細胞毒性分析常用來測量細胞的死亡與分析細胞的表現，可以偵測在細胞表型發生 改變前，早期的細胞毒性訊號。此外在同一家族或是分類的特殊基因也具有不同調節功 能，例如細胞壞死、細胞增生與細胞死亡相關的基因表現。壞死的細胞會產生細胞質空 泡形成、細胞核膨脹及細胞漿磨與細胞核破裂。比照凋亡的細胞，具有細胞皺縮、染色 質聚集成團與細胞核內DNA 片段化。中草藥應用於抑制癌細胞生長與誘發細胞凋亡作 用是兩種不同的機制，因為中草藥所含的有效成分眾多，每一種有效成分對於抗癌所走 的途徑也不一樣，對於基因表現的調控也錯綜複雜，一般民間服用中草藥強調藥性溫 和，但相對作用的時間也長 [Lee et al., 2002; Shan and Li, 2002; Yoo et al., 2002]。
將經過中草藥處理的細胞以Annexin V-FITC 與 PI 作螢光染色，藉由流式細胞儀分 析後，結果以WinMDI 程式圖示。在細胞進行凋亡作用時，大規模的凋亡細胞足以與原 始細胞群分開，圖
3-6 中，SSCXFSC 圖主要是由細胞的型態與大小來觀察其變化，而
圖右側的二維統計圖是顯示帶有Annexin V 與 PI 螢光訊號的細胞族群。將 HepG2 肝癌 細胞經PBS 或不同濃度的中草藥處理 72 小時後，經流式細胞儀分析結果來計算 R1
（PI+AnnexinV+）與 R2（PI-AnnexinV+）的百分比。經中草藥處理後，R2 區域的百 分比明顯比control 組多（圖 3-7），除了正常細胞生理代謝所造成的死亡外，處理藥物 的細胞有一部分也誘發生理途徑改經由凋亡作用而瓦解，經過長時間具有抗癌功效的中 草藥水萃出物處理後，可誘發HepG2 細胞產生細胞凋亡，本研究中發現，細胞分佈的 群落在FL1 與 FL3 圖中，有偏向左上角的趨勢，且經處理的細胞分佈較 control 組的細 胞分散，而在血癌K562/ADM 細胞 [Kong X. et al., 2006] 、HL-60 細胞 [Kluza J. et al., 2002] 與卵巢癌細胞 [Coley HM. et al., 2006] 也有此現象。中草藥常對癌細胞做長時 間的處理，白毛藤（Solanum lyratum Thumb）用於人類肝癌細胞 BEL-7404 的處理為 72 小時，誘使細胞凋亡作用 [Shan and Li, 2002]。
細胞凋亡為一種較溫和的細胞死亡途徑，也是控制著細胞去除的機制，所造成的細 胞死亡是個別地，對於去除前腫瘤細胞（Preneoplastic cells）和腫瘤細胞（Neoplastic cells）是重要的調節者。以不同濃度的中草藥水萃出物進行 HepG2 細胞處理，偵測細 胞凋亡的狀況，以流式細胞儀區分凋亡細胞的族群，並以WinMDI 軟體分析凋亡細胞所 佔的百分比。圖
3-7 為以流式細胞儀分析細胞分佈的結果，依照細胞間狀態的不同，分
別計算R1（P+/A+）與 R2（P-/A+）區域的細胞百分比，R1 的結果為 control 組 13.2 0.3%、紫蘇 R1 為 14.33.0%、霍香 16.3 1.5%、防風 12.7 0.9%、刺五加葉 18.30.5%及石蓮花 14.0 0.5%；R2 的結果為 control 組 5.0 1.4%、紫蘇 10.9 1.3%、
霍香6.50.4%、防風 21.4 0.9%、刺五加葉 15.8 0.8%及石蓮花 9.3 0.3%。在 control 組中，可以看出細胞經 72 小時長時間的處理後，本身的代謝作用會所造成部分 細胞的老化死亡，在所使用的五種中草藥中，刺五加葉處理的結果除了R1 區域明顯增 加外，R2 也明顯高過 control 組，而防風處理 HepG2 細胞的效果，R2 超過 20%，為 五種中草藥水萃出物中R2 區域數值最高的，此與 cDNA 微陣列分析結果，防風在細胞 凋亡相關基因中具有高表現量的趨勢一致（表
3-4）有明顯的抗癌效果。
啟動癌細胞凋亡作用機轉，這種藉由調控抗癌細胞基因表現以殺死癌細胞的策略，
似乎是開發抗癌中草藥較可行的途徑之一。以中草藥處理後，R2 區域的群落比 control 組有明顯增加，以紫蘇、防風與刺五加葉處理的結果更達control 組的兩倍以上。白芍 水萃出物被證實可抑制HepG2 與 Hep3B 細胞株生長，主要是以 p53 的途徑發生誘發 的肝細胞產生凋亡作用 [Lee et al., 2002]。刺五加葉可增加肺癌病人血液中 TNF-α 的 活性，來抵抗癌細胞 [Huang et al., 2005]。粉防己鹼可抑制 HepG2 細胞生長，誘發產 生細胞凋亡的作用 [Yoo et al., 2002]。柴胡中的 KY88 成分對人類肝癌細胞株 HB8064 具有抑制增殖與誘發產生凋亡作用 [Cheng et al., 2003; Hsu et al., 2004]。紫蘇可降低 受到aflatoxin B1 或 ochratoxin A 處理 HepG2 細胞後的傷害 [Osakabe et al., 2002;
Renzulli et al., 2004; Osakabe et al., 2004]。銀杏也可抑制乳癌細胞、神經膠質瘤及肝 癌細胞株的增殖 [DeFeudis et al., 2003; Pretner et al., 2006]。靈芝含有的 triterpene 可抑制人類肝癌細胞株Huh-7 的生長 [Lin et al., 2003]。補中益氣湯可抑制肝癌後期病 人癌細胞的蔓延，利用細胞週期與DNA 片段分析，可使癌細胞週期停滯於 G0/G1 期來 抑制肝癌細胞的生長，並抑制DNA 合成與誘發細胞凋亡作用 [Kao et al., 2001]。在肝 癌研究上，已經廣泛的利用中草藥萃出物來處理肝癌細胞，除了可篩選與評估抗癌中草 藥的效應外，還可更進一步利用DNA 微陣列分析來檢測與探討基因層面的變化。