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嫩度是决定牛肉食用品质及影响消费者购买力的重要指标之一。宰后成熟过程是提高牛肉嫩度的重要途径。近年来,线粒体Cyt-c介导Caspase活化机制作为改善肌肉嫩度的新的贡献者,与骨骼肌宰后成熟嫩化过程密切相关。目前研究认为,Caspase的广谱抑制剂并不能够完全阻止线粒体Cyt-c介导的Caspase凋亡途径的发生,由此出现了线粒体AIF路径。此外,溶酶体也能通过经典的线粒体凋亡途径参与细胞凋亡过程,但是,其参与骨骼肌宰后成熟嫩化机理未见报道。本文以西门塔尔杂交牛背最长肌（LD）、肱三头肌（TB）和半腱肌（ST）为研究材料,探究了牛肉背最长肌成熟过程中线粒体Cyt-c释放及介导Caspase凋亡机制、凋亡过程中Cyt-c高级结构的变化及对细胞凋亡的影响;解析了线粒体AIF释放及介导细胞凋亡机制、AIF释放与Cyt-c介导的Caspase凋亡途径的关系;阐明了溶酶体-线粒体凋亡途径以及溶酶体Fe介导背最长肌宰后成熟过程细胞凋亡机制及对肌肉蛋白降解与嫩度的影响;明确了不同肌肉类型（背最长肌、肱三头肌和半腱肌）线粒体凋亡途径的发生对骨骼肌蛋白降解及嫩化的影响,以期为全面阐明线粒体细胞凋亡途径及不同部位肌肉的宰后成熟嫩化机制提供新视角。1.解析了线粒体Cyt-c介导凋亡的发生机制及对肌肉嫩度的影响。宰后612 h,胞浆Cyt-c含量显著上升（P<0.05）,Caspase-9、-3活力分别于12 h和24 h达到最大值,凋亡细胞核于24 h显著增加（P<0.05）,表明Cyt-c从线粒体释放后启动上游Caspase-9,激活下游Caspase-3并介导凋亡发生时的整个过程发生在宰后前期。pH值于宰后072h显著降低（P<0.05）,线粒体膜通透性于宰后624 h显著上升（P<0.05）,此过程正是Cyt-c释放及介导Caspase-3活化的时期,说明牛肉宰后成熟过程中胞浆酸化和线粒体膜通透性增大是Cyt-c释放和Caspase活化发生的生理保证和必要条件。此外,线粒体Cyt-c介导细胞凋亡的发生与Cyt-c高级结构Fe配体振动拉曼光谱频率显著相关。Fe配体振动拉曼光谱频率随宰后成熟时间的增加逐渐红移（右移）,Cyt-c与线粒体结合更加紧密,诱导细胞凋亡的发生。并且,宰后0168 h,剪切力呈先升高后降低的趋势（P<0.05）,Caspase-3活性与剪切力显著相关（r=0.762,P<0.05）,表明宰后成熟过程显著提高了牛肉嫩度,凋亡效应酶Caspase-3参与了牛肉嫩化机制。2.揭示了线粒体AIF介导凋亡的发生机制（与Cyt-c介导的Caspase途径的关系）及对肌肉嫩度的影响。宰后672 h,线粒体AIF表达量显著降低（P<0.05）。宰后12120h,细胞核AIF表达量显著升高（P<0.05）。随着成熟时间的延长,细胞核体积逐渐增大,部分细胞核溶解并破裂,并伴随着细胞皱缩、细胞间隙变大的现象。在Caspase抑制剂作用下,线粒体AIF表达、细胞核体积及形态均未发生变化（P>0.05）,表明从宰后6 h开始,AIF从线粒体释放进入细胞核介导Caspase依赖性细胞凋亡的发生,即线粒体AIF的释放依赖于线粒体Cyt-c介导的Caspase凋亡途径。