辣椒叶提取物通过抑制NF-κB/METTL1介导的糖酵解诱导肝细胞癌细胞抗肿瘤作用

《Advances in Traditional Medicine》：Chili pepper leaves extract induced antitumor effect via inhibition of NFkB/METTL1 mediated glycolysis in hepatocellular carcinoma cells

本研究针对肝细胞癌(HCC)治疗中存在的耐药性和不良反应等难题，探讨了30%乙醇辣椒叶提取物(PLE)的抗肿瘤机制。研究人员发现PLE通过抑制NF-κB/METTL1信号通路，降低糖酵解关键蛋白HK2、PKM2、LDH表达，诱导caspase-3和PARP活化，在体外和体内实验中均显示出显著抗HCC效果。该研究为天然产物作为膳食抗癌补充剂开发提供了新思路。

　　

在全球癌症负担日益加重的背景下，肝细胞癌(HCC)作为最常见的肝脏恶性肿瘤，其发病率和死亡率居高不下。尽管近年来系统性治疗取得了一定进展，但由于治疗耐药性和严重不良反应，临床疗效仍不尽如人意。这种困境促使研究人员将目光转向天然产物和膳食补充剂，期望从中发现具有多靶点作用机制且安全性更高的抗癌候选物。

在众多天然产物中，辣椒(Capsicum annuum)及其生物活性成分展现出多种药理活性，包括抗菌、抗炎、神经保护和抗氧化等作用。特别值得注意的是，辣椒中的某些成分已显示出抗肿瘤潜力，但其具体作用机制尚不明确。与此同时，代谢重编程作为癌症的重要特征之一，在HCC发生发展中扮演关键角色。癌细胞倾向于利用有氧糖酵解（即"沃伯格效应"）来维持快速增殖，其中糖酵解关键酶如己糖激酶2(HK2)、丙酮酸激酶M2型(PKM2)和乳酸脱氢酶(LDH)的过度表达与患者不良预后密切相关。

核因子κB(NF-κB)作为重要的转录因子，由NFKB1/2和RELA等亚基组成，在炎症反应、癌症干细胞维持、免疫逃逸和代谢适应等多个方面促进HCC进展。近年研究发现，NF-κB信号通路可能与RNA修饰酶存在交叉对话。在34个甲基转移酶样(METTL)蛋白家族中，METTL1通过调节致癌mRNA的m7G甲基化参与肿瘤发生。然而，NF-κB是否与METTL1协同调控糖酵解并驱动HCC进展，仍是一个未解之谜。

基于以上背景，来自庆熙大学韩国医学院的研究团队在《Advances in Traditional Medicine》上发表了一项创新性研究，探讨了30%乙醇辣椒叶提取物(PLE)在HCC模型中的抗肿瘤作用及其分子机制。

研究人员采用了几项关键技术方法：通过UPLC-QTOF/MS进行代谢物分析鉴定PE主要成分；利用MTT法检测细胞活力；通过Western blotting分析蛋白表达；采用siRNA干扰技术进行基因功能研究；使用免疫共沉淀(Co-IP)检测蛋白间相互作用；建立Hep3B异种移植小鼠模型进行体内验证；并利用免疫组化分析肿瘤组织蛋白表达。研究涉及的细胞系包括Huh7和Hep3B两种人HCC细胞系，动物实验使用BALB/c裸鼠，所有实验均遵循相关伦理规范。

PLE增加Hep3B和Huh7细胞的细胞毒性并减弱pro-PARP和pro-Caspase 3表达

通过UPLC-QTOF/MS分析，研究人员确定了PE中的主要化合物，包括辣椒苷II和辣椒苷III。当用浓度递增的PLE(25-400μg/mL)处理Hep3B和Huh7细胞24小时后，MTT检测显示PLE以浓度依赖的方式降低细胞活力，从100μg/mL开始出现显著细胞毒性。Western blotting结果进一步表明，PLE浓度依赖性地降低pro-PARP和pro-Caspase 3的表达，说明PLE的细胞毒性作用与诱导凋亡相关。

