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小分子热休克蛋白(small heat shock proteins, sHSPs)是热休克蛋白的重要组成部分。在各种应激状态的刺激下,它们在组织中表达迅速增加,参与对组织的保护作用从而防止组织损伤。小分子热休克蛋白,α-晶体蛋白,是晶状体中的结构蛋白,存在两种不同的亚基,即αA-和αB-晶体蛋白。晶状体上皮细胞的凋亡已被揭示为非遗传性白内障病理机制之一,研究表明氧化应激压力是晶状体上皮广泛应对的一种环境压力并证明是白内障形成的重要因素。α-晶体蛋白在对抗外界刺激所引起的细胞凋亡中有着重要的作用。基于对α-晶体蛋白生物功能的认识,我们实验室以及其他研究实验室的工作都表明α-晶体蛋白可以通过调节细胞凋亡途径中两个重要的家族：Caspase和Bcl-2家族来抑制细胞凋亡,而且还有研究表明aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白在特定的应激状态下表现了不同的抗凋亡机制。比如。在由紫外线和氧化应激压力导致的细胞凋亡过程中,aA-晶体蛋白是通过调节激活AKT信号通路来抑制细胞凋亡,而aB-晶体蛋白则是通过负性调节MAPK信号通路来抑制细胞凋亡。虽然已有研究表明aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白能够调节Caspase和Bcl-2家族的成员,但是其具体的分子机制,尤其体内调节机制并未被详细阐述。本实验的首要目的就是研究α-晶体蛋白与Caspase-3和Bax之间的相互作用对小鼠眼睛发育的影响。其主要研究方法和结果如下：(1)首先本实验小组首先通过表面等离子共振技术分析得知aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白能够和Caspase-3蛋白相互作用并显示出不同程度的作用强度；(2)运用免疫组织化学染色技术,通过对小鼠不同胚胎时期的眼睛组织切片进行荧光染色,可得知aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白与Caspase-3在小鼠不同胚胎时期都有表达,并且aA-晶体蛋白和Caspase-3以及aB-晶体蛋白与Caspase-3都存在共定位表达,但是两者共定位的胚胎时期不同,而且表达量均有显著差异；(3)通过酵母双杂交系统,初步确定aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白能够与Bax在体外结合,并且显示了对Bax结合的不同的亲和性；(4)运用免疫组织化学染色技术,通过对小鼠不同胚胎时期的眼睛组织切片进行荧光染色,可得知aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白与Bax在小鼠不同胚胎时期都有表达,并且aA-晶体蛋白和Bax以及aB-晶体蛋白与Bax都有共定位表达,但两者在小鼠不同胚胎时期的表达量不同；(5)以新生小鼠的晶状体为材料,通过免疫共沉淀以及Western Blot技术分析进一步证实了在小鼠的晶状体中aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白均可与Caspase-3和Bax在小鼠晶状体内形成相互作用的蛋白复合物。本研究首次提供体内和体外证据表明aA-晶体蛋白和aB-晶体蛋白能够直接与Caspase-3和Bax结合形成相互作用的蛋白复合物,并通过对Caspase-3和Bax活性的调节,保护小鼠眼睛晶状体的正常发育。