此外,随着AIF从线粒体的释放,线粒体肿胀增加（P<0.05）、ROS含量和Ca2+浓度上升（P<0.05）,钙蛋白酶和组织蛋白酶被活化（P<0.05）。Caspase抑制剂通过抑制线粒体肿胀加剧、ROS含量和Ca2+浓度增加、钙蛋白酶和组织蛋白酶活化（P<0.05）,显著抑制了AIF释放及细胞凋亡的发生,表明线粒体肿胀、ROS含量、Ca2+浓度、钙蛋白酶及组织蛋白酶活化均可影响线粒体AIF的释放。此外,Caspase抑制剂通过抑制AIF的释放显著增加了剪切力值（P<0.05）,表明线粒体AIF介导的细胞凋亡对牛肉宰后成熟嫩化具有积极作用。3.明确了溶酶体（组织蛋白酶）-线粒体途径介导凋亡的发生机制及对肌肉嫩度的影响。由2可知,组织蛋白酶是影响线粒体凋亡蛋白释放的因素之一。牛肉宰后成熟过程中产生ROS（P<0.05）靶向作用于溶酶体,破坏溶酶体膜稳定性（P<0.05）,进而释放组织蛋白酶B和组织蛋白酶D（P<0.05）。ROS破坏溶酶体膜稳定性是由于溶酶体膜中Fe的累积造成的。组织蛋白酶D抑制剂Pepstatin A显著抑制了Bid和Bax表达、线粒体膜通透及Caspase活性（P<0.05）表明溶酶体组织蛋白酶D通过激活Bid和Bax蛋白引发线粒体膜通透,进而启动细胞凋亡的发生。并且溶酶体膜失稳是线粒体膜通透的上游事件。此外,组织蛋白酶D,而非组织蛋白酶B,通过参与线粒体细胞凋亡进而改善了肌肉嫩度。4.溶酶体Fe介导线粒体凋亡途径发生有助于宰后肌肉蛋白降解。由3可知,溶酶体Fe累积破坏上游溶酶体膜稳定性并可能参与下游线粒体凋亡途径。Fe螯合剂DFO降低了线粒体膜通透性、Ca2+浓度和Cyt-c氧化水平,增加了线粒体膜电位（P<0.05）,表明溶酶体Fe诱导线粒体膜发生损伤,Ca2+积累以及Cyt-c氧化水平升高,从而介导细胞凋亡发生。此外,DFO组Cyt-c和Bid表达量显著升高（P<0.05）,Caspase-9和Caspase-3活性未发生改变,表明溶酶体Fe能够促进线粒体Cyt-c和Bid蛋白表达并激活Caspase-9和Caspase-3,进而引发细胞凋亡。另外,在DFO的作用下,Desmin和Troponin-T的完整片段在宰后后期显著高于对照组,蛋白降解片段显著低于对照组（P<0.05）,表明Fe通过参与线粒体凋亡蛋白介导的Caspase级联反应从而改善了肌肉嫩度。5.线粒体细胞凋亡介导骨骼肌肌原纤维蛋白降解和肌肉嫩化是不同部位肌肉特异性的。不同部位牛肉（TB、LD和ST）在宰后成熟过程中线粒体膜通透性和脂质过氧化程度均增大,Cyt-c表达量均降低,Caspase-9和Caspase-3被激活,Ca2+浓度和Cyt-c氧化水平均显著升高,Desmin和Troponin-T在宰后成熟后期发生降解（P<0.05）,表明三种不同肌肉类型牛肉在宰后成熟过程发生了细胞凋亡,并介导骨骼肌肌原纤维蛋白发生降解,改善了肌肉嫩度。与LD和ST相比,TB表现出较高凋亡潜能,而LD却表现出较高的蛋白降解程度,TB具有较高的线粒体凋亡潜能却没有表现出最大的蛋白降解程度,表明线粒体细胞凋亡介导骨骼肌肌原纤维蛋白降解和肌肉嫩化是肌肉特异性的。