PLE抑制Huh7和Hep3B细胞中糖酵解相关蛋白包括HK2、PKM2和LDH的表达

研究发现PLE显著降低Huh7和Hep3B细胞中HK2、PKM2和LDH的蛋白表达水平。与此一致的是，PLE处理还显著减少了Huh7和Hep3B细胞中乳酸的生成量，这表明PLE确实能够抑制癌细胞的糖酵解过程。

HCC中METTL1过表达及PLE对Huh7和Hep3B细胞中METTL1和NFkB/lkB的影响

TCGA数据库分析显示METTL1在HCC患者中过度表达，且与不良预后相关。实验发现METTL1在Huh7和Hep3B细胞中高表达，而PLE能有效抑制METTL1、p-NF-κB和p-IκB的表达。更重要的是，PLE降低了Huh7细胞核和胞质组分中METTL1和RELA(NF-κB亚基)的表达。

NFkB调控Huh7细胞中METTL1和糖酵解相关蛋白

为了阐明NF-κB和METTL1在PLE诱导的抗肿瘤作用中的角色，研究人员使用RELA和METTL1的siRNA在Huh7细胞中进行RNA干扰实验。结果显示，RELA的敲低降低了METTL1、p-NF-κB/p-IκB、HK2、PKM2和LDH的表达。相反，METTL1的敲低并不影响NF-κB的磷酸化水平，表明METTL1位于NF-κB信号通路的下游。

PLE干扰Huh7细胞中NFkB和METTL1之间的相互作用

通过相关性分析发现RELA和METTL1之间的相关性较弱，而METTL1与NFkB1A之间存在负相关。免疫共沉淀实验证实METTL1与NF-κB结合，且PLE处理干扰了这种结合，表明METTL1通过RELA与NF-κB结合。

PLE在Balb/c裸鼠中抑制肿瘤生长并抑制METTL1、NFkB、LDH表达和激活caspase 3

体内实验显示，口服PLE(100和200mg/kg)四周显著抑制了BALB/c裸鼠中Hep3B肿瘤的生长，且不影响体重。免疫组化分析表明，与PBS处理的对照组相比，PLE治疗组肿瘤组织中METTL1、NF-κB、LDH和增殖细胞核抗原(PCNA)的表达降低，而caspase-3的表达增加。

研究结论与讨论部分指出，PLE通过促进凋亡和抑制糖酵解代谢在HCC模型中发挥强大的抗肿瘤活性。特别重要的是，PLE干扰了METTL1和RELA(p65)之间的相互作用，从而减弱NF-κB介导的糖酵解基因表达。RELA敲低降低METTL1、HK2和LDH表达，而METTL1敲低不影响NF-κB磷酸化，支持METTL1在NF-κB信号轴中作为下游效应分子的观点。

该研究的创新点在于首次揭示了NF-κB/METTL1信号轴在HCC糖酵解调控中的作用，并证实PLE通过靶向这一通路发挥抗肿瘤效应。研究人员推测PLE中的黄酮类化合物如芹菜素或木犀草素可能通过改变RELA和METTL1的翻译后修饰或构象状态，从而减弱METTL1-RELA结合。

尽管这项研究为PE作为化学预防性膳食补充剂的应用前景提供了有力证据，但作者也指出了若干局限性：仅使用两种HCC细胞系可能无法完全反映HCC的异质性；体内分析仅限于小样本量的单一异种移植模型；METTL1作为NF-κB下游分子的机制结论仍需通过过表达实验等进一步验证。

总之，这项研究不仅揭示了PLE通过抑制NF-κB/METTL1介导的糖酵解在HCC中发挥抗肿瘤作用的新机制，也为开发基于天然产物的HCC辅助治疗策略提供了理论依据。未来研究需要扩大验证范围，纳入更多细胞系和多样化的体内模型，同时进行全面的安全性评价、药代动力学分析和严格设计的临床试验，以推动PLE向临床应用的转化。