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背景:巨噬细胞是结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)的主要靶细胞。研究表明,因M.tb感染而引起的巨噬细胞凋亡能清除入侵的细菌并抑制其在体内的扩散。在该过程中,巨噬细胞的能量代谢通路也会发生相应改变。脂肪酸代谢作为能量代谢的重要组成部分,一方面,脂肪酸作为细胞内重要的储能物质可以通过脂肪酸氧化过程为巨噬细胞的免疫应答提供能量支持。另一方面,脂肪酸分子或其代谢过程中产生的中间产物作为重要的信号分子能影响多条通路的激活并进而调控巨噬细胞的免疫应答。在细胞内部,脂肪酸分子需要跟蛋白质分子结合以降低自身的细胞毒性。脂肪酸结合蛋白4(Fatty acid-binding protein 4,FABP4)作为巨噬细胞中普遍存在的载脂蛋白,其可以与细胞内脂肪酸分子结合,调控细胞内脂肪酸代谢进程并影响巨噬细胞的程序性死亡。然而在结核分枝杆菌感染巨噬细胞过程中,FABP4对细胞凋亡和脂肪酸代谢的调控作用尚不明晰。目的与方法:本试验以小鼠巨噬细胞RAW264.7为研究对象,采用结核分枝杆菌疫苗株BCG感染并通过小干扰RNA技术敲减细胞内FABP4的表达。利用流式细胞术、免疫印迹法和免疫荧光观察等方法,明确FABP4在BCG感染巨噬细胞过程中对脂肪酸代谢与细胞凋亡的调控作用,并初步探讨其机制。取得了如下研究结果:1.BCG感染促进巨噬细胞中脂肪酸结合蛋白4的表达且呈时间依赖性,与对照组相比,在感染12h时,FABP4表达显著增高(p<0.01);2.BCG感染可促进巨噬细胞凋亡和脂肪酸代谢相关因子的表达,与对照组相比,在BCG感染12h时,凋亡相关因子Caspase3和PARP的表达显著上调(p<0.01),细胞凋亡率显著上升(p<0.01)。同时,脂肪酸代谢相关因子PPAR-γ和CPT1A亦显著上调(p<0.01),细胞内脂肪酸含量上升;3.BCG感染巨噬细胞过程中,敲减FABP4降低了细胞内脂肪酸的含量,进一步研究发现,敲减FABP4促进了脂肪酸β氧化相关因子CPT1A和ACADM等的表达(p<0.01),并进一步促进了细胞内ROS的积累和ATP的产生(p<0.01);4.BCG感染巨噬细胞过程中,敲减FABP4显著升高了细胞内Ca2+浓度(p<0.01),并极显著上调了内质网应激通路蛋白PERK、p-eIF2α和Chop的表达(p<0.01);同时,敲减FABP4显著改变了线粒体膜电位(p<0.01),显著下调了内源性凋亡通路中抑凋亡蛋白Bcl-2的表达(p<0.01),上调了促凋亡蛋白BAX、Caspase-9的表达(<0.01);最终,敲减FABP4显著上调了巨噬细胞凋亡率(p<0.01),并促进了凋亡效应因子Caspase3和PARP的表达(p<0.01)。结论:BCG感染会上调FAPB4的表达,并促进巨噬细胞凋亡的发生和脂肪酸代谢的增强。在BCG感染巨噬细胞过程中,下调FABP4的表达,会进一步增强脂肪酸氧化进程,抑制脂肪酸的累积,并通过内质网应激通路促进了内源性细胞凋亡的激活。