细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和自然杀伤细胞(NK)是机体在抗病毒、抗肿瘤、抗细菌感染中发挥作用的主要免疫效应细胞。直接释放细胞毒性颗粒(granule)是CTL和NK细胞杀伤靶细胞的重要途径。细胞毒性颗粒中主要包括穿孔素(perforin)、颗粒溶素(granulysin)及颗粒酶蛋白家族(granzymes)。颗粒溶素是目前报道的细胞毒性颗粒中唯一能直接杀伤细菌的免疫效应分子。另外，颗粒溶素也能介导对肿瘤细胞的杀伤。人们对颗粒溶素的抑菌作用研究得较多，而对它介导肿瘤细胞杀伤的作用机理知之甚少。　　 本研究采用大肠杆菌表达系统表达纯化了具有活性的重组颗粒溶素蛋白，它能介导肿瘤细胞的杀伤。本论文研究发现，颗粒溶素介导的肿瘤细胞杀伤既不像典型的凋亡，也不像典型的坏死，它会使肿瘤细胞核呈现分散的、絮状凝集，不会引起典型的DNA双链断裂，但会导致非常强的靶细胞核单链损伤，并能少量激活caspase3，因此颗粒溶素介导的是一种新型的坏死型凋亡。另外，颗粒溶素与肿瘤细胞孵育后，会进入溶酶体并使溶酶体中主要组织蛋白酶cathepsin B(Cath B)从溶酶体中释放到胞浆，继而切割重要的促凋亡蛋白Bid，切割后的tBid作用于线粒体，引起线粒体中的细胞色素c(Cyt.c)及凋亡诱导因子(AIF)的释放，从而引起肿瘤细胞的死亡。抑制胞内Cath B的活性或RNA干扰Cath B的表达，会阻碍颗粒溶素介导的Bid的切割及细胞死亡，Bid敲除及Bax/Bak双敲除细胞对颗粒溶素的杀伤敏感性相对野生型细胞都有所下降，RNA干扰Cath B或Bid的表达或过量表达Bcl-2都会使Cyt.c及AIF的释放量减少。本研究通过多方面的检测，验证了由Cath B连贯的溶酶体-线粒体通路在颗粒溶素介导的肿瘤细胞杀伤中起重要作用。　　 我们对颗粒溶素介导肿瘤细胞死亡机理的研究深化了人们对细胞毒性淋巴细胞杀伤肿瘤细胞机制的认识和理解，并对这种小分子活性蛋白的临床应用具有一定的指导意义。