细胞自噬作为一种普遍存在的生命现象，2000年以来已成为发育生物学和细胞生物学的研究前沿。其重要意义在于：对细胞自噬和凋亡分子机制的阐明，将为人类诱导细胞死亡和保护细胞的药理学策略、疾病治疗和防止衰老的干涉策略、害虫防治以及有益昆虫的利用策略提供一个新的思路。但目前对自噬的形态发生和分子机制的认识，不管是在酵母、哺乳动物，还是在昆虫的研究，都还处于一个初期阶段。家蚕作为鳞翅目的代表昆虫之一，对其变态期幼虫组织发生的细胞自噬和凋亡研究仅有一些零星的报道。本课题组近几年对家蚕变态期幼虫丝腺和中肠发生细胞自噬和凋亡的形态特征和相互关系进行了比较系统的研究，初步揭示其变态期丝腺和中肠细胞的PCD启动和发展是一个由少数逐渐发展到多数直至全部细胞的过程，证实BmBR—C、BmE74A和BmβFTZ—F1的早期表达可能是同时诱导丝腺细胞在化蛹初期发生高水平自噬和凋亡的分子原因之一。研究主要获得以下结果： ⑴对由本课题组鉴定和中国科技大学鉴定的家蚕自噬相关基因BmAtg3(8、12)，成功构建了pET—21d—BmAtg3(—12)、pET—29b—BmAtg3和p28b—BmAtg3重组表达载体，分离纯化了可用于多克隆抗体制备的BmAtg8和BmAtg12蛋白。 ⑵通过FITC标记自噬蛋白BmAtg8的免疫组化和细胞核的DAPI染色，根据其免疫荧光信号，分析变态发育不同时期中肠组织发生细胞自噬的进程，结果发现：①BmAtg8荧光在各时期细胞呈遍在性分布，幼虫脱落肠细胞和新生成虫肠壁细胞自噬的启动和盛期分别在化蛹前(熟蚕和吐丝期)和化蛹初期(化蛹1～3d)，肌肉层细胞自噬的启动稍滞后，三者表现为启动的非同步和盛期的同步化特征；②在化蛹晚期(化蛹6～7d)，BmAtg8免疫荧光异常增加，可能与这期间BmβFTZ—F1、BmBR—C基因活性的小幅上调有关；③在化蛹末期(化蛹8～9d)至化蛾，只有新生的成虫肠壁细胞仍然能被荧光标记，细胞维持低水平的自噬直到进入成虫期。 ⑶在本实验室建立了胶体金标记的BmAtg8抗体免疫电镜技术，以此对5龄幼虫和化蛹初期的中肠进行观察和分析，发现：①BmAtg8抗体标记只出现在Cvt泡和细胞质组分中，自噬体结构中未见标记信号；证实自噬相关蛋白BmAtg8参与了自噬的Cvt泡形成；②吐丝2d和化蛹2d分别是中肠细胞自噬的启动和盛发时期，观察到大量小泡聚集在Cvt泡的膜(面)边缘，呈串状融合状态；同时观察到内质网膜(ER)拟与Cvt泡膜的连接；③观察到BmAtg8抗体标记出现在拟与溶酶体融合的Cvt泡和ER的结构中。由此推测这些小泡和ER都可能参与Cvt泡的形成。 ⑷采用Real-Time PCR检测得知，家蚕Ecd级联调控基因、凋亡相关基因和自噬相关基因BmAtg8(5、6)在变态期中肠的表达活性特征是：①首先是BmEcR受体基因最先在熟蚕期的高活性表达，随后是转录因子基因BmHR3和BmE74A分别在吐丝3d和刚化蛹时被激活表达，BmβFTZ—F1基因的表达则滞后于化蛹7d；②转录因子基因BmBR—C、BmE75A和BmE75C在整个被测时期一直处于近似沉默的状态；③凋亡相关基因BmIAP和BmCas-α和BmCas—b在化蛹前高水平表达，化蛹后这3个基因的表达活性下降；④自噬相关基因BmAtg8(5、6)在化蛹前的熟蚕期高活性表达。由此暗示早期表达的BmHR3、BmE74A、BmAtg5和滞后表达的BmβFTZ—F1可能是同时诱导或促进中肠细胞在化蛹初期发生高水平自噬和凋亡的分子原因。