菝葜皂苷元是一种具有抗肿瘤活性的甾体皂苷。为了研究它的抗肿瘤活性及其抗肿瘤机理,我们选用了肝癌HepG2细胞作为模型进行研究。首先,我们分析了菝葜皂苷元对HepG2细胞的抑制效果,然后采用流式细胞术检测了药物处理后细胞周期比例,最后结合乳酸脱氢酶活力测定证明了药物致细胞凋亡的特性。通过短时间MTT法,研究了药物对细胞线粒体活力的影响,结合线粒体膜电位分析以确定细胞线粒体是否去功能化。然后,我们分析了药物对细胞内氧化还原压力的影响,测定了瞬时ROS爆发,ROS和GSH水平在2小时后的水平变化,同时分析了钙离子在药物作用后浓度的瞬时变化。运用胞内外钙离子螯合剂分析了ROS产生与钙离子的关系。最后,我们对细胞内磷酸化Akt水平以及细胞色素c从线粒体释放水平作了western blotting分析。实验结果证实,菝葜皂苷元对HepG2细胞具有很强的凋亡效果。在凋亡的早期过程中,首先依赖钙离子的ROS在短时间内爆发,随后,ROS的积累导致了细胞内氧化压力的增加,伴随而来的是线粒体失活与膜电位的耗散。细胞色素c表达量显著升高,并大量释放进入胞质中。磷酸化Akt(Thr-308)含量显著减少,同时磷酸化Akt(Ser-473)含量也呈减少的趋势,但是总Akt含量并未发生显著变化。本实验充分证明菝葜皂苷元导致HepG2细胞凋亡是通过线粒体途径完成的,在这一过程中ROS作为早期信号发挥着重要作用。同时对于正常肝细胞,菝葜皂苷元没有明显抑制效应这一事实揭示了其作为具有低副作用的抗肿瘤药物的潜在价值。