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目的:研究L-精氨酸(L-Arginine,L-Arg)干预人肺腺癌细胞A549后,L-精氨酸对人肺腺癌细胞A549增殖、凋亡以及PI3K/Akt信号通路的影响,探讨L-精氨酸对人肺腺癌细胞株A549抗肿瘤的机制。方法:用不同浓度的L-精氨酸(0,16,32,64,96,128 mmol/L)分别处理体外培养的人肺腺癌A549细胞,作用时间为24、36和48小时,用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT法)检测细胞增殖抑制率变化;利用显微镜观察细胞在L-精氨酸作用下的形态变化;同时采用流式细胞仪检测肿瘤细胞在0,16,32,64,96 mmol/L浓度下,48小时的细胞凋亡率及细胞周期进程;Western blot检测各浓度组人肺腺癌A549细胞PI3K/Akt(phosphatidylinositol-3-kinases/Akt,PI3K/Akt)信号通路活化状态,检测Akt及其serine 473位点(p-Akt S473)的磷酸化情况;进一步检测该通路下游促凋亡蛋白Bad和Cleaved Caspase-3的表达情况。结果:1)在0~128mmol/L的范围内,L-精氨酸能显著地抑制细胞增殖,其效果与作用浓度及时间有关,差异有统计学意义(1.00 vs 0.58±0.07,P<0.05),高浓度的L-精氨酸表现出一定的细胞毒性;2)显微镜结果显示,与对照组比较,随着L-精氨酸浓度的增高,细胞数目降低,细胞形态变得不规则;3)与对照组比较,高浓度的L-精氨酸处理细胞48小时可以显著地增加细胞的凋亡率,阻滞细胞周期在G0/G1期(0.70±0.15%vs 21.40±4.69%,P<0.01;40.54±6.14%vs 65.57±8.24,P<0.01),S期及G2/M期细胞比例降低,细胞增殖能力受到抑制;4)Western blot结果显示,随着L-精氨酸浓度的增高(0,16,32,64,96 mmol/L),p-Akt S473磷酸化程度降低(P<0.05);与对照组比较,96 mmol/L L-精氨酸作用下对p-Akt S473磷酸化抑制作用最强(1.00±0.08 vs 0.32±0.06,P<0.01);而与之相反的,随着L-精氨酸浓度的增高,L-精氨酸增加促凋亡蛋白Cleaved Caspase-3和Bad表达(1.00±0.07 vs 2.99±0.28,P<0.01;1.00±0.17 vs 2.98±0.31,P<0.01),提示高浓度L-精氨酸可激活凋亡相关通路,提高相关促凋亡蛋白的表达来抑制人肺腺癌细胞株A549细胞增殖。结论:L-精氨酸能抑制人肺腺癌A549增殖及促进凋亡,该作用可能是通过抑制P13K/Akt信号通路激活来实现。