恶性肿瘤肝癌已被报道为全球癌症相关死亡的第三大原因,其发病率与死亡率长年维持在较高水平。肝癌起病隐袭,病因复杂,患者很难在早期被诊断出来,预后较差。肝癌,尤其是肝细胞癌,已成为全球需要共同面对的公共卫生挑战。目前,放化疗仍然是肝癌治疗最关键的策略之一,尤其是对于不适合手术切除的肝癌患者。然而,在放化疗过程中不可避免地会出现肝功能障碍、肝毒性和免疫系统紊乱等多种不良反应,因此寻找高效低毒的治疗方法或药物仍是肝癌治疗的重中之重。石吊兰素（lysionotin）是从石吊兰（Lysionotus pauciflorus Maxim）中提取出的一种黄酮类化合物,近年来由于其具有多种生物活性而受到广泛关注。研究表明,石吊兰素具有抑制肿瘤、抗菌消炎、抗结核、镇咳祛痰、降血压、清除自由基和抗过敏等多种作用。然而,石吊兰素的抑制肝癌作用尚未在细胞和动物模型中得到系统报道。本研究旨在探究石吊兰素在Hep G2和SMMC-7721肝癌细胞及其异位肿瘤模型中的抑制肝癌活性及其作用机制。首先,我们在两种肝癌细胞中对石吊兰素的抑制肝癌活性进行了探究,结果显示,石吊兰素能够显著降低Hep G2和SMMC-7721肝癌细胞的活力,促进细胞凋亡,抑制癌细胞的迁移和集落形成。此外,石吊兰素能够促进癌细胞内活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的释放并降低线粒体膜电位水平,导致肝癌细胞内ROS的过度累积,对癌细胞的增殖和凋亡产生重要影响。免疫印迹实验（western blot）结果表示,石吊兰素给药24 h后能够增加肝癌细胞内活化的半胱天冬酶（Cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase）3,8和9,以及活化的多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶-1（Poly ADP-ribose polymerase-1,PARP-1）的表达水平。此外石吊兰素可以增加Fas配体（Fas ligand,Fas L）,B淋巴细胞瘤相关X蛋白（Bcl-2-associated X protein,Bax）和B淋巴细胞瘤关联死亡启动子（Bcl-2 antagonist of cell death,Bad）的表达水平,并降低B淋巴细胞瘤-特大型（B-cell lymphoma-x L,Bcl-x L）,核因子E2相关因子2（NF-E2-related factor 2,Nrf2）和血红素氧合酶1（Heme oxygenase-1,HO-1）的表达水平。为进一步研究石吊兰素在体内的抑制肝癌效果和安全性,我们建立了裸鼠异位肿瘤模型,并用石吊兰素给药治疗14天。治疗期间记录模型裸鼠的体重及肿瘤体积,并在最后一次治疗结束后,收集裸鼠的脾脏、肝脏、肾脏器官和异位肿瘤用于组织病理学染色以及western blot实验。实验结果显示,石吊兰素给药组裸鼠的体重变化趋势比较稳定,表明石吊兰素作为治疗药物对裸鼠没有显著的毒副作用。随着治疗天数的增加,Hep G2和SMMC-7721空白对照组的裸鼠肿瘤体积不断增长,而石吊兰素给药组的肿瘤体积增长较缓。治疗结束后,Hep G2空白对照组的异位瘤体积平均值约为333.81 mm~3,石吊兰素给药组的异位瘤体积平均值约为146.35 mm~3,SMMC-7721空白对照组的异位瘤体积平均值约为334.37mm~3,石吊兰素给药组的异位瘤体积平均值约为200.82 mm~3,说明石吊兰素可以显著抑制异位肿瘤的生长。组织病理学结果显示,裸鼠的脾脏、肝脏和肾脏结构无明显改变。以上结果证明了石吊兰素在动物体内的有效性以及安全性。Western blot结果表明,石吊兰素显著增加了Cleaved PARP-1,Cleaved caspase-3,Cleaved caspase-8,Cleaved caspase-9,Fas L,Bax和Bad的表达水平,并降低了Bcl-x L,Nrf2和HO-1的表达水平。Ac-DEVD-CHO是一种细胞通透性的caspase-3抑制剂,能够不可逆的抑制caspase-3的表达。我们的结果显示,在Hep G2和SMMC-7721肝癌细胞中使用Ac-DEVD-CHO预处理,能够抑制由石吊兰素引起的细胞活力的降低、细胞凋亡的增加和线粒体膜电位的消散,并使肝癌细胞中由石吊兰素引起的Cleaved PARP-1,Cleaved caspase-3,Fas L,Bax蛋白的过表达降低,这证实了caspase-3在石吊兰素诱导肝癌细胞凋亡过程中的主导作用。综上所述,本研究通过体内和体外实验结果表明,在Hep G2和SMMC-7721肝癌细胞及其异位肿瘤模型裸鼠中,石吊兰素表现出显著的抑制肝癌作用,且在一定程度上与caspase-3介导的凋亡通路有关。本研究为石吊兰素在肝癌治疗中的潜在临床价值提供了数据基础。