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目的:本研究通过体外细胞实验来探讨紫草素对皮肤鳞状细胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma,CSCC)细胞增殖、细胞周期和凋亡的影响,同时对其调控PI3K/AKT信号通路的机制进行实验研究,旨在明确紫草素对皮肤鳞状细胞癌细胞生长的抑制作用及探索其相关机制。方法:体外培养A431细胞,将之随机分为对照组、低剂量紫草素组、中剂量紫草素组和高剂量紫草素组,经不同剂量紫草素处理后,采用CCK-8法检测上述各组细胞的增殖活力,流式细胞仪检测细胞周期和凋亡情况。同时,采用荧光定量PCR检测各组细胞中增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)和细胞周期蛋白B1(Cyclin B1)mRNA的表达,采用western blot法检测细胞中丝/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine kinase,AKT)和p-AKT的表达变化。结果:1.CCK-8法分别于24、48、72 h时检测对照组、紫草素低剂量组、中剂量组、高剂量组A431细胞的活力。结果显示:与对照组相比,紫草素各剂量组A431细胞的活力均显著降低(P<0.05);随着紫草素作用时间的延长,A431细胞的活力也随之下降(P<0.05)。紫草素不同剂量组之间的细胞活力差异均显著。该研究结果表明,紫草素对A431细胞的活力具有抑制作用,且呈剂量和时间依赖性。2.流式细胞仪分别对不同剂量紫草素作用后,A431细胞周期的比例。结果显示:相较于对照组,紫草素低剂量组、中剂量组和高剂量组A431细胞的S期和G2/M期细胞所占比例均显著增高,G0/G1期细胞的所占比例则显著降低,上述各比较结果差异均具有统计学意义(P<0.05)。与紫草素低剂量组相比,紫草素中剂量组和高剂量组A431细胞的S期和G2/M期的百分比均显著升高,G0/G1期细胞所占比例则显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05);与紫草素中剂量组相比,紫草素高剂量组A431细胞的S期和G2/M期所占比例均显著升高,而G0/G1期细胞的比例则显著下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。该研究结果表明,紫草素能够促使A431细胞S期和G2/M期细胞的比例显著增高,减少G0/G1期细胞比例,从而将细胞阻滞在S期和G2/M期,从而减少A431细胞增殖。3.流式细胞仪分别对不同剂量紫草素作用后,A431细胞细胞凋亡情况。结果显示:相较于对照组,紫草素低剂量组、中剂量组和高剂量组A431细胞的凋亡率均显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与紫草素低剂量组相比,紫草素中剂量组和高剂量组A431细胞的凋亡率显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05);与紫草素中剂量组相比,紫草素高剂量组A431细胞的凋亡率显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。上述研究结果表明,紫草素能够诱导A431细胞凋亡,且呈剂量依赖性。4.荧光定量PCR分别检测不同剂量紫草素作用后,A431细胞中PCNA和Cyclin B1 mRNA的表达水平变化。结果显示:与对照组相比,紫草素低剂量组、中剂量组、高剂量组A431细胞中PCNA和Cyclin B1 mRNA的表达水显著下调,差异具有统计学意义(P<0.05)。与紫草素低剂量组相比,紫草素中剂量组和高剂量组A431细胞中PCNA和Cyclin B1 mRNA的表达水平均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05);与紫草素中剂量组相比,紫草素高剂量组细胞中PCNA和Cyclin B1 mRNA的表达水平均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。该研究结果表明,紫草素能够抑制A431细胞中PCNA和Cyclin B1 mRNA的表达,且呈剂量依赖性。5.western blot法分别对不同剂量紫草素作用后,A431细胞中AKT和p-AKT蛋白的表达并进行比较。结果显示:与对照组相比,紫草素低剂量组、中剂量组和高剂量组A431细胞中p-AKT蛋白的表达显著下调,差异具有统计学意义(P<0.05)。与紫草素低剂量组相比,紫草素中剂量组和高剂量组A431细胞中p-AKT蛋白的表达水平明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05);与紫草素中剂量组相比,紫草素高剂量组A431细胞中p-AKT蛋白的表达水平显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。而上述各组细胞中AKT蛋白的表达均无显著差异(P>0.05)。上述研究结果表明,紫草素能够抑制A431细胞中AKT蛋白的磷酸化,继而抑制其激活,且具有剂量依赖性。结论:紫草素能够抑制CSCC细胞的生长,其作用机制可能与其抑制PI3K/AKT信号通路的活化,同时抑制细胞增殖和细胞周期相关基因PCNA和CyclinB 1的表达有关。