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近年来提出一种不同于自噬和坏死性凋亡的新的细胞形态学变化,即凋亡(Apoptosis)。凋亡是机体为维持内环境的稳态而产生的一种细胞自主性死亡过程,它是由种属之间非常保守的基因(例如Bcl-2家族、 Caspase家族、抑癌基因P53等)调控的。细胞在一些应激过程中,线粒体膜电势改变且通透性增加,细胞色素C(Cytochrome c, Cyt C)、凋亡诱导因子(Apoptosis inducingfactor, AIF)等从线粒体中释放到细胞质中,从而改变了线粒体上凋亡相关蛋白(例如Bax、 Bcl-2等)的表达量,并且进一步形成凋亡体活化Caspase-9等。同时,细胞凋亡还可以在细胞受到死亡信号的“攻击”时发生。细胞凋亡往往是单个细胞,或者是在一部分细胞中非同步进行。凋亡的形态学变化是细胞质密度增加,并且由细胞膜的翻转形成小泡,包裹凋亡遗骸形成凋亡小体。神经肽Y(Neuropeptides Y,NPY)是由36个氨基酸残基组成的多肽,包含有酰胺化的C-末端和大量的酪氨酸残基。NPY主要分布在中枢神经和外周器官中,成熟的NPY被酶切割后的活性分子与相应的受体结合后发挥其功能。其主要的生理功能是调节神经递质的释放;影响微生物-脑-肠轴,例如运动性、分泌物和血流量;调节免疫系统活性;抑制疼痛在脊髓和脑干中的传播等。此外还有研究表明NPY可以诱导血管平滑肌细胞的凋亡,并且可以影响肝细胞和视神经细胞等的凋亡活动。既然NPY对微生物-脑-肠轴有一定的影响,而且NPY还参与某些细胞的凋亡活动,那么NPY是否会影响肠上皮细胞的凋亡呢?如果NPY影响肠上皮细胞的凋亡,那么其具体机制是什么?目前未见相关研究报道。因此本实验首先用不同浓度的TNF-α处理Caco-2细胞,不同时间点后,通过MTT、DAPI染色法和流式细胞术检测TNF-α对Caco-2细胞凋亡的影响,建立Caco-2细胞凋亡模型;通过流式细胞术检测NPY预处理对TNF-α诱导的Caco-2细胞凋亡的影响;通过蛋白质免疫印记检测NPY预处理对TNF-α诱导的Caco-2细胞中凋亡标志性蛋白Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Bax、Bcl-2、Cyt C等表达量的变化,以确定NPY抑制TNF-α诱导的Caco-2细胞凋亡的机制;最后添加NPY受体特异性抑制剂,用流式细胞术检测Caco-2细胞凋亡率变化,从而更进一步确定NPY抑制TNF-α诱导的Caco-2细胞凋亡的机制。实验结果表明,与NT组相比较,30ng/mL的TNF-α处理Caco-2细胞24h后能显著抑制Caco-2细胞的增殖,并且同时诱导细胞发生凋亡,凋亡率高达54.50%。10nM的NPY对TNF-α诱导的Caco-2细胞凋亡有抑制作用。在此过程中TNF-α组与NT组相比较Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9以及Bcl2的表达量降低,Bax、CYTC的表达量增加;NPY+TNF-α组与TNF-α组相比较Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9以及Bcl2的表达量增加,Bax、Cyt C的表达量降低。在Caco-2细胞膜表面的NPY受体有Y1、Y2、Y4、Y5,并且在NPY抑制TNF-α诱导的Caco-2细胞凋亡过程中明显发生变化的受体是Y1,加入Y1受体特异性阻断剂BIBP3226后,与NPY+TNF-α组相比较BIBP3226+NPY+TNF-α组的凋亡率增加。以上研究表明,NPY通过与Caco-2细胞膜上的Y1受体介导了下游凋亡信号通路,从而抑制了TNF-α诱导的Caco-2细胞的凋亡。