白血病是一类造血干细胞异常增殖的恶性血液肿瘤,目前仍不能完全达到预期治疗效果。近年来的研究发现,抗菌肽具有抗肿瘤活性,它能从破坏细胞膜、诱导凋亡、破坏骨架系统、增强免疫反应等方面起到抗肿瘤的效果。PFR肽是一种来源于乳铁蛋白的含9个氨基酸的α螺旋小分子肽,具有抗细菌活性。我们发现PFR肽能剂量依赖地引起急性髓系白血病细胞系HL60细胞发生坏死。流式细胞术检测结果显示PFR肽处理后HL60细胞分布于PI阳性染色的坏死区域,PI吸收实验和LDH释放实验进一步明确了PFR处理HL60细胞后能引起HL60细胞产生剂量依赖的坏死。而坏死抑制剂Nec-1能显著缓解PFR介导的坏死,提示PFR肽诱导的HL60细胞坏死是受程序性调控的,即PFR介导HL60细胞发生了程序性坏死。进一步研究发现PFR肽在HL60细胞膜表面造成大于1 nm的孔洞。激光共聚焦显微镜观察结果显示,荧光标记的PFR肽可进入HL60细胞并定位于内质网,从而引起了内质网应激反应。而PFR肽定位于内质网后并不激活caspase-12介导的细胞凋亡途径。另外,PFR肽破坏了HL60细胞的细胞膜结构后造成了细胞外Ca²⁺内流,与内质网应激反应后释放的Ca²⁺离子共同促进胞质Ca²⁺上升。阻断内质网Ca²⁺释放,清除胞外的Ca²⁺或螯合胞质Ca²⁺都能显著缓解PFR肽引起的细胞增殖活力降低,而阻断线粒体Ca²⁺对PFR肽引起的细胞坏死并无显著影响,表明胞质Ca²⁺流的增加介导了PFR肽引起的HL60细胞坏死。PFR肽处理HL60细胞后也能引起线粒体内活性氧水平上升从而介导HL60细胞发生坏死。另外,PFR肽处理HL60细胞后诱导程序性坏死相关蛋白RIP1、RIP3、MLKL发生磷酸化并激活PARP-1,加剧细胞膜损坏并破坏线粒体。总之,本论文研究阐明了PFR肽介导急性髓系白血病HL60细胞发生坏死的具体分子机制,为临床急性髓系白血病的治疗提供了新思路和新药选择的可能。