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[目的]
榄香烯是从中药莪术中提取的抗癌新药，其有效成分为β-榄香烯。β-榄香烯(β-elemene，β-ELE)主要具有直接抗肿瘤、抗氧化、抗肿瘤转移、抗肿瘤免疫、镇痛等多种药理作用。β-榄香烯对多种肿瘤细胞均有抑制作用，是一种非细胞毒性抗肿瘤药物。由于其低毒、高效和广谱等优点，被广泛用于治疗多种肿瘤。P21WAF1基因是细胞周期素依赖激酶抑制因子，是目前已知的具有最广泛激酶抑制活性的细胞周期素依赖激酶抑制因子，几乎可与每一个细胞周期素-细胞周期素依赖激酶复合物结合，从而使细胞周期停滞。凋亡抑制基因Survivin表达的蛋白是凋亡抑制蛋白家族的一员。Survivin基因是迄今为止发现的最强的凋亡抑制因子之一，主要通过间接或直接抑制半胱氨酸蛋白酶caspase-3和caspase-7的活性而发挥抗凋亡作用。研究表明，Survivin表达于人的胚胎、胸腺组织和几乎所有人类常见恶性肿瘤组织，而在正常成人组织和终末分化的组织内检测不到。所以本研究选用人慢性髓原白血病细胞株K562细胞为研究对象，P21WAF1、Survivin基因作为观察指标，拟观察β-榄香烯对K562细胞的增殖抑制、细胞周期及细胞凋亡作用，探讨其相关的可能作用机制。
[方法]
(1)体外培养白血病细胞株K562细胞。取对数生长期的细胞用于实验研究。
(2)利用MTT法、细胞形态学法观察β-榄香烯对体外培养的K562细胞的增殖抑制作用，找出最佳药物作用浓度及作用时间，并设不加β-榄香烯组作为对照组。
(3)利用流式细胞仪技术、RT-PCR技术观察β-榄香烯对体外培养的K562细胞的细胞周期的影响。
(1)应用流式细胞仪技术、Hoeehest33258/P1荧光染色法、RT-PCR技术)检测β-榄香烯对体外培养的K562细胞的凋亡影响。
[结果]
(1)在β-榄香烯终浓度为10μg/ml、20μg/ml、40μg/ml和80μg/ml作用24h、48h及72h后，β-榄香烯抑制细胞增殖作用逐渐增加，与对照组相比，差异具有统计学意义(P＜0.01)。24h、48h、72h的IC50分别是34.0±0.5μg/ml、21.0±0.8μg/ml、18.0±0.6μg/ml。细胞形态学观察显示：在β-榄香烯终浓度为10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml和50μg/ml作用24h、48h及72h后，β-榄香烯可抑制K562细胞的增殖，K562细胞的活细胞数随着β-榄香烯浓度的增加及培养时间的延长，其活细胞数逐渐减少。
(2)流式细胞技术显示：β-榄香烯10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml和40μg/ml作用于K562细胞24h，48h后，K562细胞阻滞于G1期，G1期细胞百分比增加，并伴S期细胞百分比明显下降，呈剂量、时间依赖性，与对照组相比，差异均具有统计学意义(P＜0.01)G2期细胞百分比无明显变化，与对照组相比，差异均无统计学意义(P＞0.05)。RT-PCR测定不同浓度的β-榄香烯作用于K562细胞后P21WAF1mRNA的表达，结果显示随着药物浓度的增加，其表达逐渐增加，与对照组比较，差异具有统计学意义(P＜0.01)。
(3)流式细胞技术显示：β-榄香烯10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml和40μg/ml作用于K562细胞24h，48h后，在G0/G1期前，可见明显的亚二倍体(凋亡峰)，其凋亡率与对照组比较，差异有统计学意义(P＜0.01)。Hoechest33258/PI免疫荧光技术显示10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml和40μg/mlβ-榄香烯培养K562细胞24h和48h，凋亡细胞数目明显增多，与对照组相比，差异具有统计学意义(P＜0.01)。RT-PCR测定不同浓度的β-榄香烯作用于K562细胞后SurvivnmRNA的表达，结果显示随着药物浓度的增加，表达水平逐渐下降，与对照组相比，差异具有统计学意义(P＜0.01)
(4)两因素相关性分析发现：P21WAF1mRNA的表达与SurvivinmRNA表达下降，呈剂量依赖型，与对照组相比差异具有统计学意义(P＜0.01)。
(4)终浓度为10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/mlβ-榄香烯培养K562细胞48h后下调K562细胞SurvivinmRNA和上调P21WAF1mRNA的表达，与对照组相比差异具有统计学意义(P＜0.01)。
[结论]
(1)β-榄香烯有抑制K562细胞增殖的作用，且呈剂量、时间依赖性。
(2)β-榄香烯能够阻止细胞K562细胞从G1期向S期转换。
(3)β-榄香烯可以诱导K562细胞凋亡，呈剂量、时间依赖性。
(4)β-榄香烯导致细胞周期阻滞可能与上调P21WAF1mRNA的表达有关；促进K562细胞凋亡机制可能与下调SurvivinmRNA的表达有关。
(5)P21WAF1、SurvivinmRNA的表达有相关性。随着药物浓度的增加，P21WAF1mRNA表达水平升高，而SurvivinmRNA表达水平下降。