目的：近年来发现青蒿素(artemisinin)及其衍生物青蒿琥酯(artesunat e，ART)具有明显的抗肿瘤活性，并且对正常组织细胞的毒性较低，有望成为抗肿瘤治疗药物的新成员。青蒿素及其衍生物青蒿琥酯与其他抗肿瘤药物联合进行化疗，可增强抗癌效果且不产生耐药。故进一步探讨青蒿素的抗癌活性，开发更为有效、安全的衍生物以应用于临床有其必要性。目前大多数研究认为青蒿素及其衍生物的抗肿瘤作用主要是通过诱导肿瘤细胞凋亡来实现，但其促凋亡机制尚未完全明了。细胞凋亡是一种由基因介导的细胞自杀行为，越来越多的资料显示细胞凋亡异常在大多数恶性肿瘤的发病学上具有重要的意义，因而诱导肿瘤细胞凋亡的研究成为近年来肿瘤治疗方面的重点。有研究证实，青蒿琥酯诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制是通过激活半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(cysteinyl aspartate specific prot ease,Caspase)Caspases-3来实现的。 本实验通过研究青蒿琥酯诱导急性早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia，APL)细胞株NB4的凋亡作用及其Caspase-3的变化，为青蒿琥酯可能成为一种新的抗白血病药物提供实验基础和理论依据。 方法： ①设空白及阳性对照组三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O31.0μmol/L)及各浓度青蒿琥酯(ART0.25μg/ml、0.5μg/ml、1.0μg/ml)作用的NB4细胞五天，绘制其生长曲线，计算各组生长抑制率，并用spss13.0软件及重复测量的方差分析方法统计数据。 ②在实验的第三天从各实验组及对照组细胞分别等量取出0.5mlNB4细胞悬液(密度2.0×105/ml)，离心弃上清液后涂片，Wrights-Giemsa染色，光镜下观察细胞形态学变化，并照相记录。 ③收集第三天青蒿琥酯1.0μg/ml及三氧化二砷1.0μmol/L作用后的NB4细胞和正常的NB4细胞，按照电镜制作要求离心固定，丙酮逐级脱水，包埋，半薄切片光学定位，超薄切片，醋酸铀及枸橼酸铅双重染色，透射电镜观察并照片纪录观察。 ④为明确青蒿琥酯ART对NB4细胞生长抑制的机理，用Annexin V-FITC试剂盒及流式细胞仪检测凋亡的NB4细胞，同时用三氧化二砷(1.0μmol/L)作阳性对照，结果用spss13.0软件分析以了解各浓度组ART和As2O3在不同时间致凋亡的作用。 ⑤用双抗体夹心酶联免疫法(ELISA)检测空白组、ART各浓度组及As2O3作用NB4细胞后细胞上清液Caspase-3表达的变化连续测定三天，用spss13.0软件分析数据。 结果：从ART作用NB4细胞后绘制的生长曲线看，ART对NB4细胞的生长有明显的抑制作用，且作用与浓度时间呈正相关，在最高浓度时，ART抑制作用也稍弱于As2O31.0μmol/L，光镜观察发现经ART处理组及As2O3(1.0μmol/L)处理组作用第三天NB4细胞受到明显的抑制，在光镜下两组均可见细胞数量明显减少，细胞皱缩、染色质边集、细胞胞质浓缩、核固缩、断裂，可见凋亡小体(凋亡小体是染色质片断、细胞器和细胞质成分，由细胞膜包裹而形成的圆形小体。凋亡小体可被周围正常细胞识别和吞噬)。在电镜下可见到正常NB4细胞图像，ART1.0μg/ml、As2O31.0μmol/L对NB4细胞作用第三天电镜下可见到细胞核固缩，胞体变小，染色质聚集成块、边集及细胞核固缩碎裂，线粒体肿胀的图像。流式细胞仪(FCM)分析结果显示：经过ART作用后的NB4细胞有凋亡峰出现，且凋亡细胞的百分率随ART浓度增加而增加，说明诱导细胞凋亡是ART抗白血病作用的重要机制之一。ART(1.0μg/ml，ART(0.25μg/ml)及ART(0.5μg/ml)三组与空白组比较均有差异，ART三组间两两比较在统计学上均有差异，与As2O3(1.0μmol/L)凋亡作用相比，ART(0.25μg/ml)及ART(0.5μg/ml)组统计学上有差异，ART(1.0μg/ml)组统计学无差异。本研究用ELISA夹心抗体法检测Caspase-3结果显示：各浓度ART及As2O3(1.0μmol/L)作用后NB4细胞的上清液内含Cas pase-3的浓度较正常NB4细胞显著升高，且呈剂量时间依赖性，ART(1.0μg/ml)，ART(0.25μg/ml)及ART(0.5μg/ml)三组与空白组比较均有差异，ART三组间两两比较统计学上均有差异，对比As2O3(1.01μmol/L)凋亡作用，ART(1.0μg/ml)组统计学无差异，ART(0.25μg/ml)及ART(0.5μg/ml)两组统计学上有差异。 结论： 1．青蒿琥酯能显著地抑制NB4细胞的生长。 2．青蒿琥酯能有效地诱导NB4细胞凋亡，其作用呈剂量时间相关性。 3．青蒿琥酯在诱导NB4细胞凋亡时其Caspase-3的表达明显上调，NB4细胞凋亡率与其Caspase-3两者呈正相关。 4．青蒿琥酯诱导NB4细胞凋亡的机制可能是通过激活Caspase-3实现的。