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白血病是造血细胞恶性变的结果,是体内白血病细胞不断增生导致的血象改变和一系列的临床症状或体征,每年约有25万人死于白血病。治疗白血病多采用砷类化合物等,这具有一定的毒副作用。而源于真菌的提取物具有很好的抗肿瘤活性,且能减轻毒副作用。蛹虫草[Cordyceps militaris(L.) Link]是一种具有多种营养价值和滋补功效的食药用真菌,也是目前可以规模化栽培的虫草种类之一,在东亚地区已被广泛用作中药材和滋补品。蛹虫草具有免疫调节、抑制炎症、降低血糖、保肝益肾、抗氧化、抗病毒等多种活性,其抗肿瘤活性的研究更广受关注。然而,有关蛹虫草抗白血病细胞的研究比较少,尤其是以其发酵产物为材料的报道更显匮乏。本研究旨在探讨蛹虫草发酵产物的水提物对人白血病细胞Jurkat和K562的抑制作用。 本研究通过液体培养蛹虫草获得菌丝体(CMM)、发酵液(CMB)和全发酵产物(CMP),经热水提取得到相应水提物(分别为CMME、CMBE和CMPE)。噻唑蓝(MTT)分析结果表明,三种水提物对白血病细胞Jurkat和K562均有显著的抑制作用,在处理24 h时已比较明显,且呈剂量和时间依赖性。与CMBE相比,CMME和CMPE对人白血病细胞的抑制效果更为显著,而两者之间的差异则不明显。这三种水提物对两种细胞的半数抑制浓度(IC50值)均为CMME< CMPE<CMBE。K562细胞观察表明,三种水提物处理后的细胞数与对照组相比均明显减少,并且出现凋亡碎片。CMME与CMPE处理后的细胞数明显少于CMBE,而CMPE处理的细胞大部分形状不规则,大小有变化。进一步的AnnexinⅤ-FITC/PI双标记流式细胞术检测结果表明,在三种水提物中,CMME和CMPE的抑制效应与细胞凋亡有关,且凋亡率随水提物浓度的升高而增加。在2和4 mg/mL时,CMME和CMPE能显著诱导Jurkat和K562细胞凋亡。而CMME和CMPE对两种细胞的凋亡诱导能力在2 mg/mL时没有明显差异,但在4 mg/mL时具有显著差异。细胞核形态的变化也表明了蛹虫草水提物能诱导细胞凋亡。与阴性对照组相比,CMME处理后的细胞染色质呈致密浓染的块状或颗粒状荧光。为进一步了解蛹虫草水提物诱导细胞凋亡的机理,本研究检测了抗凋亡蛋白Bcl-xL的表达水平。Western blot结果表明,蛹虫草水提物诱导细胞凋亡与下调抗凋亡蛋白Bcl-xL的表达有关。浓度为4 mg/mL的CMME在48 h能显著抑制Jurkat细胞中Bcl-xL蛋白的表达,而8 mg/mL的CMME在60 h时对K562细胞中Bcl-xL蛋白的表达有一定的抑制作用。本研究通过比较蛹虫草液体培养的3种水提物(CMME、CMBE和CMPE)对人白血病细胞的抑制作用,发现CMME对细胞的抑制效应和细胞凋亡作用最为明显,证明了其活性物质的产生主要为菌丝体内,而非分泌到培养基中。研究结果对蛹虫草用于白血病治疗提供理论基础,为下一步探索其机理提供一定的依据。