开心果废弃物提取物通过调控CEBPB/HIF1A/MYC信号轴抑制乳腺癌细胞生长的机制研究

本研究针对开心果加工废弃物资源化利用和乳腺癌治疗需求，团队通过代谢组学和转录组学技术，发现开心果壳己烷提取物(PH-Hexane)能显著抑制MCF-7细胞增殖(IC50 13.74μg/mL)，诱导G0/G1期阻滞和早期凋亡(19.41%)。关键机制涉及CEBPB(上调142.52倍)、HIF1A(34.42倍)和MYC(22.09倍)基因的显著激活，同时抑制ATF2(-5.05倍)等促癌因子，通过Reactome数据库验证其调控586条代谢通路，为农业废弃物高值化利用和天然抗癌药物开发提供新思路。

　　

在全球每年产生大量农业废弃物的背景下，开心果加工过程中产生的果壳和果皮等废弃物既造成环境压力，又蕴含潜在药用价值。乳腺癌作为女性健康头号杀手，现有化疗药物普遍存在毒副作用大、易产生耐药性等问题。如何将农业废弃物转化为高附加值抗癌产品，成为当前绿色化学与肿瘤治疗领域交叉研究的热点。

博卢阿巴特·伊泽特·拜萨尔大学植物与动物生产系的研究团队在《BMC Complementary Medicine and Therapies》发表创新性研究，系统评估了开心果壳(PH)和果皮(PS)提取物的抗癌潜力。研究人员采用超声辅助提取结合多溶剂(乙酸乙酯、己烷、甲醇)分级策略，通过MTT法、流式细胞术和qPCR阵列(46个基因)等技术，首次揭示PH-Hexane通过独特的多靶点作用机制抑制乳腺癌细胞生长。

关键技术包括：(1)超声辅助多溶剂提取技术；(2)DPPH/CUPRAC/ABTS/FRAP四重抗氧化评价体系；(3)MCF-7细胞模型构建与IC₅₀测定；(4)Annexin V-FITC/PI双染凋亡检测；(5)Reactome通路富集分析。研究样本来源于土耳其加济安泰普地区市售开心果加工副产品。

植物化学特征分析

甲醇提取物总酚含量(TPC)达27.74 mM，是其他溶剂的5倍，其中果壳提取物(41.78 mM)显著高于果皮(13.71 mM)。己烷提取物虽抗氧化活性较低，但展现出独特细胞毒性，暗示脂溶性成分的抗癌潜力。

抗癌活性评估

PH-Hexane在96小时处理中表现出最强细胞毒性(IC₅₀ 13.74μg/mL)，使存活率降至4.16%。流式细胞术显示其诱导G0/G1期阻滞(66.92% vs 对照62.90%)和早期凋亡(19.41%)，坏死率仅1.63%。

分子机制解析

qPCR揭示CEBPB表达上调142.52倍，与HIF1A(34.42倍)、MYC(22.09倍)构成核心调控网络。Reactome分析显示这些基因显著影响586条通路，包括：

• 发育生物学：10/17关键通路被调控，特别是SMAD2/SMAD4异源三聚体转录活性
• 信号转导：AXL激酶通过VEGF信号促进血管生成被抑制
• 免疫系统：IL-2介导的JAK-STAT通路改变

讨论与展望

该研究首次证实开心果废弃物己烷提取物通过"CEBPB-HIF1A-MYC"转录枢纽发挥抗癌作用，其调控网络广度远超单一靶点药物。相较于合成抗癌剂，这种农业废弃物衍生制剂具有来源广泛、成本低廉和毒副作用小等优势。特别值得注意的是，CEBPB的双重调节功能(促凋亡与促转移)提示需要后续研究优化提取工艺，以增强其抗癌特异性。

研究成果为"废弃物转化医学"提供了典范：(1)建立开心果副产品标准化提取方案；(2)揭示CEBPB在乳腺癌代谢重编程中的新角色；(3)开发基于Reactome数据库的多组学整合分析流程。未来研究可深入探究PH-Hexane中具体活性成分(如三萜类、植物甾醇)的结构修饰，以提高其生物利用度和靶向性。