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目的：利用基因芯片技术检测细胞周期相关基因在青蒿素及其衍生物(二氢青蒿素和青蒿琥酯)作用于K562细胞后的表达情况，旨在从基因水平上探讨青蒿素及其衍生物抑制K562细胞增殖的机理，尤其是青蒿素及其衍生物抑制K562细胞周期作用的分子机制。
方法：查找相关文献，确定与本研究密切相关的细胞周期基因，在Gene Bank中查找这些基因的mRNA序列，据此序列用01ig06.0设计寡核苷酸探针，合成好的探针用SpotArray ASP7201基因芯片点样仪点制芯片。取对数生成期的K562细胞，经青蒿素、二氢青蒿素和青蒿琥酯(浓度均为1×10<-6>mol/L、4×10<-6>mol/L、16×10<-6>mol/L、64×10<-6>mol/L和256×10<-6>mol/LL)处理24小时，倒置光显微镜观察细胞形态学变化，用Hoechst33342/PI双荧光染色后，荧光显微镜下观察细胞核变化，再用流式细胞仪检测细胞周期的变化。TRIzol试剂提取总RNA，并进行质控。将总RNA逆转录生成cDNA，同时用Cy3进行标记。标记好的cDNA与细胞周期相关基因芯片杂交，用Gene Pix 4100A扫描仪检测杂交结果，分析基因表达情况。
结果：选择相关基因34条，每条基因设计两条寡核苷酸探针。探针长度约40bp，GC含量40％-60％，自身无二级结构，并与其它基因同源性小于70％。合成的寡核苷酸探针，用SpotArray ASP7201基因芯片点样仪把探针点在片基上，完成细胞周期相关基因芯片构建。K562细胞经青蒿素、二氢青蒿素和青蒿琥酯处理24小时后，倒置光显微镜下可见：细胞出现不同程度的皱缩，核分裂相减少，细胞密度下降，漂浮细胞增多，细胞膜完整但出现发泡现象，细胞内可见多个折光性较强的圆形小泡样结构和细胞出芽样改变。其中，浓度为256×10<-6>mol/L的青蒿素与64×10<-6>mol/L、256×10<-6>mol/L二氢青蒿素和青蒿琥酯处理的细胞形态变化较明显。用Hoechst33342/PI双荧光染色后，荧光显微镜下可观察到染色质高度浓缩、边缘化，凝聚成明亮的团块，即凋亡小体。流式细胞仪检测显示：处在G<,2>期细胞的比例明显增加，被处理的肿瘤细胞多被阻抑在G2期。TRIzol试剂提取总RNA，总含量均达到实验要求，纯度较高，基本上没有蛋白质和DNA的污染。电泳分析总RNA的完整性，电泳图上可见清楚的28S和18S条带，且28S：18S大约为2:1，表明提取的总RNA质量较好，没有发生降解。总RNA逆转录生成的cDNA与基因芯片在42℃，杂交16小时后，用GenePiX 4100A扫描仪分析杂交结果。其中17条基因表达有差异。青蒿素组与正常对照相比表达下调的基因有：CyclinDl、Cdl(4、Cdk2、Cdc2、DNA-PK、DNA-TopoI、MCL-1、ERK-3、JNK、VEGF，共计10个；二氢青蒿素组与正常对照相比表达上调的基因有：Chk1，表达下调的基因有：PCNA、CyclinBl、CyclihDl、CyclinEl、Cdk4、Cdk2、E2F1、DNA-PK、DNA-T0poI、MCL-1、JNK、VEGF，共计13个；青蒿琥酯组与正常对照相比表达上调的基因有：p21、Chkl，表达下调的基因有：CyclinBl、CyclinEl、E2F1、DNA-PK、hTERT、Bcl-2、VEGF、JNK，共计10个。
结论：青蒿素及其衍生物(二氢青蒿素和青蒿琥酯)可以抑制K562细胞增殖。作用机制主要是通过改变细胞周期某些调控物质的基因表达来阻抑K562的细胞周期运行；通过p53非依赖途径诱导K562细胞凋亡；通过下调VEGF表达发挥抗肿瘤作用。青蒿素及其衍生物有望成为抗肿瘤新药。