全反式维甲酸(All-trans retionic acid,ATRA)是目前国内治疗急性早幼粒细胞白血病 (acute promyelocytic leukemia,APL)、骨髓异常增生(白血病前期)的临床首选药物,其抗肿瘤作用的证实被誉为九十年代国际抗癌药物的三大发现之一,因其具有很强的诱导分化肿瘤细胞的作用而备受国际国内医药界的关注。维甲酸治疗APL为我国首创,是我国在开发治疗血液系统恶性肿瘤药物领域发现的唯一的得到世界公认药物,被称为白血病治疗界的国粹。其治疗机制是首先诱导粒细胞分化然后导致细胞凋亡。尽管糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase -3β,GSK-3β)在中性粒细胞的生理性自然死亡中发挥着重要作用,但目前其对药物处理造成的细胞凋亡的影响还不得而知。用治疗浓度(1μM)的ATRA处理APL细胞HL60,流式细胞术检测观察到ATRA可促进HL60细胞的分化,最终导致细胞凋亡。抑制HL60细胞内phosphatidylinositol 3-kinase/AKT通路或者激活细胞内GSK-3β,发现ATRA可激活细胞内caspase-3,并可减少细胞内Mcl-1的表达,同时发现出现PARP 的剪切。用药物或者基因手段有效地将糖原合酶激酶-3β抑制以后,可以明显地观察到ATRA的诱导Mcl-1降解以及细胞凋亡的作用减弱。用其他细胞分化诱导剂如phorbol 12-myristate 13-acetate以及DMSO处理HL60细胞也可引起依赖于GSK-3β的细胞凋亡。具体机制是ATRA通过增强p47phox 和 p67phox两个NADPH氧化酶亚基的表达从而促进reactive oxygen species(ROS)的产生,激活GSK-3β最终导致细胞凋亡。所以该项研究表明,ROS调节的GSK-3β激活参与了ATRA诱导APL细胞的凋亡过程。