人参皂苷Rh4通过激活PGC1α调控PPARγ/WNT/β-catenin/Warburg轴抑制原发性肝癌小鼠模型肿瘤生长与转移

本研究针对肝细胞癌（HCC）治疗中存在的代谢重编程和转移难题，探讨了人参皂苷Rh4通过调控PGC1α/PPARγ轴和WNT/β-catenin通路，抑制Warburg效应并减少肿瘤生长与转移的机制。结果表明，Rh4显著降低肿瘤负荷、改善肝损伤和纤维化，并抑制肺转移，为天然产物靶向癌症代谢和信号通路提供了新策略。

　　

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，其恶性程度高、易转移且治疗手段有限。传统疗法如手术切除和靶向药物（如索拉非尼）虽有一定效果，但常伴随耐药性和严重副作用。因此，探索多靶点、低毒性的天然化合物成为研究热点。人参作为传统中药，其活性成分人参皂苷（Ginsenosides）已被证实具有抗肿瘤潜力，但人参皂苷Rh4（Ginsenoside Rh4）在HCC中的作用机制尚不明确。

本研究发表于《Journal of Future Foods》，团队通过构建原发性HCC小鼠模型，首次系统揭示了人参皂苷Rh4通过调控PGC1α/PPARγ轴和WNT/β-catenin/Warburg通路，抑制肿瘤生长和转移的分子机制。研究不仅验证了Rh4的疗效，还深入解析了其多靶点作用模式，为天然产物在癌症治疗中的应用提供了理论依据。

关键技术方法

研究采用DEN（二乙基亚硝胺）联合CCl₄（四氯化碳）诱导的原发性HCC小鼠模型，通过腹腔注射给予人参皂苷Rh4（100 mg/kg）干预。通过高效液相色谱（HPLC）、核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）验证Rh4纯度与结构；利用免疫组化（IHC）、免疫荧光（IF）和Western blot分析肿瘤增殖、代谢及转移相关蛋白表达；通过分子 docking 模拟Rh4与PGC1α的相互作用；临床数据来源于UALCAN数据库的HCC患者样本。

研究结果

3.1. 人参皂苷Rh4的制备与结构表征

通过酶转化和酸水解从Rg1合成Rh4，经HPLC、HRMS和NMR确认其纯度与结构，为后续实验提供标准化合物。

3.2. 抑制原发性HCC肿瘤生长

Rh4治疗显著减小肿瘤体积、降低肝体比，H&E染色和Ki-67染色显示肿瘤细胞增殖受到抑制，体外实验证实Rh4以剂量依赖性方式抑制HCC-LM3细胞增殖和集落形成。

3.3. 减轻肝损伤与纤维化

Rh4降低血清和肝脏中ALT（丙氨酸氨基转移酶）和AST（天门冬氨酸氨基转移酶）水平，天狼星红染色显示胶原沉积减少，HMGB1蛋白表达下调，表明Rh4具有肝保护作用。

3.4. 调控Warburg效应

Rh4下调糖酵解关键酶（如GLUT1、HK2、PKM2）的表达，逆转肿瘤细胞的有氧糖酵解，促进代谢重编程。

3.5. 抑制肝与肺转移

Rh4降低N-CAD、Vimentin、c-Myc、WNT和β-catenin等转移相关蛋白表达，免疫荧光和Transwell实验证实其抑制肿瘤细胞侵袭和肺转移结节形成。

3.6. 激活PGC1α/PPARγ通路

Western blot和免疫荧光显示Rh4上调PGC1α和PPARγ表达，分子 docking 表明Rh4与PGC1α通过氢键和疏水作用结合（结合自由能-7.6 kcal/mol），激活线粒体生物合成和氧化磷酸化。

结论与意义

本研究首次阐明人参皂苷Rh4通过激活PGC1α/PPARγ轴，抑制WNT/β-catenin信号和Warburg效应，从而协同抑制HCC的肿瘤生长、肝纤维化及转移。其多靶点作用模式凸显了天然化合物在调控癌症代谢与信号通路中的独特优势。尽管仍需长期安全性评估，Rh4为开发低毒性、多靶点HCC治疗策略提供了新方向，尤其适用于联合疗法或辅助治疗。研究结果不仅深化了对人参皂苷抗肿瘤机制的理解，也为“药食同源”理念在精准肿瘤学中的应用提供了实验支持。