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白细胞介素22(Interleukin-22, IL-22)属于IL-10细胞因子家族,由特殊的免疫细胞(包括Th22、Th1、Th17、NK、NKT细胞以及淋巴组织诱导细胞)产生。IL-22通过配体结合链IL-22R1和IL-10R2组成的受体复合物启动信号通路,其中IL-22R1是IL-22的特异性受体。IL-22的靶细胞包括来自皮肤、肝脏和肾脏以及某些呼吸道和胃肠道系统的组织细胞,不包括造血系统的细胞。IL-22主要介导白细胞和上皮细胞之间的相互作用。但也有研究发现,在小鼠的大脑中可检测到IL-22的表达,并且大鼠嗜铬瘤细胞PC12可对IL-22的刺激产生反应。但目前尚不清楚IL-22对神经细胞的生物学作用。本试验研究IL-22在大鼠嗜铬瘤细胞PC12中的生物学作用。取得了以下主要研究结果：1、在RT-PCR检测到PC12细胞表面有IL-22R1表达的预实验的基础上,以100ng/mlIL-22刺激PC12细胞不同的时间,采用western blot方法检测相关信号通路蛋白的活化的情况。结果显示IL-22激活了Stat3酪氨酸的磷酸化,对Stat3丝氨酸的磷酸化没有明显的影响。此外,IL-22活化p38MAPK通路,抑制Erk/MAPK通路的活化,没有检测到JNK的活化。同时还观察到IL-22能促进Akt通路的活化。2、PC12细胞饥饿48h后,60-70%细胞发生死亡。本研究在饥饿细胞的同时加入了不同浓度的IL-22,采用MTT法统计细胞的相对数目。结果显示50ng/ml100ng/ml的IL-22可以保护饥饿的PC12细胞存活。通过MTT法和western blot法检测在各通路的抑制剂的作用下检测IL-22对饥饿PC12细胞存活的保护作用是否被抑制,发现Jakl/Stat3和Akt途径在保护饥饿PC12细胞的存活的过程中发挥作用,而p38MAPK通路在此过程中不发挥作用。在饥饿细胞48h的同时,加入100ng/mlIL-22,发现IL-22可增强细胞的自噬。3、MTT法结果表明IL-22不促进PC12细胞的增殖。无论是统计神经突触的数目,还是检测生长相关蛋白GAP-43勺表达情况,均发现IL-22对PC12细胞的分化无影响。但IL-22可能下调NGF引起的PC12细胞突触的生长和细胞分化相关蛋白(GAP-43)的表达。4、MPP+(1-甲基-4-苯基毗啶离子)是MPTP(1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶)的代谢产物,它会导致动物和人类帕金森病样综合征与多巴胺能神经细胞的损失,因此可用于体外诱导帕金森综合症(PD)的PC12细胞模型。且分化的细胞较未分化的细胞对MPP+更敏感,但MPP+对低分化的细胞仍具有毒性。采用MTT法研究发现IL-22对MPP+对未分化的PC12细胞的细胞毒性作用无影响,但对分化的细胞可防止MPP+诱导的神经退化。以上结果表明,IL-22可影响PC12细胞相关通路的活化,并且通过Jakl/Stat3和AKT通路保护饥饿的PC12细胞存活。另外还发现,IL-22可能在神经生物学过程中发挥神经保护的作用,并有可能用于治疗神经退行性疾病。