目的探讨全反式维甲酸(all-trans-retinoic acid, ATRA)对人雄激素非依赖性前列腺癌细胞株PC-3增殖的抑制作用及其bcl-2和bax表达的影响。方法以不同浓度的ATRA处理PC-3细胞,用甲基偶氮唑蓝比色法(MTT法)研究细胞增殖抑制情况;普通光学显微镜观察细胞形态学的变化;流式细胞仪(FCM)Annexin V/PI双染色法检测ATRA对PC-3细胞凋亡的诱导作用;FCM和免疫细胞化学法检测PC-3细胞bax和bcl-2的表达变化;采用免疫印迹法(Western blot)检测PC-3细胞bax和bcl-2的蛋白水平变化。结果ATRA浓度为(10-6～10-4 )mol/L时,可明显抑制PC-3细胞的增殖(P<0.01),并具有时间-剂量依赖性。ATRA作用后,普通光学显微镜观察到细胞皱缩、核质浓缩、核碎裂以及凋亡小体形成等凋亡形态学改变。流式细胞仪分析,ATRA为10-7、10-6、10-4 mol/L浓度下细胞凋亡率分别为(1.02±0.05)%、(26.51±1.08)%、(48.33±0.85)%,ATRA处理后PC-3细胞bcl-2表达的阳性细胞率明显下降,Bax表达的阳性细胞率明显上升,与对照组比较均有显著性差异(P<0.05)。免疫细胞化学方法检测结果显示,处理组PC-3细胞bcl-2的表达下调,bax的表达上调,随ATRA浓度增加,bcl-2/bax的比值不同程度的下降(P<0.05)。Western blot检测显示,随着ATRA浓度的增加,bcl-2的蛋白水平出现明显的逐渐下降趋势,bax的蛋白水平出现明显的逐渐增加趋势。结论ATRA对人前列腺癌细胞株PC-3具有明显的增殖抑制作用;ATRA对前列腺癌细胞株PC-3的增殖抑制作用与其能诱导该细胞凋亡发生有关;ATRA诱导PC-3细胞凋亡的分子机理与下调bcl-2表达和上调bax表达有关。