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实验目的：β-榄香烯作为温郁金的主要抗肿瘤活性成分，其抗肿瘤作用广泛，低毒性，但是天然提取的β-榄香烯水溶性较差。研究发现，在其母核上引入色氨酸合成β-榄香烯氨基酸缀合物不但可以增强其水溶性，并与三氧化二砷联合应用能够提高三氧化二砷对人急性前髓性白血病的抗肿瘤效果。本文对β-榄香烯色氨酸甲酯与三氧化二砷联合体外抗肿瘤机制进行研究。实验方法：以人肝癌细胞HepG2、SMMC-7721、人结肠癌细胞HCT-116和K562为研究对象，运用MTT法检测β-榄香烯色氨酸甲酯（ETME）对于四种细胞的抗肿瘤活性。选择人肝癌细胞SMMC-7721为机制研究对象，MTT法检测ETME分别与As2O3和多柔比星（ADM）联用后的抗肿瘤活性；ETME与三氧化二砷联合应用于肝癌细胞HepG2、SMMC-7721的抗肿瘤活性。联合指数CI考察ETME与As2O3联合应用作用方式；AO/EB染色运用高内涵细胞成像系统观察联用前后细胞凋亡的形态学改变；EB/Hoechst33342染色对细胞凋亡率检测；PI/Hoechst33342染色分析细胞的凋亡情况；Rh123/Hoechst33342染色高内涵检测线粒体膜电位；Hoechst33342染色高内涵检测细胞周期；免疫印迹法研究了p53、Bcl-2、Bax、Bid、caspase家族等相关蛋白的变化。实验结果：MTT法检测结果显示，ETME对人肝癌细胞HepG2、SMMC-7721、人结肠癌细胞HCT-116和人白血病K562均呈现生长抑制作用，并呈现剂量依赖性。作用48h后其IC50分别为（22.92±1.2）μM，（34.48±0.84）μM，（21.92±1.24）μM，39.94±2.0μM。ETME与ADM联合应用同样有增加生长抑制作用。ETME与As2O3联合应用作用于抑制率都有明显的增加。在ETME20μM、As2O35μM浓度下，两者联合指数CI为1.25。AO/EB染色及PI/Hoechst33342染色法证明，两者联用后能诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡，并具有剂量依赖性。联用后在形态学上可见细胞核浓染致密的颗粒状，核分裂减少，凋亡小体形成。EB/Hoechst33342染色联用后凋亡率为27.7%。ETME与As2O3联用后可以降低线粒体膜电位，下调pro-caspase3、pro-caspase8、pro-caspase9，Bcl-2的表达，上调Bax、Bid的表达，这些都与p53蛋白的活化增加有关。他们的表达可以被PFT-α逆转。Caspase抑制剂只能逆转由ETME与三氧化二砷联用引起的pro-caspase3、pro-caspase8、pro-caspase9下调，对Bcl-2家族的蛋白表达没有影响。高内涵检测细胞周期结果显示，ETME与三氧化二砷联合应用后处于G2/M期细胞所占比例增加，G1期比例降低；Western Blot检测细胞周期相关蛋白结果显示，cyclin B1与CDK1表达增加，而cyclinD1与p27的表达降低，他们的表达都可以被PFT-α逆转。结论：β-榄香烯色氨酸甲酯对于于人肝癌细胞HepG2，SMMC-7721，人结肠癌细胞HCT-116和人白血病K562均具有明显的抗肿瘤作用；β-榄香烯色氨酸甲酯与三氧化二砷和阿霉素联用都有增强抗肿瘤作用。β-榄香烯色氨酸甲酯与三氧化二砷协同诱导SMMC-7721细胞凋亡作用通过p53介导的线粒体凋亡途径发挥抗肿瘤作用，协同作用对于人肝癌细胞SMMC-7721细胞G2/M期的阻滞作用。