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目的:芝麻素是芝麻油中含量最丰富的木脂素,已被证实对多种肿瘤细胞具有显著抑制作用。然而,芝麻素抑制非小细胞肺癌(NSCLC)细胞增殖和诱导凋亡的机制尚不明确。本研究旨在探究芝麻素在NSCLC中的作用及其机制,以期为芝麻素作为辅助用药治疗NSCLC提供实验依据。方法:(1)MTT法:检测不同浓度芝麻素对A549和H1792细胞增殖的影响。随后检测p53抑制剂PFTα和PI3K/Akt抑制剂LY294002分别对芝麻素抑制A549和H1792细胞增殖的影响。(2)流式细胞术:检测不同浓度芝麻素对NSCLC细胞(A549和H1792细胞)凋亡和细胞周期的影响;随后检测PFTα和LY294002分别对芝麻素诱导的NSCLC细胞(A549和H1792细胞)凋亡和细胞周期阻滞的影响。(3)免疫印迹法(Western blot):检测芝麻素对A549和H1792细胞cyclin D1、CDK2、p53、p-Akt(Ser473)和p-MDM2(Ser166)表达的影响。在加入芝麻素和PFTα后,检测A549和H1792细胞p53和cyclin D1的表达;在加入芝麻素和LY294002后,检测A549和H1792细胞p53和cyclin D1的表达。(4)皮下成瘤实验:构建裸鼠皮下瘤模型,给予芝麻素,测量皮下瘤大小。采用苏木精-伊红染色法(HE染色法)检测芝麻素给药对心、肝、脾、肺和肾的毒性作用;取出皮下瘤,采用免疫组化法(IHC法)检测芝麻素对皮下瘤p-Akt(Ser473)、p53和Ki67表达的影响。结果:(1)芝麻素可显著抑制NSCLC细胞增殖并诱导细胞凋亡。(2)芝麻素可显著诱导NSCLC细胞G1期细胞周期阻滞并抑制cyclin D1和CDK2的表达。(3)芝麻素可显著上调NSCLC细胞p53的表达,在外加p53抑制剂PFTα后可逆转芝麻素抑制细胞增殖的作用。此外,PFTα还可逆转芝麻素诱导的G1期细胞周期阻滞和细胞凋亡。(4)芝麻素可显著抑制p-Akt(Ser473)和p-MDM2(Ser166)的表达,加入PI3K/Akt抑制剂LY294002后,芝麻素对NSCLC细胞增殖几乎没影响。在外加LY294002时,芝麻素对NSCLC细胞周期阻滞和细胞凋亡不产生额外影响。芝麻素上调NSCLC细胞p53表达是通过抑制PI3K/Akt信号通路来实现,而抑制cyclin D1的表达是通过上调p53实现的。(5)芝麻素可显著抑制体内肿瘤生长且对主要器官(心、肝、脾、肺和肾)无明显毒性作用;芝麻素可显著抑制皮下瘤p-Akt(Ser473)、Ki67并上调p53表达。结论:本研究证实了芝麻素通过Akt/p53信号通路抑制NSCLC细胞增殖并诱导细胞凋亡。芝麻素可显著抑制体内肿瘤生长且对主要器官(心、肝、脾、肺和肾)无明显毒性作用。