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目的：探讨人参皂甙Rg3在常氧、低氧条件下对人喉鳞癌细胞(Htep-2)增殖与凋亡的作用，以及对缺氧诱导因子-1α(Hypoxia Inducible Factor 1 alpha，HIF-1α)皮细胞生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)表达的影响，为中药治疗喉鳞癌以及以低氧作为喉鳞癌治疗的新靶点提供重要的研究依据。
方法：模拟低氧条件(37℃，5％CO2，1％O2，94％N2)，以人参皂甙Rg3作为干预因素，选择顺铂作为阳性对照。将人喉鳞癌细胞(Hep-2)分为六组，即A：常氧对照组；B：常氧人参皂甙Rg3组；C：常氧顺铂对照组；D：低氧对照组；E：低氧人参皂甙Rg3组；F：低氧顺铂对照组。采用MTT法分别检测不同浓度的人参皂甙Rg3和顺铂在不同作用时间下对人喉鳞癌细胞(Hep-2)增殖的抑制作用，以确定本实验的最佳实验浓度与时间。采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)检测不同氧条件下，药物作用后细胞凋亡情况；采用流式细胞术检测人参皂甙Rg3在不同氧条件下对Hep-2细胞周期以及凋亡的影响；采用RT-PCR、免疫细胞化学以及流式细胞术检测人参皂甙Rg3在不同氧条件下对HIF-1α和VEGF mRNA及蛋白表达的影响。
结果：
1.人参皂甙Rg3及顺铂在不同氧条件下对Hep-2细胞生长的影响MTT结果显示：人参皂甙Rg3在低氧、常氧条件下对人喉鳞癌细胞Hep-2的生长均有抑制作用，且随着Rg3作用浓度的增加，抑制作用增强。各实验组与对照组相比均有显著差异(P＜0.05)；并且Rg3低氧条件下对人喉鳞癌细胞Hep-2的抑制率低于常氧条件下对人喉鳞癌细胞Hep-2的抑制率。
常氧条件下，顺铂3μg/ml的对Hep-2的抑制率(21.40±2.03)％与Rg3 300μg/ml的抑制率(19.71±1.32)％无显著性差别(P＞0.05)，所以选择顺铂3μg/ml、Rg3 300μg/ml作为实验浓度。300μg/ml浓度下的人参皂甙Rg3分别作用12h、24h、48h和72h后，对人喉鳞癌细胞的抑制率无显著性差异。因此，选择24h作为作用时间。
2.人参皂甙Rg3及顺铂在不同氧条件下对Hep-2细胞周期的影响常氧培养细胞周期分布以G1期为主，S期次之，G2/M期最少；低氧条件下处于G0/G1期的细胞明显增多，S期和G2/M期细胞减少。Rg3处理后，低氧、常氧两种培养条件下的细胞分布G0/G1期细胞减少，S期和G2/M期细胞增多(P＜0.05)。
3.人参皂甙Rg3及顺铂在不同氧条件下对Hep-2细胞凋亡的影响经TUNEL染色，常氧、低氧条件下，用药组均可见大量凋亡细胞，呈褐色，细胞圆形或梭形；低氧Rg3组凋亡指数(AI)(13.78±0.53)％明显高于低氧对照组(1.02±0.2)％，但低于常氧Rg3组(18.15±0.96)％。
流式细胞术结果显示，低氧、常氧两种培养条件下，Rg3组凋亡率较对照组明显增加(P＜0.05)，且低氧Rg3组凋亡率(7.62±0.95)％低于常氧Rg3组(16.58±0.55)％(P＜0.05)。
4.人参皂甙Rg3及顺铂在不同氧条件下对Hep-2中HIF-1α表达的影响RT-PCR结果显示低氧条件下，HIF-1α mRNA的表达明显高于常氧。低氧条件下，Rg3组降低了HIF-1α mRNA的表达(P＜0.05)，顺铂组与对照组之间无显著性差异(P＞0.05)。
免疫细胞化学和流式细胞术结果均显示，低氧条件下，HIF-1α蛋白的表达明显高于常氧；Rg3和顺铂组中HIF-1α蛋白的表达弱于对照组(P＜0.05)，Rg3组与顺铂组之间无显著性差异(P＞0.05)。
5.人参皂甙Rg3及顺铂在不同氧条件下对Hep-2中VEGF表达的影响RT-PCR结果可见低氧条件下， VEGF mRNA的表达明显高于常氧。低氧条件下，Rg3组降低了VEGF mRNA的表达(P＜0.05)，顺铂组与对照组相比无显著性差异(P＞0.05)。
免疫细胞化学和流式细胞术结果均显示，低氧条件下，VEGF蛋白的表达明显高于常氧；Rg3和顺铂组中VEGF蛋白的表达弱于对照组(P＜0.05)，Rg3组与顺铂组之间无显著性差别(P＞0.05)。
6.经Pearson相关性统计分析，HIF-1α和VEGF蛋白的表达呈显著正相关；低氧条件下，HIF-1α蛋白的表达与Hep-2细胞的凋亡率呈显著负相关。
结论：
1.在常氧、低氧不同氧供条件下，人参皂甙Rg3可以通过作用于Hep-2的G2-M期，阻断细胞S-G2期、G2-M期进程，减慢癌细胞的增殖速度。
2.人参皂甙Rg3可以诱导Hep-2细胞发生凋亡。
3.下调HIF-1α的表达可能是人参皂甙Rg3促进Hep-2细胞凋亡的机制之一。
4.下调HIF-1α的表达，从而抑制VEGF的转录活性，阻碍新生血管的生成也可能是人参皂甙Rg3的抗肿瘤的作用机制。