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本研究为进一步开发水飞蓟素的抗肿瘤活性作用并探讨其机理，采用人慢性粒细胞性白细病细胞系K562研究水飞蓟素及其所含有的各种主要活性成分对该细胞系增殖及凋亡的影响，其中着重研究了采用HPLC分离到的水飞蓟宾的两种非映异构体水飞蓟宾A和水飞蓟宾B对该细胞系增殖及凋亡的影响。并在一定程度上阐述上述两种非对映异构体诱导K562细胞凋亡的作用通路。
采用MTT法、台盼蓝染料排斥法研究水飞蓟素及其各种组分对K562细胞增殖的影响，比较组分间的活性差异，筛选出活性较强的单体作进一步的凋亡研究。在研究药物对细胞凋亡的作用中，采用Hoechst染色观察凋亡过程中染色体的变化及定量评价凋亡；采用琼脂糖凝电泳方法检测DNA片段化，进一步验证凋亡；采用western-blotting免疫印迹技术及RT-PCR法检测细胞中凋亡相关调控因子的变化；采用单细胞凝电泳检查DNA的损伤；并结合流式细胞术检测胞内ROS和Ca2+的变化，探讨其机理，阐述凋亡通路。
结果显示：水飞蓟素及其所含的各种组分均具有抑制K562细胞增殖的作用，并发现水飞蓟宾的两种非对映异构体均比其未分离前的混合物一水飞蓟宾具有更强的抑增殖作用。形态学观察及DNA的检测表明，水飞蓟宾A和水飞蓟宾B可以诱导K562细胞凋亡，使细胞发生染色体凝聚、形成DNAladder及凋亡小体等一系列凋亡的典型特征，并且水飞蓟宾A和水飞蓟宾B比水飞蓟宾本身具有更强的凋亡诱导作用。
机理研究发现，水飞蓟宾的两种异构体在诱导K562凋亡的过程中，可通过线粒体通路激活Caspase-9和Caspase-3，下调抑凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-XL上调促凋亡蛋白Bax；细胞中P53蛋白也受到了影响，呈现出剂量依赖性升高的趋势；单细胞凝胶电泳检测出随着药物作用时间的加长，细胞DNA的损伤程度加大；RT-PCR检测到水飞蓟宾A和水飞蓟宾B可以抑制细胞MEK1/2和ERK的表达，并呈剂量依赖性；且二者均显著增加了JNK1/2的表达；在凋亡过程中，水飞蓟宾A能够诱导产生活性氧自由基(ROS)，升高细胞内Ca2+的浓度，但水飞蓟宾B的作用则并不显著，显示出二者作用机理的不同；此外，在K562细胞中表达量较高的与细胞凋亡密切相关的c-Abl及Bcr-Abl融合蛋白的表达水平也被药物降低。
以上研究结果表明：水飞蓟素及其组分具有抑制人白血病K562细胞增殖的作用，水飞蓟宾A及水飞蓟宾B具有诱导K562细胞凋亡的作用，且二者无明显差别但较水飞蓟宾略高，在作用机制上也略有不同。水飞蓟宾A及水飞蓟宾B可通过线粒体途径，MEK/ERK途径和JNK途径诱导细胞凋亡，而对细胞ROS及Ca2+具有不同影响。该结果将为探讨进一步探讨水飞蓟素类化合物诱导K562细胞的机制提供有意义的参考，并为研究水飞蓟宾的构效关系提供借鉴。同时还将有助于为研究水飞蓟素类化合物在抗白血病功用方面提供有意义的参考。作为一类“无毒的”天然产物，水飞蓟素及其组分对K562细胞的作用将可能会使其在白血病的治疗中发挥其抗肿瘤潜力。