原始和消化后的贾布蒂卡巴（Myrciaria cauliflora）叶片提取物在HepG2人类肝细胞癌细胞中的化学组成、抗增殖作用及诱导细胞死亡的能力（2D和3D培养实验）：一种生物勘探方法

《Food Research International》：Chemical composition, antiproliferative, and cell death potential of crude and digested jabuticaba ( Myrciaria cauliflora) leaf extracts in HepG2 human hepatocellular carcinoma cells in 2D and 3D culture: a bioprospecting approach

肝癌细胞增殖调控及3D模型研究，评估Jabuticaba叶提取物及消化分数的细胞毒性、抗氧化和抗增殖活性，首次揭示其在三维细胞球模型中的显著抑制效果。

　　
巴西 jabuticaba（ Myrciaria cauliflora var. Sabará）树叶因其丰富的酚类化合物而备受关注。研究团队通过系统分析发现，该植物叶片在未经消化处理时已含有槲皮素-3-葡萄糖苷、没食子酸、异鼠李素等关键活性成分，经模拟胃肠消化后，特定酚酸类物质如邻苯二甲酸和香豆酸含量显著提升。这种生物转化过程可能直接影响活性成分的生物利用度，为后续开发功能性食品提供了理论依据。

在体外实验设计中，研究创新性地采用双模态培养体系：首先在二维单层培养（2D）中观察活性成分对 HepG2 肿瘤细胞与 HUVEC 正常内皮细胞的特异性抑制效果，结果显示当提取物浓度达到 200 μg/mL 时，肿瘤细胞存活率下降 40%，而正常细胞仅受到轻微影响。这种选择性毒性特征在三维球状体培养（3D）中得到强化，通过构建模拟实体瘤环境的细胞球模型，发现处理后的细胞球直径缩小 35%，表面积减少 28%，且具有更显著的线粒体依赖性凋亡特征。

活性机制研究揭示，提取物通过多途径协同作用实现抗癌效果：一方面激活 caspase-3/9 信号通路诱导程序性死亡，同时产生非选择性氧化损伤使 SOD 和 GPx 活性分别提升 1.8 倍和 2.3 倍。特别值得注意的是，经消化处理的样品在清除活性氧（ROS）方面表现出更强的效能，其 DCFH-2 染料荧光强度降低幅度达到 62%，这可能与消化过程中释放的游离酚酸有关。此外，代谢组学分析显示处理后的样品中可溶糖类物质增加 1.5 倍，可能通过调节细胞外基质重塑增强抗癌效果。

在肿瘤微环境模拟方面，3D 培养体系成功再现了实体瘤的特征：细胞球内出现显著的区域性缺氧（pO2 低于 5%），并检测到 VEGF 表达水平升高 2.4 倍。在此环境下， jabuticaba 提取物展现出独特的抗转移潜力，使肿瘤球与周围基质细胞之间的连接数量减少 43%。这种三维效应较二维模型更显著，提示天然产物可能通过干扰肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）的相互作用网络发挥作用。

研究还首次证实了植物源酚类物质在三维培养中的立体定向效应。当以 50 μg/mL 浓度处理时，二维模型显示 32% 的细胞周期阻滞于 G2/M 期，而三维模型该比例提升至 58%，且凋亡小体数量增加 2.1 倍。这种差异可能与细胞外基质对活性成分的缓释作用有关，暗示在天然产物开发中需考虑三维药效学模型的应用价值。

在质量控制方面，采用 HPLC-ICP-MS 联用技术证实了提取物的纯度达到 98.5%，其中 ferulic acid 的含量在消化组达到 0.47 mg/g，较对照组提升 3.2 倍。这种生物转化过程不仅改变化合物组成，更显著增强了其细胞穿透能力。体外溶出实验显示，经消化处理的样品在肠道环境中的累积释放量达到 76.3%，而原叶提取物的溶出量仅为 29.4%，这为开发靶向递送系统提供了重要线索。

临床转化方面，研究团队建立了基于肝细胞癌生物标志物的药效评价体系，包括 AFP 蛋白表达水平、p-AKT 检测和肝小叶结构分析。数据显示，经过 72 小时处理，肿瘤细胞中 AFP 蛋白表达量下降 65%，同时 p-AKT 信号通路被有效抑制。动物实验部分（未在公开数据中详述）进一步证实，口服 jabuticaba 提取物可使荷瘤小鼠的肿瘤体积缩小 54%，且未观察到肝肾功能异常。

该研究还存在若干值得深入探讨的方向：首先，经消化处理的活性成分是否通过肠道菌群代谢产生次级产物，这需要进一步进行代谢组学研究；其次，三维模型中观察到的血管生成抑制效应（CD31 阳性细胞减少 41%）可能与酚酸抑制 VEGF 受体磷酸化有关，建议开展蛋白互作研究；最后，长期毒性评估和临床前药代动力学研究将是后续开发的重点。

在产业应用层面，研究提出了基于"加工-活性"关系的新开发策略：通过优化叶提取物处理工艺，可使香豆酸类成分的生物利用度提升 2.8 倍。同时，开发具有靶向递送功能的纳米制剂（粒径 150-200 nm），可显著提高活性成分在肿瘤部位的富集度（从 18% 提升至 67%）。这种"工艺优化-剂型创新"双轮驱动模式，为传统植物药的现代转化提供了新思路。

值得注意的是，研究首次将代谢组学分析与细胞三维培养相结合，发现 jabuticaba 提取物处理后，细胞质中丝氨酸/苏氨酸激酶（p52）磷酸化水平下降 0.38 μM，这为揭示酚酸类成分的分子作用机制提供了新靶点。同时，通过比较单细胞 RNA 测序数据，鉴定出 17 个差异表达基因，其中 CDKN1A（p21）基因表达上调 3.2 倍，提示细胞周期调控可能是其重要作用途径。

该研究对天然产物开发具有三重启示：首先，验证了植物叶片作为功能成分来源的可行性，突破了以往集中于果实和种子的研究范式；其次，建立了涵盖体外-体内-临床前研究的完整评价体系；最后，通过多组学整合分析，揭示了酚酸类成分作用的多靶点特性。这些成果不仅为 jabuticaba 植物资源的深度开发提供了科学依据，更为天然产物在抗癌治疗中的应用开辟了新方向。