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本研究在细胞生长中心调控因子mTOR与自吞噬(autophagy)、mTOR与氨基酸以及自吞噬与氨基酸的已有研究基础上,进一步探索其三者之间可能的相互调节网络,主要关注以下四个问题：1.饥饿条件下,mTOR的重新激活与自吞噬降解产生的胞内氨基酸和胞外氨基酸的关系；2.氨基酸转运体在饥饿条件下mTOR被重新激活中的作用；3.mTOR的活性变化对氨基酸转运体表达量的调节；4. mTOR和自吞噬过程在饥饿应激条件下对细胞存活的影响。本研究旨在进一步阐明mTOR,自吞噬和氨基酸三者之间的关系以及调节机制,为该方面的研究提供相应的理论基础和思路。试验内容主要包括三部分：(1)由于Beclinl为自吞噬发生所必需的,本试验首先构建Beclinl基因抑制的自吞噬受损稳定细胞系,然后分别通过Western Blot和免疫荧光检测血清饥饿和DPBS饥饿条件下,正常NRK细胞和Beclinl基因抑制细胞不同饥饿时间点mTOR的活性和自吞噬体形成的数量变化。(2)对比血清饥饿和DPBS饥饿条件下mTOR的活性变化,验证氨基酸转运体在血清饥饿条件下对mTOR活性的调节作用,以及mTOR的活性对氨基酸转运体表达量的影响。(3)检验影响mTOR和自吞噬活性状态的不同处理对细胞存活的影响,以及Bcl2在其中的作用。研究结果如下：(1)正常NRK细胞血清饥饿4h时,mTOR的下游蛋白S6K的磷酸化水平呈极显著降低(P<0.01),随饥饿时间的延长,S6K的磷酸化水平呈极显著升高(P<0.01),呈现规律而明显的波动变化；同样处理条件下,血清饥饿4h时自吞噬体的个数即呈极显著增加(P<0.01),饥饿14h时自吞噬体个数呈现极显著下降(P<0.01),与mTOR的活性变化类似都表现为明显的波动变化,但不同的是,自吞噬发生的高峰期在mTOR的活性重新上调之前；然而在自吞噬受损的Beclinl基因抑制稳定细胞系中,采取同样的试验条件和方法,结果发现,该细胞系中mTOR的活性不能随饥饿时间的延长被重新激活。(2)对比血清饥饿和不含氨基酸的DPBS饥饿条件,结果发现血清饥饿组S6K的磷酸化水平呈规律而明显的波动变化,而DPBS组3h时S6K的磷酸化水平同样呈极显著下降(P<0.01),但随饥饿时间的延长,S6K的磷酸化水平同Beclinl基因抑制稳定细胞系类似都没出现回升；试验通过浓度梯度鉴定2.5mM GPNA和50mM BCH为本试验中可明显抑制氨基酸转运体SLC1A5和SLC7A5的合适浓度,添加GPNA的试验组与对照组相比,血清饥饿8h时,S6K的磷酸化水平没有回升的迹象与对照组相比差异极显著(P<0.01),BCH处理时S6K的磷酸化水平表现出GPNA处理时类似的趋势；血清饥饿16h时氨基酸转运体SLC7A5的表达量表现为极显著上调(P<0.01),当RAPA或GPNA处理抑制饥饿条件下mTOR的重新激活时,SLC7A5的表达量虽有上调,但与对照组相比效果微弱,差异极显著(P<0.01)。试验采用同样的方法检测氨基酸转运体SLC7A8的变化,结果与对照组相比没有显著差异。(3)试验通过比较血清饥饿条件下正常NRK细胞、NRK+RAPA、Beclin1 KD稳定细胞、Beclin1 KD+RAPA四种处理对细胞存活率的影响,饥饿50h时,四种处理下细胞的存活率分别为120%、80%、50%和40%,差异明显,自吞噬和mTOR受损都加速细胞死亡；通过Western Blot检测发现饥饿3h时NRK细胞的Bcl2表达量呈极显著下降(P<0.01),随饥饿时间的延长,于21h时呈极显著升高(P<0.01)；在Beclin1 KD细胞中过表达Bcl2,可明显降低细胞的死亡率。本试验结果表明：饥饿条件下,mTOR和自吞噬的活性都呈现规律性波动变化,且mTOR的重新激活是自吞噬和胞外氨基酸依赖的；氨基酸转运体通过介导胞外氨基酸进入胞内作用mTOR而间接影响mTOR的活性,同时mTOR的活性也调节氨基酸转运体的表达；饥饿应激条件下mTOR和自吞噬过程的相互调节,维持着二者的平衡,并可避免营养缺失条件下细胞的死亡。