目的:研究柚皮素联合5-FU对大肠癌增殖、侵袭和凋亡的影响,探讨柚皮素与5-FU单独及联合用药对AMPK-mTOR信号通路的影响及机制,为大肠癌治疗提供新的方法和思路。方法:1.CCK-8试剂盒检测不同浓度、不同时间柚皮素以及不同浓度的5-FU对LoVo细胞增殖的影响,并计算IC50。2.为探讨柚皮素与5-FU联用是否具有协同作用,将人大肠癌LoVo细胞分成4组:正常对照组、柚皮素组、5-FU组、柚皮素+5-FU组。采用不同浓度药物组合,用Compusyn软件计算联合指数CI,筛选最佳浓度组合。3.用Transwell小室检测柚皮素及柚皮素联合5-FU对LoVo细胞的迁移、侵袭能力的影响。4.倒置显微镜观察细胞数量和形态学变化,流式细胞仪测定细胞凋亡率。5.Western blot检测Bax、Bcl-2、Cleaved-caspase-3凋亡相关蛋白水平,及AMPK、mTOR、p70S6k蛋白的总水平和磷酸化水平。结果:柚皮素、5-FU单独用药时均能有效抑制LoVo细胞的增殖,其中柚皮素对LoVo细胞的增殖,呈时间-浓度依赖性(P<0.05),在48h柚皮素的IC50为329.30μmol/l、5-FU的IC50为87.61μmol/l。柚皮素和5-FU在体外能协同抑制大肠癌LoVo细胞增殖,在1:4固定浓度比下联合指数均低于1。与单独用药组相比,柚皮素与5-FU联用使细胞迁移与侵袭能力均增强(P<0.05)。此外,我们的研究结果表明柚皮素可促进LoVo细胞凋亡激活,使凋亡相关因子Bax和Cleaved-caspase-3上调,Bcl-2下调,柚皮素与5-FU联合应用使Bax和Cleaved-caspase-3上调,Bcl-2下调更明显。柚皮素可以增加AMPK的磷酸化,降低AMPK的下游靶点mTOR和p70S6k的磷酸化,柚皮素与5-FU联合应用使这种趋势更明显。结论:柚皮素联合5-FU使用较单独给药能显著降低大肠癌LoVo细胞增殖能力,且具有协同效应;柚皮素联合5-FU组比单独用药组能显著抑制癌细胞的迁移与侵袭,其作用机制可能与激活AMPK,抑制mTOR及下游p70S6k的磷酸化有关。柚皮素联合5-FU用药组比单独用药组能显著促进细胞凋亡,可能与Bax和Cleaved-caspase-3上调,Bcl-2下调相关。