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目的：丁酸钠能够促进体外培养的肿瘤细胞凋亡,这一观点已经得到共识。但对于丁酸钠诱导肿瘤细胞凋亡的信号转导途径以及基因调控的研究结果并不一致。尤其在丁酸钠诱导肿瘤细胞凋亡过程中哪一条caspase途径起决定作用,起始或者效应酶如何激活等方面,存在争议。本研究试图阐明caspase途径在丁酸钠诱导人结肠癌细胞株HT-29凋亡中的作用,关键酶的激活以及重要的基因调控机制。方法：(1)常规方法培养人结肠癌细胞株HT-29,接种后培养24-36 h至对数生长期,分组进行干预,分别及联合给予5.0 mmol/L丁酸钠、20μmol/L广谱caspase抑制剂z-VAD-fmk、20μmol/L caspase-3抑制剂z-DEVD-fmk、20μmol/L caspase-8抑制剂z-IETD-fmk、20μmol/L caspase-9抑制剂z-LEHD-fmk处理24h,丁酸钠在caspase抑制剂处理1h后加入,并设空白对照组。(2)采用Annexin V-FITC法联合PI染色,流式细胞术检测丁酸钠及各caspase抑制剂对HT-29细胞凋亡的影响；运用JC-1染色,流式细胞术检测各组细胞线粒体膜电位变化。(3)使用caspase活性检测试剂盒检测各组细胞caspase-3, caspase-8, caspase-9的活性。(4)Western-blot法检测蛋白表达。以丁酸钠以及丁酸钠联合caspase-9抑制剂z-LEHD-fmk干预HT-29细胞24h后,收集细胞蛋白,用western blot检测Bcl-2,Bax的表达。(5)RT-PCR法检测丁酸钠以及丁酸钠联合z-LEHD-fmk干预组HT-29细胞凋亡调控基因Bcl-2, Bax的表达。结果：(1)丁酸钠诱导的HT-29细胞凋亡(35.40±0.70)%,可被z-VAD-fmk抑制(1.33±0.59)%, P<0.001;该作用亦可被z-DEVD-fmk抑制(1.40±0.52)%,P<0.001；并可被z-LEHD-fmk抑制(1.27±0.91)%, P<0.001;但是z-IETD-fmk不能够抑制丁酸钠诱导的HT-29细胞凋亡(32.10±2.33)%, P=0.079。(2)与对照组比较,丁酸钠干预HT-29细胞后,线粒体膜电位降低(5.53±0.91 vs 10.37±0.81, P=0.001); z-VAD-fmk, z-DEVD-fmk,以及z-LEHD-fmk能够阻断丁酸钠的这种作用(9.80±1.15,10.23±0.50,10.33±1.02),与丁酸钠组比较P<0.05；而z-IETD-fmk组则未显示对该作用的改变(5.93±1.31),与丁酸钠组比较P>0.05。(3)丁酸钠干预HT-29细胞后,caspase 3, caspase 9的活性增高2-3倍,而caspase 8的活性无显著变化,P=0.993。(4)丁酸钠干预HT-29细胞后,下调抑制凋亡基因Bcl-2蛋白表达(丁酸钠组0.08±+0.01 vs对照组0.17±0.03,P=0.002),同时上调促凋亡基因Bax蛋白表达(丁酸钠组0.35±0.03 vs对照组0.15±0.02,P<0.001)；而丁酸钠联合caspase-9抑制剂z-LEHD-fmk组与对照组之间两种调控基因的蛋白表达水平差异无统计学意义(Bcl-2:0.13±0.01 vs 0.17±0.03, P=0.084; Bax:0.14±0.01 vs 0.15±0.02, P>0.05)。(5)丁酸钠干预HT-29细胞后,下调Bcl-2 mRNA表达(丁酸钠组0.23±0.02 vs对照组0.52±0.03,P<0.001),同时上调Bax mRNA表达(丁酸钠组0.72±0.03 vs对照组0.45±0.02,P<0.001)；而丁酸钠联合caspase-9抑制剂z-LEHD-fmk组与对照组之间两种调控基因的mRNA表达水平差异无统计学意义(Bcl-2:0.46±0.03 vs 0.52±0.03, P=0.096; Bax:0.39±0.03 vs 0.45±0.02, P=0.072)。结论：(1)丁酸钠经由caspase途径诱导人结肠癌细胞株HT-29凋亡,并主要是通过线粒体/细胞色素c介导的这一途径,激活caspase-9,启动细胞凋亡环节,从而激发下游的效应caspases,完成诱导凋亡的作用。(2)丁酸钠通过下调抑制细胞凋亡基因Bcl-2,上调促细胞凋亡基因Bax的mRNA及蛋白表达,调控对人结肠癌细胞株HT-29凋亡的诱导作用。该作用受到激活的caspase-9的反馈调节。