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细胞凋亡,由基因控制并能够自主有序的死亡,具有一系列的形态学及生化特征,在细胞发育、分化、增殖及压力应激等生命历程上起着关键作用。氧压能够调节和控制细胞生存,由活性氧介导的高氧压可以诱导细胞凋亡。家蚕作为鳞翅目昆虫的模式生物,逐渐成为研究热点,但对氧压诱导家蚕细胞凋亡的研究尚处于初级阶段,其相应的凋亡途径的研究目前还不清楚。本研究基于已报道的家蚕凋亡相关基因,与具有较强抗氧化防御系统的鳞翅目典型代表草地贪夜蛾细胞相比较,论证了活性氧介导的高氧压诱导家蚕细胞凋亡有线粒体信号通路的参与,这将为进一步解析家蚕细胞凋亡的机制奠定基础。本文主要研究结果如下:1.活性氧诱导家蚕BmN-SWU1细胞凋亡模型的建立用0.1μM、1μM、5μM及10μM H2O2分别处理BmN-SWU1与sf9细胞0-24h、0-12h,,采用MTT分析、DAPI染色、流式分析及TUNEL染色的方法分别检测细胞的活力、形态、凋亡率及DNA断裂。结果发现:用1μM H2O2分别处理两种细胞24h、12h时,细胞致死率接近50%,且DNA发生了断裂。随着处理时间的延长,细胞呈现一系列的凋亡特征:细胞皱缩、胞质凝聚、凋亡小体出现,且细胞凋亡的发生对H202呈时间依赖性。综上,1μMH2O2分别处理BmN-SWU1与sf9细胞24h、12h,是诱导两种昆虫细胞凋亡的最佳条件。2.活性氧诱导家蚕BmN-SWUl细胞凋亡的内源性线粒体途径的研究1μM H2O2分别处理BmN-SWU1与sf9细胞不同时间,随着时间延长,线粒体分布逐渐由均匀分布向簇状、弥散状分布转化,表明H202影响两种昆虫细胞内的线粒体分布;同时检测到线粒体膜电位呈时间依赖性下降,流式结果还显示在BmN-SWU1细胞中,8h与0h时的线粒体膜电位相比,无显著性差异。与此同时,与H202诱导前相比,诱导后的细胞胞质内ROS与Ca2+水平也逐渐升高。qPCR分析表明:H202可通过上调BmDronc、Bmapaf-1、BmICE,BmEndoG、BmP53、 BmDredd和下调BmBuffy,BmIAP基因的表达,诱导BmN-SWU1细胞凋亡。免疫荧光和western-blot结果表明:H202可以促进细胞色素C的表达,并从线粒体向胞质释放,除此之外,还可上调P53和下调Bc1-2蛋白的表达。Caspase-9与3/7酶活性检测结果显示:H202处理BmN-SWU1与sf9细胞不同时间后,其Caspase-9与Caspase-3/7酶活性升高。综上,本研究论证了H202介导的氧压诱导家蚕BmN-SWU1细胞凋亡有线粒体途径的参与。