目的:白血病化疗药物的毒副反应极其耐药性仍是尚未解决的难题,研发安全有效抗白血病的中药新药很有必要.受科技部"十一五"重大新药创制专项资助,采用抗白血病的生物学活性试验,筛选并确定了作用最明显的低极性人参皂苷ALK,成分含量明确.前期实验证明ALK通过抑制白血病细胞增殖、促进凋亡、增强化疗药敏,并阻滞异常增殖的恶性信号传导而抗白血病.本文在此基础上，研究ALK阻滞白血病细胞进入增殖周期，诱导原始细胞分化的作用，并通过DNA甲基化表观遗传的调控而抗白血病。 方法:①中剂量ALK孵育K562, HEL, SHI-1和Meg-O1白血病细胞48h，流式细胞术检测对细胞增殖周期的影响。② Western blot分析增殖相关MAPK信号传递途径多种蛋白激酶的表达水平。③小剂量ALK孵育白血病细胞7-14d，流式细胞术检测细胞分化相关抗原。④免疫细胞化学、激光共聚焦显微术及Western blot等分析多种分化相关蛋白的表达。⑤提取ALK处理细胞的DNA，经亚硫酸盐处理后与Illumina公司人甲基化芯片杂交。⑥对甲基化程度显著增高的白血病特异性WT1基因，经MS-PCR、半定量RT PCR, Western blot和免疫细胞化学等方法验证。 结果:① ALK有效地阻滞白血病K562, HEL, SHI-1和Meg-O1进入增殖周期，S期细胞的百分率显著下降，增殖指数(％)明显低于对照细胞。同时，上调细胞周期抑制因子P21蛋白的表达水平。②下调白血病细胞增殖相关MAPK信号途径多种蛋白激酶的表达，不同程度地抑制KG-la, K562细胞内AKT1,AKT2,ERK-2,MEK-1和MEK-2等蛋白激酶的表达水平，提示通过阻滞恶性信号的传导而抑制白血病细胞增殖。③诱导K562细胞分化相关CDllb,CD14,CD42b阳性细胞率从5.0%-18.6%提高到7.2%-28.2%.HEL细胞分化相关CDllb,CD14阳性率从5.0%-19.9%提高到9.1%-37.0%.SHI-1细胞CD1lb阳性率从61.2%提高到77.9%。诱导原始KG-1a白血病干细胞向巨核系细胞分化，CD41,CD61阳性细胞率均明显提高。④上调K562细胞分化相关GATA-1和Y一珠蛋白的表达，并诱导SHI-1细胞分化相关PU.1及(3-catenin蛋白的表达。⑤ ALK作用后，甲基化芯片显示SHI-1,KG-1a细胞DNA甲基化程度上调2倍以上的基因分别为28个、17个，下调2倍以上的基因为16个、30个。甲基化程度上调基因主要为致癌基因和抗凋亡基因，提示ALK抑制这类基因的表达，而下调的则为抑癌基因、DNA修复和分化相关基因，提示ALK促进这些基因的表达。)ALK作用HEL细胞后，DNA甲基化上调与下调2倍以上基因分别2个与3个。提示其通过下调WT1基因的表达而抑制白血病细胞的增殖。⑦验证甲基化芯片的结果，选择ALK作用后甲基化程度显著增高的WT1基因。K562和HEL细胞经ALK处理后，MS-PCR检测显示随着ALK剂量的增加，WT1基因甲基化程度从低下逐渐转变为明显增高。同时，WT1基因mRNA及其蛋白的表达水平则明显下降。 结论:ALK通过阻滞细胞增殖周期，上调周期抑制因子而有效地抑制白血病细胞的异常增殖。诱导分化是药效学研究的突破点，具有重要的实用价值。ALK通过诱导DNA甲基化表观遗传的调控，上调抑癌基因、DNA修复和分化相关基因，下调致癌基因和抗凋亡基因的表达，而发挥抑制增殖和诱导分化的抗白血病功效，机制不同于传统化疗药。综合其它的白血病动物模型、细胞学、分子实验及毒理学等结果，证明ALK能够有效地抗白血病而无明显毒副反应，为中药5类新药的开发奠定基础，可成为安全有效治疗白血病的中药新药。