结肠癌是一种常见的消化道肿瘤,数据显示，其死亡率已居世界肿瘤相关死亡的第二位。结肠癌术后易复发，复发后易产生耐药性。研究提示，肿瘤组织中存在极少数和正常干细胞一样具有“干性”，能够自我更新、多向分化，并长期处于G0期、对化疗药物耐药的细胞，称之为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞可能是肿瘤形成、发展和恶化的根源。人参皂苷Rg3属于原人参二醇型，为五加科植物人参Panax ginseng C.A. Mey的主要有效成分之一。人参皂苷Rg3具有两种构型，即S型和R型。现有研究表明，人参皂苷Rg3（R）具有抑制肿瘤血管生成、降低肿瘤微血管密度、诱导肿瘤细胞凋亡等活性，但有关人参皂苷Rg3(S)型，特别是其对肿瘤干细胞作用的研究还很少。因此，本研究在前期建立的筛选平台基础上，以EpCAM及CD44两种分子作为筛选标志物，利用免疫磁珠分选法，从人结肠癌细胞系HCT-116中筛选得到EpCAM~+CD44~+HCT-116结肠癌干细胞，并以软琼脂成瘤、诱导分化、以及干细胞特异性基因表达的方法进行鉴定；利用CCK-8法检测20(S)-Rg3对结肠癌细胞的抑制作用，并筛选20(S)-Rg3抑制结肠癌干细胞增殖的有效浓度及作用时间，并将该浓度的20(S)-Rg3作用与成纤维细胞3T3，考察其对正常组织的细胞是否有影响；分别用AO/EB荧光双染法，Annexin V-FITC/PI荧光双染法、DNA Ladder检测法检测结肠癌干细胞凋亡；用线粒体膜电位法、Caspase酶活性分光光度检测法、RT-PCR法检测初步研究结肠癌干细胞的凋亡机制。结果表明，筛选所得的EpCAM~+CD44~+HCT-116细胞在无血清培养中悬浮生长逐渐形成肿瘤微球，在软琼脂固体培养基中也可以形成克隆，经含血清培养液诱导培养后，细胞微球逐渐贴壁生长；RT-PCR结果表明结肠癌干细胞有干细胞特异性基因SOX2、Nanog、Cldn-6的mRNA表达。20(S)-Rg3能够抑制EpCAM~+CD44~+HCT-116细胞增殖，当浓度为400μmol/L、作用时间24h时，达最佳抑制率；因此，20(S)-Rg3的浓度范围设定为100μmol/L、200μmol/L、400μmol/L。20(S)-Rg3对EpCAM~+CD44~+HCT-116细胞的增殖抑制作用，与对照组相比，具有显著性差异（P<0.05），与顺铂组相比，无显著性差异（P>0.05）；当20(S)-Rg3浓度为100μmol/L、200μmol/L、400μmol/L时对成纤维细胞3T3的抑制率与阳性对照组顺铂相比，具有显著性差异（P<0.05）；在20(S)-人参皂苷Rg3的作用下，EpCAM~+CD44~+HCT-116细胞中Caspase-3、Caspase-9酶的活性，显著高于对照组（P<0.01）；细胞线粒体膜电位降低，凋亡促进基因Bax的表达上调，凋亡拮抗基因Bcl-2的表达下调。20(S)-人参皂苷Rg3能够抑制结肠癌EpCAM~+CD44~+HCT-116细胞的增殖，并且在一定浓度下诱导其凋亡。由于经典的细胞凋亡途径可能有以下两种：（1）通过降低细胞线粒体膜电位，释放Caspase激活剂Cyto，激活Caspase-9前体，通过级联放大反应依次激活上游Caspase-9，下游Caspase-3，Caspase-6作用于底物而破坏Bax、Bcl-2凋亡二聚体，上调Bax，下调Bcl-2，使细胞发生不可逆转的凋亡；（2）启动CD95途径，细胞膜发生损伤，激活死亡受体，进而激活Caspase-8作用于Bax、Bcl-2凋亡二聚体，上调Bax，下调Bcl-2，使细胞发生不可逆转的凋亡。结合检测指标相应的变化，我们推断，20(S)-人参皂苷Rg3诱导结肠癌干细胞凋亡的机制有可能与上述途径相关。因此，人参皂苷Rg3（S）能够抑制结肠癌干细胞增殖，并通过一定的凋亡途径诱导其凋亡而发挥抗肿瘤的作用。