细胞凋亡是一种不引起炎症反应的程序性细胞死亡。它在生物医学界一直是被重点研究的对象。多年来,研究者们在细胞凋亡领域积累了丰富的知识,这些知识不仅能够帮我们更好地理解凋亡这一基本过程,更能使我们利用对细胞凋亡的理解有效地治疗疾病。典型的凋亡途径分为内源性和外源性两种,这其中的信号通路、调节因子以及分子机制已被很好地研究和描述。而基于细胞凋亡设计的药物和治疗措施也已经被广泛使用。比如小分子细胞凋亡诱导剂已被广泛地用于癌症的治疗。此外,具有更强的凋亡诱导效力和更高特异性的生物制剂,如重组蛋白和抗体,也陆续被FDA所批准。细胞凋亡的另一大特点是凋亡的细胞最终分裂成的封闭的凋亡小体。凋亡小体将来自于死亡细胞的胞内物质密封收藏于囊泡之内,并将这些物质传递到其它可以吞噬凋亡小体的细胞,比如专业的吞噬细胞如巨噬细胞,或者非专业的吞噬细胞如肿瘤细胞等。从生物体的角度说,细胞凋亡为生物体在发育,免疫反应和维持稳态方面提供了巨大的优势。有关细胞凋亡的研究已经持续了数十年,而最近几年的研究重点已从细胞凋亡的信号通路和分子机制转移到了对凋亡中细胞拆解过程的详细描述。目前,而凋亡小体则是这个拆解过程的核心。关于凋亡小体的许多问题仍未得到答复,而这些问题的答案是更详细地阐述细胞凋亡的关键。在这项研究中,我们详细探索了凋亡小体中的RNA表达谱。我们认为,由肿瘤细胞凋亡而产生的凋亡小体中含有的RNA,在被吞噬时可以在受体细胞中发挥巨大的作用,比如正常的非肿瘤细胞。而目前仅有极少数的文献报道凋亡小体中的RNA可以在受体细胞中的发挥作用。首先我们使用两种凋亡诱导剂,依托泊苷和RGD-TRAIL,来诱导非小细胞肺癌细胞系A549细胞的凋亡,并通过离心的方式提取凋亡小体。电镜和流式细胞术的结果显示,我们提取的凋亡小体拥有超过90%的纯度。此外,我们探究了提取凋亡小体RNA的方式。传统的Trizol提取法无法提取凋亡小体的RNA,因此我们改用mirVANA RNA isolation kit成功地提取了凋亡小体的RNA。RNA的测序结果显示,来自A549细胞的凋亡小体含有大量且种类繁多的RNA。然而,依托泊苷和RGD-TRAIL诱导产生的凋亡小体展现出不同的RNA表达谱。根据此前关于凋亡的研究表明,这两种凋亡诱导剂分别诱导两种不同类型的细胞凋亡。依托泊苷诱导内源性细胞凋亡,而RGD-TRAIL诱导外源性细胞凋亡。因此,我们的结果表明,凋亡中的细胞会因为凋亡诱导剂的不同（或是凋亡途径的不同）而将不同的RNA放入凋亡小体中。此外,我们进一步对RNA的测序结果进行了 qPCR的确认。在qPCR实验中,我们不仅在凋亡小体中监测了 RNA的丰度,同时也在健康和正在凋亡的细胞中监测RNA的丰度。我们从qPCR的结果中得出结论,A549细胞优先将促进肿瘤发展的RNA（例如mir-21-5p,mir-1246,hsacirc0060927（circ0060927）,PAK1 mRNA,RN7SL1 等）包装到凋亡小体中,理由是这些RNA在凋亡小体中的丰度比在健康和正在凋亡的细胞高（而其它非促肿瘤RNA的丰度并没有在凋亡小体中变高）。此外,qPCR实验还证实,与依托泊苷诱导形成的凋亡小体相比,RGD-TRAIL诱导的A549细胞的凋亡小体中存在一些独特的RNA,反之亦然。这说明,不同的凋亡方式形成的凋亡小体中存在凋亡方式特异性的RNA。最后,我们研究了在凋亡小体中高表达的circRNA circ0060927的功能。研究表明,在A549细胞中稳定过表达circ0060927促进了 A549的增殖和迁移。同时,circ0060927还可以抑制细胞凋亡。在第二部分中,我们使用含有PS的脂质体来模拟凋亡小体,并完成在巨噬细胞中的高效siRNA敲减。首先,我们使用流式细胞术和微量热涌动技术（MST）对凋亡小体和含PS脂质体表面的PS进行了表征和分析。之后,我们筛选和优化了含有PS的脂质体的配方,获得了一个高效的Ca-PS lipopolyplex转染系统。实验结果表明,Ca-PS lipopolyplex在多种细胞中能有效完成对多种基因的基因敲减。细胞毒性测定表明,Ca-PS lipopolyplex对转染的细胞的毒性明显低于广泛使用的Lipo2000。值得注意的是,Ca-PS lipopolyplex能够在巨噬细胞中实现65-72%siRNA基因敲减效率。相比之下,Lipo2000的敲减效率则低得多。巨噬细胞对转染复合物的摄取效率的实验表明,与Lipo2000相比,Ca-PS lipopolyplex中的PS组分明显有助于提高转染复合物被巨噬细胞摄取的效率。最后,我们监测了转染后巨噬细胞M1或M2的极化状态。结果表明,Ca-PS lipopolyplex和Lipo2000的转染过程不会诱导Ana-1和BMDM的自发性激活。因此,Ca-PS lipopolyplex是一种高效适用于巨噬细胞siRNA转染的脂质体载体。在论文第三部分中,我们对提取凋亡小体中遇到的细胞培养污染物进行了鉴定,并确定其为一种新的细菌物种。这种污染物是获得较纯净凋亡小体的巨大障碍,因为它具有与凋亡小体类似的大小。因此,使用离心收集凋亡小体时会连同细胞污染物一起收集。如果不清除这种细胞污染物,凋亡小体的RNA测序就不能完成。我们在本研究中将这种污染物命名为NJUB218。我们尝试了各种抗生素,最后使用浓度均为100 μg/mL的氨苄西林和庆大霉素组合彻底清除了NJUB218的污染。此外,根据16S rDNA分类和De novo基因组测序得出,NJUB218是属于Pusillimonas属的一种新细菌。因此,NJUB218的全名为Pusillimonas sp.NJUB218。综上所述,本论文研究了凋亡小体的RNA表达谱,并比较了来自不同凋亡诱导方式的凋亡小体、凋亡中的细胞和健康细胞的RNA表达。本研究发现,凋亡细胞并未将其内容物随机分布到凋亡小体中。相反,肿瘤细胞优先将促肿瘤RNA包装到凋亡小体中。不同类型的凋亡诱导剂诱导形成的凋亡小体拥有不同的RNA表达谱。含有PS的脂质体能够在巨噬细胞中高效实现siRNA基因敲减。