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目前,在世界范围内,肿瘤是导致人类死亡的主要原因之一。通过外科手术治疗肿瘤不可避免的会遗留下一些恶变细胞,因此对于大多数癌症,其标准化治疗仍需要联合放疗和化疗。但以往的抗肿瘤制剂疗效有限,并导致病人身体虚弱和恶心,呕吐等副作用。研究者们正致力于寻找新的抗癌药物,具有较强的活性,相对较小毒性的化学试剂作为抗肿瘤药物具有潜在的应用价值。凋亡,也称为细胞程序性死亡,在组织发育和清除损伤或恶变的细胞过程中发挥重要的作用。凋亡不同于坏死,可表现出特征性改变,包括染色质浓集,DNA片段化和凋亡小体的形成等。凋亡的异常会引起肿瘤的发生,因此这种细胞死亡的方式最近成为肿瘤学关注的一个焦点,并且对肿瘤的治疗开辟了新的前景。肿瘤的诱导分化治疗已经成为肿瘤治疗的又一个新领域。自从发现二甲基亚砜在离体条件下可以诱导白血病细胞分化以来,许多实验室正致力于寻找有效的诱导分化剂。人白血病细胞HL-60是被广泛应用的模型。薯蓣皂苷元是一种植物甾体,在19世纪30年代被首次从山萆薤中分离出来。薯蓣皂苷元已经被报道是一个抗肿瘤制剂,但其抗肿瘤的机制是不同的。已经有文献报道,薯蓣皂苷元能通过改变脂过氧化酶活性而诱导人红白血病细胞HEL TIB 180分化。[18]最近有文献报道,薯蓣皂苷元能诱导人成骨肉瘤细胞1547凋亡和细胞周期阻滞[22]。但诱导凋亡的具体的分子机制还不十分清楚。此外,还有文献报道,薯蓣皂苷元可用来治疗去卵巢大鼠模型的骨质疏松 [23]。但目前尚无薯蓣皂苷元诱导人白血病细胞HL-60分化和凋亡<WP=39>的相关报道。本文的主要目的是研究薯蓣皂苷元对人白血病细胞HL-60的诱导凋亡和分化的作用,并探讨薯蓣皂苷元诱导HL-60细胞凋亡的机制。目前的研究结果表明,薯蓣皂苷元抑制HL-60细胞生长具有时间和剂量依赖性。通过形态学观察,NBT还原试验和吞噬实验,薯蓣皂苷元在浓度为3.750mg?L-1 时,可诱导HL-60细胞分化。通过细胞表面分化抗原CD11b,CD14测定,薯蓣皂苷元主要是诱导HL-60细胞向粒系分化。薯蓣皂苷元,这种植物甾体,有可能成为白血病的潜在的诱导分化剂,但我们还需要进一步研究薯蓣皂苷元诱导HL-60细胞分化的具体分子机制。我们又研究了薯蓣皂苷元能否诱导HL-60细胞的凋亡。通过形态学和生化学的方法,我们发现了薯蓣皂苷元(浓度为7.500mg?L-1以上)诱导的HL-60细胞形态上的变化,诸如染色质的浓集,核碎裂和凋亡小体,这些都是凋亡所具有的可靠标志。我们又用琼脂糖凝胶电泳实验检测到薯蓣皂苷元作用的HL-60细胞可以出现“梯状”条带。除次以外,我们又用了流式细胞仪来检测凋亡细胞,应用了Annexin V-FITC凋亡试剂盒和APO-BRDU试剂盒。结果表明,薯蓣皂苷元在离体条件下,明显地诱导HL-60细胞的凋亡;并且通过分析细胞周期分布,表明薯蓣皂苷元能导致细胞周期阻滞在G0/G1期。既然Caspase -3在调节凋亡的过程中发挥了重要的作用,我们主要考察了这种蛋白在薯蓣皂苷元诱导HL-60细胞凋亡过程中的作用。Caspase-3抑制剂可部分抑制薯蓣皂苷元诱导的HL-60细胞凋亡,抑制率为24.63%。浓度为7.500 mg?L-1和15.000mg?L-1的薯蓣皂苷元作用HL-60细胞6h,通过荧光定量分析,Caspase-3的活性明显增加,活性倍增值为1.250和1.379,这些结果表明薯蓣皂<WP=40>苷元诱导HL-60细胞的凋亡通过Caspase -3途径。薯蓣皂苷元除了具有诱导HL-60细胞分化和凋亡的功能,同时在高浓度下(超过15.000mg?L-1)也表现出细胞毒性。用XTT法测定细胞生存率,浓度为15.000 mg?L-1和.30.000 mg?L-1的薯蓣皂苷元作用HL-60细胞6h,生存率为32.79%,1.00%,生存率很低,因此,薯蓣皂苷元HL-60细胞具有诱导分化,凋亡和细胞毒性作用。