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目的：探讨薯蓣皂苷对人结肠癌HCT-116细胞的细胞毒作用并采用蛋白质组学技术对分子机制进行初步研究。方法：研究中，不同浓度(1.25、2.5、5.0和10.0μg/ml)薯蓣皂苷处理人结肠癌细胞HCT-116、LoVo、Caco-2、SW620和LS不同时间(24、48和72h)后，MTT法检测细胞活力；同时也考察了薯蓣皂苷对人正常结肠组织细胞CCD-18Co细胞活力的影响。在薯蓣皂苷对人结肠癌细胞HCT-116的细胞毒作用研究中，AO/EB和DAPI荧光染色检测细胞凋亡及细胞核情况，流式细胞仪检测细胞内ROS和Ca2+水平，测定iNOS和NO含量，透射电镜观细胞超微结构，流式细胞仪检测细胞周期，单细胞凝胶电泳检测细胞DNA损伤，TUNEL法检测细胞凋亡。在分子机制研究中，采用iTRAQ蛋白质组学技术筛选薯蓣皂苷作用前后表达差异蛋白，采用GO、KEGG和INTACT等生物信息学技术对差异蛋白功能、信号通路和蛋白相互作用进行分析；采用western blotting法和Real-time PCR技术对目标分子进行生物学验证。结果：薯蓣皂苷可显著降低人结肠癌细胞HCT-116、LoVo、Caco-2、SW620和LS细胞活力，呈剂量和时间依赖性，尤其对HCT-116细胞作用较为显著，也可一定程度降低CCD-18Co细胞活力。AO/EB和DAPI染色显示薯蓣皂苷诱导HCT-116细胞凋亡，细胞核固缩并出现凋亡小体，细胞内ROS和Ca2+浓度显著增加，NO和iNOS含量升高，细胞超微结构被破坏，细胞被阻滞在G2/M期，并发生DNA损伤和细胞凋亡。在蛋白组学研究中，薯蓣皂苷作用于HCT-116细胞后，288种蛋白发生差异性表达(p <0.05)，这些差异蛋白参与细胞过程、代谢、生物调节等过程并与氧化磷酸化、Wnt和p53等信号通路有关。分子生物学实验证实薯蓣皂苷能上调ATP6V0C、Ppp2r5e、Gna11和COX6C的mRNA表达，上调Cyc1、ND1和Camk2g蛋白质表达，下调Rhoa、Ccnb1和Gnaq蛋白表达。结论：本研究发现薯蓣皂苷对人结肠癌细胞HCT-116有较强的细胞毒作用，这种作用可能与影响细胞内氧化应激、DNA损伤、细胞周期调节等过程有关，并影响氧化磷酸化、Wnt、p53和Ca2+信号通路来诱导细胞凋亡，提示薯蓣皂苷可能成为治疗结直肠癌的先导药物，鉴定的差异蛋白质为结直肠癌的预防和治疗提供了有用的生物学信息。