靶蛋白筛选方面越来越受到药物学家的重视，可利用线虫建立和模拟与人类疾病相关的模型，筛选不同的新型活性物质并发现新颖生物功能的靶点或靶标，目前已广泛应用于糖尿病、衰老、神经退行性疾病方向的药物筛选。