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目的:评价新型氮芥衍生物XHH对人白血病细胞K562和人肝癌细胞HepG2的抗肿瘤作用,并对其作用机制进行研究。方法:以MTT法和台盼蓝拒染法检测XHH对K562和HepG2细胞增殖的影响;AO/EB双染法荧光显微镜观察细胞形态变化;AnnexinV-FITC/Hoechst33342, PI/Hoechst33342以及Rh123/Hoechst33342双染法高内涵检测细胞凋亡及线粒体膜电位;分光光度法检测凋亡酶caspase-3, -8, -9活性;免疫荧光法高内涵检测caspase-3, -8, -9, Bcl-2, Bax及细胞色素c (cytochrome c, Cyt c)的表达。结果:MTT法检测结果显示,XHH对K562和HepG2细胞增殖均有明显的抑制作用,并呈剂量依赖性。XHH对K562和HepG2两种细胞48 h的IC50分别为(5.26±1.08)μM和(6.07±1.41)μM,其对K562细胞的抗肿瘤作用略小于苯丁酸氮芥(chlorambucil, CHB),而对HepG2的抗肿瘤作用略大于CHB。台盼蓝拒染法结果显示,经不同浓度的XHH作用后,上述两种细胞的活细胞数目明显下降,并呈剂量和时间依赖性。AO/EB双染法结果显示,5μM和10μM剂量组与正常组相比,细胞形态发生明显变化:如体积变小、细胞核浓缩、碎裂并出现“凋亡小体”。结果提示XHH可诱导K562和HepG2细胞凋亡。为进一步检测XHH诱导K562和HepG2细胞凋亡作用,采用AnnexinV-FITC/Hoechst33342和PI/Hoechst33342双染法检测,两种双染法均提示XHH能够诱导两种肿瘤细胞凋亡,并呈剂量和时间依赖性。线粒体膜电位的降低是细胞凋亡的早期事件,为此,采用Rh123/Hoechst33342对线粒体膜电位进行检测,高内涵检测结果显示,XHH能使K562和HepG2细胞线粒体膜电位下降并呈剂量和时间依赖性。线粒体途径和死亡受体途径是细胞凋亡的两条经典途径,为探讨XHH通过哪条途径诱导凋亡,采用分光光度法对caspase-3, -8, -9的活性进行检测。结果显示,与对照组相比,经XHH处理后的细胞caspase-3, -8, -9的活性均有所增加,提示XHH可能通过线粒体途径和死亡受体途径诱导细胞凋亡。为进一步确证其凋亡途径,通过免疫荧光方法检测了caspase-3, -8, -9, Bcl-2, Bax和Cyt c的活性表达,高内涵检测结果提示,与对照组相比,经XHH处理后的细胞caspase-3, -8, -9, Bax和Cyt c的活性均有显著增加;XHH在5μM和10μM时,Bcl-2的活性也高于对照组,但Bcl-2/Bax比值的递减决定了细胞凋亡趋势不变且继续增强。结论:新型氮芥衍生物XHH对K562和HepG2两种细胞均具有明显的抗肿瘤作用;XHH通过线粒体途径及死亡受体途径诱导K562和HepG2细胞发生凋亡。