菠萝蛋白酶（Bromelain）作为多功能抗癌剂：靶向乳腺癌和肝癌细胞增殖、迁移及凋亡的作用机制研究

本研究针对天然蛋白酶Bromelain在乳腺癌MCF-7和肝癌HepG-2细胞中的抗癌机制展开探索。通过MTT法、划痕实验、流式细胞术及qPCR等技术，发现Bromelain以剂量和时间依赖性方式显著抑制癌细胞增殖与迁移，并通过调控BAX/BCL-2比值诱导细胞凋亡。该研究为开发低毒性天然抗癌辅助疗法提供了重要实验依据，对推进乳腺癌和肝癌的靶向治疗具有积极意义。

　　

癌症作为全球首要死因，每年导致约1000万人死亡，其发病机制与遗传突变、代谢异常及环境因素密切相关。在沙特阿拉伯，癌症发病率呈现急剧上升趋势，预计到2030年病例数将比2015年增长63%，其中乳腺癌和肝癌尤为高发。传统化疗药物虽具有一定疗效，但存在毒性强、特异性低及副作用显著等问题，严重影响患者生活质量。因此，开发高效低毒的自然来源抗癌药物成为当前研究热点。

菠萝蛋白酶（Bromelain）是一种从菠萝茎中提取的天然蛋白酶，属于半胱氨酸蛋白酶家族，既往研究显示其具有抗炎、促伤口愈合等作用。近年来，其在抗癌领域的潜力逐渐被发掘，已有报道表明该酶可抑制细胞增殖、转移并诱导凋亡，但其在乳腺癌和肝癌中的具体作用机制尚未系统阐明，尤其缺乏与标准化疗药物（如Taxol）的直接对比研究。

为此，来自沙特阿拉伯乌姆古拉大学的研究团队在《Current Research in Biotechnology》上发表了一项研究，系统探讨了Bromelain对MCF-7乳腺癌细胞和HepG-2肝癌细胞的多重抗癌效应及其分子机制。

本研究采用MTT法检测细胞毒性，划痕实验评估细胞迁移能力， Annexin V/7-AAD染色结合流式细胞术分析细胞凋亡与坏死，并通过实时荧光定量PCR（qPCR）检测凋亡相关基因BAX和BCL2的表达。所有实验均设Taxol为阳性对照，数据经统计学处理，保证结果可靠。

在细胞增殖抑制方面，研究通过MTT实验发现，Bromelain处理可显著降低MCF-7和HepG-2细胞的存活率，且呈现剂量与时间依赖性。在MCF-7细胞中，48小时处理下IC₅₀为15.625 μg/mL，而HepG-2细胞则为7.8125 μg/mL，表明后者对Bromelain更为敏感。相比之下，Taxol也显示出类似的抑制效果，印证了Bromelain作为天然抗癌物的潜力。

通过显微镜观察，研究人员发现经Bromelain处理的细胞出现明显形态学改变，包括细胞收缩、变圆和脱落，这些变化与凋亡特征一致，且在最高浓度（125 μg/mL）下最为显著。

在细胞迁移抑制实验中，划痕实验显示Bromelain能有效抑制MCF-7细胞的迁移能力。在31.25 μg/mL浓度下，伤口闭合率减少约40%，而在125 μg/mL时细胞迁移几乎完全停滞，其效果与Taxol相当。这一结果提示Bromelain或可抑制肿瘤细胞的转移行为。

在细胞凋亡诱导方面，流式细胞术检测显示，Bromelain处理可导致早期和晚期凋亡细胞比例显著上升，且呈剂量依赖性。在125 μg/mL浓度下，早期凋亡和晚期凋亡及坏死细胞占比分别达到40%和30%，明显高于对照组。形态学观察进一步证实了凋亡特征的出现，如膜起泡和染色质凝集。

基因表达分析结果从分子机制层面支持了上述表型变化。qPCR检测显示，Bromelain处理可上调促凋亡基因BAX的表达，同时下调抗凋亡基因BCL2，导致BAX/BCL2比值增大，从而促进线粒体途径的细胞凋亡。

研究还对比了两种细胞系对Bromelain的响应差异，发现MCF-7细胞在增殖抑制、迁移阻断和凋诱导方面均比HepG-2细胞更敏感，提示不同癌种可能存在机制差异。

综上所述，该研究通过多角度实验证明Bromelain能有效抑制乳腺癌和肝癌细胞的增殖与迁移，并诱导细胞凋亡，其作用机制与调控BAX/BCL2比值密切相关。其抗癌效果与常用化疗药Taxol相当，但因其天然来源和较低毒性，更具临床应用潜力。

在讨论部分，作者进一步指出，Bromelain可能通过影响PI3K/Akt、MAPK等信号通路和NF-κB抑制发挥抗癌作用，与既往研究一致。此外，该酶还可能抑制基质金属蛋白酶（MMPs）和上皮-间质转化（EMT），从而降低肿瘤转移风险。本研究不仅填补了Bromelain在乳腺癌和肝癌机制研究的空白，也为将其开发为辅助抗癌药物或替代疗法提供了坚实依据。

作者在文末建议，未来研究应着重于阐明Bromelain的精确分子靶点、体内药代动力学特性，以及与其他化疗药物的协同效应，同时需评估其对正常细胞的安全性，以推动其向临床转化。