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研究目的:Caspase2作为进化最保守的Caspase,在细胞凋亡中同时起到启动了和效应子的作用广泛的参与细胞的凋亡过程,同时也在维持基因组稳定性和正常染色体结构中起到正常作用。同时前期工作显示:Caspase2缺陷型（Caspase2-/-）小鼠腹部20Gy照射后90%存活,而对照野生型C57BL/6小鼠10天内全部死亡。因此在本论文中通过对Caspase2-/-小鼠与野生型C57BL/6小鼠在正常情况下和受到电离辐射后的肠道进行比较,明确Caspase2在肠道中的定位及功能,对Caspase2在肠道辐射损伤的作用和机制进行探究。研究方法:1.对Caspase2-/-小鼠和C57BL/6小鼠进行Caspase2免疫组织化学染色和对C57BL/6小鼠肠道固有层单细胞进行Caspase2与CD45的流式双染色,确定Caspase2表达在肠道的哪种细胞上。2.对Caspase2-/-小鼠和C57BL/6小鼠的肠道组织进行苏木素-伊红（hematoxylin-eosin,HE）染色,对隐窝进行计数,Ki-67免疫组织化学染色;对肠道干性基因进行实时荧光定量PCR;比较两种小鼠隐窝干细胞增殖能力。3.Caspase2-/-小鼠和C57BL/6小鼠腹部20Gy辐照48小时后,取小鼠的肠道进行HE染色,比较两种小鼠的肠道绒毛长度、隐窝数目;辐照后3小时、48小时取材,通过实时荧光定量PCR 比较两种小鼠肠道干性基因的mRNA水平。4.给予C57BL/6小鼠全身11Gy照射后,于不同时间点取小鼠肠道组织,通过蛋白免疫印迹分析不同时间点Caspase2蛋白的变化。5.构建CACO-2/THP-1细胞共培养体系,并测量在照射后CACO-2细胞单独培养、CACO-2/THP-1细胞共培养体系的跨膜电阻（Transepithelial electrical resistance,TEER）值的变化。6.对CACO-2/THP-1细胞共培养体系给予11 Gy辐照后48小时取样进行Caspase2免疫沉淀,并对免疫沉淀后的样品进行蛋白质谱检测。随后对蛋白质谱检测出的蛋白进行免疫共沉淀验证。结果:1.Caspase2阳性细胞位于小鼠肠道固有层中,约40%的CD45+细胞是Caspase2阳性细胞,在所有的Caspase2阳性细胞中,约85%细胞是CD45+细胞。2.200倍光学显微镜下C57BL/6小鼠肠道中的每个视野隐窝个数约为18个,在Caspase2-/-小鼠而约为26个;C57BL/6小鼠肠道Ki-67的阳性率约为20.89±0.75%,在 Caspase2-/-小鼠中约为 26.94±1.86%。在 Caspase2-/-小鼠肠道中的 leucine rich repeat containing G protein-coupled receptor 5（Lgr5）、olfactomedin 4（Olfm4）、musashi RNA binding protein 1（Msi1）等肠道干性基因 mRNA 水平分别是 C57BL/6小鼠的 5.87±1.70 倍、7.71±0.94 倍、2.88±0.43 倍。3.腹部20Gy受照后48小时,两种小鼠十二指肠中均发现隐窝变短且数量减少,C57BL/6小鼠肠道绒毛长度约为448.42±15.24 μm、200倍光学显微镜下每个视野隐窝个数约为14个,而Caspase2-/-、鼠肠道绒毛长度约为533.91±10.09 μm、隐窝个数约为200倍光学显微镜下每个视野16个。腹部20Gy受照3小时后,在Caspase2-/-小鼠肠道中的Lgr5、Olfm4、Msi1、Scn2b的mRNA水平分别以12.99±4.75倍、3.42±0.36 倍、15.60±3.21倍、6.20±0.97 倍高于 C57BL/6 小鼠;在腹部 20Gy受照48小时后,Caspase2-/-小鼠和C57BL/6小鼠肠道中的Lgr5、Olfm4、Msi1、Scn2b的mRNA水平已经无明显差异。4.C57BL/6小鼠全身11Gy照射后8分钟时小鼠十二指肠中Caspase2酶原的含量明显增多,直到照后3小时,Caspase2酶原的含量都显著多于未照射小鼠。5.受照后,CACO-2/THP-1细胞共培养体系的TEER值的下降时间要早于、程度要大于CACO-2细胞。CACO-2组的TEER值受照前为611.60±66.03 Ω·cm2在受照后24小时上升到906.40±96.17 Ω·cm2,直到照后48小时935.00±64.53 Ω·cm2,照后64小时下降到260.81±48.96 Ω·m2;而CACO-2/THP-1细胞共培养受照前为932.80±84.26 Ω·cm2在受照后24小时轻微上升到953.70±51.86 Ω·cm2紧接着就开始下降在受照后48小时下降到84.70±31.48 Ω·cm2。6.通过蛋白质谱和免疫共沉淀发现Caspase2分别与YWHAZ和CAP1发生了蛋白间相互作用。结论:1.在肠道中Caspase2定位于固有层中的CD45+细胞,其中的Caspase2有抑制隐窝干细胞增殖的作用。2.Caspase2-/-小鼠在受到电离辐射后肠道状态好于C57BL/6小鼠,与生存率结果一致。3.在受到电离辐射后,Caspase2分别与YWHAZ和CAP1发生了蛋白间的相互作用。4.可能机制:受到电离辐射后,小肠中CD45+细胞的Caspase2即刻释放,破坏肠道上皮间的紧密连接。