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恶性肿瘤是人类健康面临的重大问题之一。目前放疗、化疗等治疗方法仍然存在副作用大、耐药等问题。因此,寻找防治肿瘤有效药物成为当务之急。川芎嗪(Tetramethylpyrazine, TMP)具有多种药理活性,如抗氧化、改善微循环及抗肿瘤等。近年来,川芎嗪抗肿瘤作用日益受到关注,但围绕川芎嗪诱导肿瘤细胞凋亡机制需进一步探索。线粒体是细胞凋亡过程中起关键作用的细胞器。线粒体途径凋亡(Mitochondrial pathway of apoptosis)主要是线粒体上游信号分子启动后作用于线粒体膜,线粒体膜的功能状态改变引起Bcl-2蛋白家族活化,线粒体PT孔(Permeability transition pore, PT)打开,色素细胞c (Cytochrome c, Cyt-c)启动释放,引起含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Cysteinyl aspartate specific proteinase, Caspase)蛋白家族活化,促使细胞凋亡。目的通过Cell Counting Kit-8 (CCK-8)法检测肿瘤细胞增殖抑制并筛选靶肿瘤细胞株。探讨川芎嗪诱导细胞凋亡量效关系、时效关系以及影响线粒体相关蛋白表达及功能变化。重点研究川芎嗪对HepG2细胞凋亡、线粒体功能及相关蛋白表达的影响,探讨川芎嗪抑制HepG2细胞增殖的分子机制,探索从线粒体途径揭示川芎嗪诱导HepG2细胞凋亡效应机制。方法采用CCK-8法观察川芎嗪对HepG2、A549、SMMC-7721、MCF-7、 MCF-10A、L-O2、及BEAS-2B细胞增殖抑制作用。通过IC50及靶向作用效果筛选出HepG2细胞,并观察川芎嗪抑制HepG2增殖作用及量效关系。通过实时细胞分析技术观察川芎嗪对HepG2细胞增殖抑制能力的影响。流式细胞技术观察川芎嗪对HepG2细胞凋亡及细胞周期的影响。通过全自动蛋白系统,观察川芎嗪对HepG2细胞P53蛋白以及Bcl-2/Bax蛋白表达的影响。高内涵系统观察川芎嗪对HepG2细胞Cyt-c的释放以及线粒体跨膜电位的影响；通过全自动蛋白分析系统,观察川芎嗪对HepG2细胞cleaved-Caspase-3及cleaved-Caspase-9的蛋白表达的影响,以期探讨川芎嗪诱导HepG2凋亡效应机制。结果1.川芎嗪抑制HepG2细胞增殖。10μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、 100μg/mL、200μg/mL及400μg/mL组抑制率与对照组比较有显著性差异(P<0.01),且400μg/mL及400μg/mL组抑制率高于阳性药组。川芎嗪干预HepG2细胞12、24和48h后均能显著抑制HepG2细胞的增殖(P<0.01)。川芎嗪干预HepG2细胞后能显著降低细胞核大小(P<0.05),显著增加Annexin V-FITC (P<0.01)和PI(P<0.01)荧光值。川芎嗪能显著诱导HepG2细胞凋亡,呈量效、时效相关。2.川芎嗪显著影响HepG2细胞周期。100 μg/mL川芎嗪干预HepG2细胞12h后,能显著增加HepG2细胞处于G0/G1期的数量(P<0.01)。100μg/mL川芎嗪干预HepG2细胞24h和48h后,HepG2细胞凋亡数量显著增加(P<0.01)。3.川芎嗪显著增加Cyt-c转位(P<0.01)；显著降低线粒体膜电位(P<0.05)。显著增加cleaved-Caspase-3和cleaved-Caspase-9蛋白的表达(P<0.01)。100μg/mL川芎嗪干预HepG2细胞使得p53蛋白的表达显著上升(P<0.01)。100 μg/mL川芎嗪干预HepG2细胞使得Bcl-2/Bax蛋白表达比率显著下降(P<0.01)。结论1.川芎嗪对HepG2、A549、SMMC-7721及MCF-7等肿瘤细胞细胞增殖有抑制作用。2.川芎嗪对HepG2增殖抑制呈剂量依赖性和时间依赖性,IC50剂量低,抑制作用显著。3.川芎嗪干预HepG2细胞12h主要诱导细胞G0/G1期阻滞；作用24h和48h后能够显著诱导HepG2细胞凋亡。4.川芎嗪能够显著增加p53蛋白表达、降低Bcl-2/Bax表达比率,促发线粒体膜电位降低,显著增加Cyt-c转位,从而增加cleaved-Caspase-3和cleaved-Caspase-9蛋白表达,表明川芎嗪通过Caspase依赖性线粒体介导的细胞凋亡途径抑制HepG2细胞增殖。