2.1 藏红花素诱导细胞凋亡 细胞凋亡和细胞增殖均是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的根本，而肿瘤细胞过度增殖和凋亡抑制，造成其无限制增殖生长。因此利用各种治疗手段促进肿瘤细胞凋亡是抗肿瘤治疗的重要策略之一。藏红花素主要通过抑制Bcl-2表达，增加Bax表达，激活caspase瀑布（cleaved caspase-3、caspase-9和caspase-8上升），从而诱导内源性细胞凋亡，抑制肿瘤细胞增殖。
2.2 藏红花素诱导细胞周期阻滞 周期蛋白和细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）组成的蛋白激酶复合体推动细胞周期进程。多项研究应用流式细胞仪检测证实藏红花素可阻滞多种肿瘤细胞于G0/G1期，研究发现细胞阻滞可能与Cyclin D1和survivin 表达增加有关。
2.3 藏红花素逆转EMT 恶性肿瘤的进展于上皮表型缺失和间质表现获得有关，EMT有利于肿瘤侵袭转移。实验研究发现藏红花素治疗后的裸鼠前列腺癌肿瘤内E-cadherin、K18表达增加，N-cadherin、β-catenin表达减少，且MMP9、MMP2和uPA表达减少，逆转EMT，抑制肿瘤转移。β-catenin与一些人类恶性肿瘤有关，且在Wnt信号通路中发挥重要作用。因此藏红花素抗肿瘤作用可能与Wnt信号通路有关。
2.4 藏红花素对活性氧的影响 ROS在多种恶性肿瘤细胞中含量较高，其有利于肿瘤的增殖、侵袭和转移，并与肿瘤耐药性有关。多项研究发现藏红花素具有抗氧化作用。亦有研究证实藏红花素可减少ROS产生，从而诱导白血病细胞凋亡。但在卵巢癌细胞Hela中，藏红花素并未显著减少ROS。这些研究表明，藏红花素对ROS的影响因细胞而异，其内在机制有待进一步深入研究。
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