胡芦巴提取物通过抑制组织蛋白酶G活性及PAFAH1B2表达阻断乳腺癌MCF-7细胞恶性表型进展的机制研究

针对组织蛋白酶G（cathepsin G）在乳腺癌转移中的关键作用尚未发现有效抑制剂的难题，日本研究人员筛选50种香料提取物，发现胡芦巴（fenugreek）能特异性抑制cathepsin G活性（IC50 37.38 μg/mL），并通过下调癌基因PAFAH1B2表达阻断MCF-7细胞聚集。其活性成分槲皮素（quercetin）和葫芦巴碱（trigonelline）展现出5.87倍的安全治疗窗口，为靶向cathepsin G的乳腺癌治疗提供新策略。

　　

乳腺癌作为全球女性癌症死亡的主因，其治疗面临高费用和长期疗程的困境。尽管技术进步降低了发病率，但针对转移关键靶点的药物仍稀缺。其中，中性粒细胞来源的组织蛋白酶G（cathepsin G）在60%乳腺癌患者中高表达，尤其与侵袭性导管癌相关。该蛋白酶通过诱导血小板激活因子乙酰水解酶1B2（PAFAH1B2）表达，促使非侵袭性MCF-7细胞获得聚集、迁移等转移能力。然而，目前尚无靶向cathepsin G的临床抑制剂。

日本研究人员在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表的研究中，系统性筛选50种香料提取物，发现胡芦巴提取物能高效抑制cathepsin G活性。通过荧光共振能量转移（FRET）技术证实其IC₅₀为37.38 μg/mL，且有效浓度远低于细胞毒性阈值（LC₅₀ 219.4 μg/mL）。Western blot分析揭示胡芦巴特异性阻断PAFAH1B2表达上调，而其他有效提取物（如薄荷、丁香）仅抑制细胞聚集。进一步分离鉴定显示，槲皮素和葫芦巴碱是核心活性成分，两者均能抑制cathepsin G酶活并逆转恶性表型。

关键实验方法
研究采用HL-60细胞裂解物和纯化cathepsin G进行FRET活性检测；通过结晶紫染色定量MCF-7细胞聚集；CCK-8法评估细胞毒性；Western blot分析PAFAH1B2蛋白表达；使用5种胡芦巴标志性化合物（槲皮素、东莨菪内酯等）进行机制验证。

研究结果
3.1 香料提取物筛选
从50种提取物中锁定薄荷、丁香、花椒和胡芦巴四种强效抑制剂，其中胡芦巴对纯化cathepsin G抑制率达30%以上。特异性实验证实FRET底物仅被cathepsin G降解。

3.2 细胞聚集抑制
50 μg/mL胡芦巴提取物完全阻断8 nM cathepsin G诱导的MCF-7细胞三维聚集体形成，效果与其他阳性提取物相当。

3.3 PAFAH1B2表达调控
胡芦巴独特地抑制cathepsin G介导的PAFAH1B2表达上调，且呈剂量依赖性（25-100 μg/mL）。其IC₅₀（37.38 μg/mL）仅为细胞毒性浓度的1/5.87，展现良好安全性。

3.4 活性成分鉴定
槲皮素和葫芦巴碱（2 mM）可完全模拟胡芦巴提取物的功能，抑制酶活、细胞聚集及PAFAH1B2表达，而东莨菪内酯等成分无此效应。

结论与意义
该研究首次揭示胡芦巴通过槲皮素和葫芦巴碱双途径抑制cathepsin G/PAFAH1B2轴，阻断乳腺癌恶性进展。其优势在于：①靶向未被现有药物覆盖的转移关键通路；②活性成分已具备膳食补充剂应用基础；③治疗窗口宽广。作者建议将胡芦巴提取物与传统化疗联用，可能缩短疗程并降低副作用。未来需解析化合物与cathepsin G的立体构效关系，并拓展至其他乳腺癌亚型验证。

这项源自传统香料的发现，为开发低成本抗转移药物提供了新思路，同时凸显天然产物在精准肿瘤治疗中的潜在价值。