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目的:本研究比较观察纳米雄黄和雄黄原药对肺癌A549细胞和肝癌HepG2细胞的杀伤效应;研究纳米雄黄对A549细胞和HepG2细胞及其CSCs的凋亡诱导作用,并比较纳米雄黄对A549群体细胞和HepG2群体细胞与其相应干细胞凋亡诱导作用的差异;探讨纳米雄黄诱导肺癌A549细胞和肝癌HepG2细胞凋亡的机制。方法:采用机械研磨法制备纳米雄。以肺癌A549细胞、肝癌HepG2细胞株为靶细胞,采用四氮唑蓝比色法检测细胞的增殖活性;倒置显微镜观察细胞凋亡形态学改变,AnnexinⅤ/PI双标记法检测凋亡细胞;流式细胞术检测Bax、Bcl-2、P53和Caspase-3等凋亡相关蛋白,以及耐药蛋白P-糖蛋白和乳腺癌耐药蛋白的表达水平;用CSCs特异性免疫标志CD133抗体标记、FCM法检测肺癌A549细胞和肝癌HepG2细胞群中CSCs(CD133+)细胞的含量,CD133标记、Annexin V/PI双染色检测A549细胞和肝癌HepG2细胞群中CSCs的凋亡。结果:(1)纳米雄黄和雄黄原药均抑制A549细胞的增殖且对A549细胞的增殖抑制率呈时间浓度依赖性(P<0.01),但雄黄原药的增殖抑制率明显低于纳米雄黄;50μg/ml和100μg/ml的纳米雄黄和雄黄原药处理A549细胞48h后,AnnexinV/PI双标记检测细胞的凋亡率分别为12.53%和69.19%,以及11.18%和45.6%,纳米雄黄对细胞的凋亡诱导作用高于雄黄原药;20μg/ml和50μg/ml的纳米雄黄作用24h,A549细胞中活化caspase-3由对照的(2.25±0.17)%分别增高到(3.84±0.63)%和(7.35±0.33)%;20μg/ml和50μg/ml的纳米雄黄作用48h,A549细胞Bax蛋白的表达率由80.0%升高到92.1%和96.9%,其Bcl-2的表达率也分别由对照的75.7%升高到97.6%和78.5%。20μg/ml和50μg/ml纳米雄黄作用后A549细胞群体中CSCs的相对含量由对照的(4.35±0.18)%分别升高到(10.46±2.15)%和(21.25±1.05)%,肺癌CSCs的凋亡率分别为(9.17±1.11)%和(30.71±2.82)%,明显低于A549群体细胞;肺癌A549细胞低表达P-gp和BCRP,纳米雄黄作用后P-gp和BCRP的表达无显著变化。(2)纳米雄黄和雄黄原药均抑制HepG2细胞的增殖,增殖抑制率呈时间浓度依赖性增高,比较观察后发现纳米雄黄对HepG2细胞的增殖抑制作用明显高于雄黄原药。采用AnnexinⅤ/PI双标记检测50μg/ml、100μg/ml和200μg/ml纳米雄黄处理48h的细胞,HepG2细胞的凋亡率分别为0.14%、7.60%和14.47%,而雄黄原药作用HepG2细胞的凋亡率则为0.18%、0.84%和1.45%;纳米雄黄可激活Caspase-3的活性,50μg/ml、100μg/ml和200μg/ml纳米雄黄处理细胞48h,活化的caspase-3由对照的(6.40±2.05)%增高到(12.8±0.70)%、(14.9±0.10)%和(25.75±2.45)%;Bax蛋白可促进细胞凋亡,100μg/ml和200μg/ml的纳米雄黄作用48h,HepG2细胞Bax表达率由对照的73.1%升高到85.7%和83.3%,Bcl-2的表达率也升高,分别为75.5%,83.8%和97.1%。纳米雄黄上调HepG2细胞P53蛋白的表达量,由对照的13.8%升高到18.2%和32.2%。50μg/ml、100μg/ml和200μg/ml的纳米雄黄处理HepG2细胞48h,HepG2细胞中CSCs的相对含量增高,由对照的(5.48±0.3)%分别增高为(16.75±2.05)%、(26.85±1.55)%和(32.3±5.5)%,CSCs的凋亡率分别为(8.69±0.66)%、(7.57±0.05)%和(17.34±0.79)%,但其凋亡率远低于HepG2群体细胞。提示纳米雄黄不仅能诱导HepG2群体细胞凋亡,而且可部分地诱导其CSCs凋亡。50μg/ml和200μg/ml的纳米雄黄处理后,HepG2细胞BCRP和P-gp的表达均有所增高。结论:纳米雄黄可明显抑制肺癌A549细胞和肝癌HepG2细胞的增殖活性,并通过Caspase依赖的线粒体途径有效诱导肺癌A549细胞和HepG2细胞及其肿瘤干细胞发生凋亡;纳米雄黄对肺癌A549细胞和肝癌HepG2细胞的增殖抑制作用高于雄黄原药;肺癌A549细胞对纳米雄黄的敏感性高于肝癌HepG2细胞。