核桃楸是我国的传统中药材,具有广泛的药理作用。近年来,国内外的许多研究表明,核桃楸在体内、外对多种肿瘤细胞有抑制作用。我们研究表明,核桃楸中抗肿瘤成分主要为核桃醌,其对人白血病HL-60细胞有明显的抑制作用,但详细的作用机制尚不明确。本研究应用MTT法、荧光染色法、流式细胞术、实时荧光PCR和蛋白免疫印迹技术等方法,从形态学、基因及蛋白表达水平,探讨核桃醌诱导HL-60细胞凋亡的作用及分子机制。研究结果表明:核桃醌通过上调Bax/Bcl-2的比率,增加线粒体膜通透性、降低线粒体膜电位,促进Cyt c、AIF和Smac等凋亡相关因子由线粒体向细胞质转移,导致caspase蛋白酶原的剪切活化,通过线粒体途径诱导HL-60细胞凋亡。此外,在核桃醌诱导细胞凋亡的同时,可检测到细胞内ROS产生增加和GSH含量减少;应用抗氧化剂NAC可降低Bax/Bcl-2的比率,改变线粒体膜电位,减弱Cyt c等凋亡相关因子向细胞质转移,抑制caspase蛋白酶原的激活,阻断核桃醌诱导细胞凋亡作用,提示核桃醌诱导HL-60细胞凋亡的作用与ROS的产生增加密切相关。核桃醌诱导HL-60细胞凋亡过程亦可能有ERK通路和PI3K/AKT通路的参与。结论:核桃醌能刺激细胞内部ROS产生增加,消耗GSH,改变线粒体膜电位,通过线粒体途径诱导HL-60细胞凋亡。