目的检测索拉非尼单药、As2O3单药以及两药联合对肝癌细胞株HepG2的作用,探讨两药联用的协同抗肿瘤机制。方法以不同浓度的索拉非尼和不同浓度的As2O3分别组成单药组和索拉非尼+As2O3联合用药组,另设不加药的对照组,作用于HepG2细胞。MTT法检测索拉非尼、As2O3单药及联用对HepG2细胞的增殖抑制作用,Annexin V-FITC/PI双染检测肿瘤细胞凋亡,罗丹明123染色观察细胞线粒体膜电位。Western blotting检测ERK、p-ERK蛋白表达。结果索拉非尼、As2O3单药与联用均能抑制HepG2细胞增殖,呈剂量-时间依赖效应,两药联用有交互效应(P<0.05)。索拉非尼、As2O3单药与联用均能诱导HepG2细胞凋亡,联合组更为明显(P<0.05)。两药联用能使线粒体膜电位明显下降,较两药单用和对照组有统计学意义。用药后ERK蛋白表达无明显改变,而pERK表达下降,联合用药组尤显。结论索拉非尼、As2O3单药及联用均能抑制HepG2细胞增殖,诱导其凋亡。索拉非尼与As2O3联合作用于人肝癌HepG2细胞具有协同作用,其机制可能是共同诱导线粒体膜电位下降及抑制Raf/MEK/ERK信号传导通路。