生物碱(alkaloid)广泛存在于自然界中,是一类碱性的含氮有机化合物,大多数生物碱含有复杂的氮环结构,如吡啶,吲哚,喹啉,嘌呤等,也有少数是胺类化合物。生物碱的发现始于19世纪初,是人们研究的最早而且最多的一类天然有机化合物,目前已发现的生物碱有6000余种,并且每年又以大约100多种的速度递增。生物碱类化合物大多数具有生理活性,它们经常是许多中草药的有效成分。生物碱提取与纯化的重要依据就是它的溶解性能,它们的溶解度与溶剂种类、极性基团的数目及有无和生物碱分子中氮原子的存在形式都有密切关系。根据生物碱在水和脂类溶剂中的溶解情况可以将生物碱分为脂溶性和水溶性生物碱。石蒜碱广泛存在于石蒜科植物中,为吡咯幷菲啶类生物碱,具有抑制抗肿瘤、降压、抗病毒、抑制乙酰胆碱酯酶等多种药理活性,近年来对于石蒜碱抗肿瘤作用的研究越来越多,但是对白血病细胞抑制作用和机制的研究仍没有在国内发现,所以本实验主要研究了石蒜碱诱导人慢性髓原白血病细胞K-562凋亡的形态学变化及其机制。本实验首先采用MTT法研究羟基喜树碱对K-562的抑制作用,发现其能显著的抑制K-562细胞生长,作用48h的IC50为4μg/mL。采用MTT法观察石蒜碱作用人慢性髓原白血病K-562细胞后,是否对人慢性髓原白血病K-562细胞有生长抑制作用。结果显示,石蒜碱对人慢性髓原白血病K-562细胞有一定的生长抑制作用,作用24h,48h和72h 的 IC50 分别为 30.427μg/mL,22.506μg/mL 和 16μg/mL。进一步采用倒置显微镜和荧光显微镜观察石蒜碱作用后的人慢性髓原白血病细胞K-562的细胞形态,再用流式细胞仪定量实验测定肿瘤细胞凋亡率。在石蒜碱5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL作用人慢性髓原白血病细胞K-562 48h后,在倒置显微镜下(10×40倍)观察细胞形态,阴性对照组细胞细胞生长良好,排列紧密,形状完好。随着给药剂量不断增加,细胞最后呈现明显凋亡形态特征,形态不规则,破碎,细胞生长逐渐变稀疏,贴壁细胞逐渐变少。Hoechst33258染色后的人慢性髓原白血病细胞K-562在荧光显微镜下(10×40倍)观察形态,在石蒜碱分别以5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL作用48h后,阴性对照组染色均匀,细胞生长状态良好且形态规则。石蒜碱组随着给药剂量的增加,依次出现凋亡小体,细胞数量减少等现象。石蒜碱作用人慢性髓原白血病K-562细胞48h后,经流式细胞仪检测凋亡率显示,随给药剂量增加,凋亡率也随之升高。综上三方面实验结果,说明石蒜碱可以诱导人慢性髓原内血病K-562细胞凋亡。采用激光共聚焦扫描显微镜、Caspase-3试剂盒考察石蒜碱作用后K-562细胞的线粒体膜电位的变化和Caspase-3表达的影响。石蒜碱2.5μg/mL、5μg/mL、10μg/mL作用人慢性髓原白血病K-562细胞48h后,利用激光共聚焦扫描显微镜定性实验检测线粒体膜电位变化。结果显示,石蒜碱作用于人慢性髓原白血病细胞K-562后,线粒体膜电位降低,且与给药剂量呈正相关。用酶标仪检测石蒜碱作用人慢性髓原白血病细胞K-562蛋白的变化,结果显示,石蒜碱作用人慢性髓原白血病细胞K-562后,Caspase-3蛋白表达量上升。以上研究表明,石蒜碱能够抑制人慢性髓原白血病K-562细胞的生长,导致线粒体膜电位的下降,线粒体受到损伤,膜通透性发生改变,进而促进Caspase-3的释放,诱导K-562细胞发生凋亡。说明线粒体途径很可能是石蒜碱诱导人慢性髓原白血病K-562细胞凋亡的一条通路。