柚皮苷通过抑制PKM2调控糖酵解途径：乳腺癌靶向治疗的新策略

本研究针对乳腺癌治疗中传统疗法毒性大、靶向代谢治疗需求迫切的现状，通过分子对接和细胞实验证实柚皮苷(Naringin, NA)作为柚子皮提取物的主要活性成分，能特异性结合糖酵解关键酶PKM2，抑制MDA-MB-231和MCF-7细胞增殖并诱导G2/M期阻滞和凋亡。研究首次揭示NA通过调控Warburg效应抑制肿瘤生长的分子机制，为开发低毒高效的天然抗乳腺癌药物提供了实验依据。

　　

在癌症治疗领域，肿瘤细胞的异常能量代谢始终是科学家们攻坚的重点方向。其中，乳腺癌细胞表现出的"Warburg效应"——即便在氧气充足条件下仍优先进行糖酵解的奇特现象，已成为靶向治疗的重要突破口。然而现有PKM2抑制剂如Shikonin存在毒性强、临床转化难等问题，迫使研究者将目光转向天然化合物。

来自印度Mahatma Gandhi Institute of Medical Sciences的研究团队创新性地从柚子皮中提取活性成分，发现其富含的柚皮苷能精准靶向调控糖酵解的关键开关PKM2。这项发表在《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》的研究，通过多学科交叉方法揭示了天然产物的抗癌新机制。

研究采用LC-MS鉴定活性成分，MTT法检测细胞毒性，流式细胞术分析周期阻滞和凋亡，Western blot验证蛋白表达，并结合分子对接和100 ns分子动力学模拟预测结合位点。实验选用MDA-MB-231和MCF-7两种乳腺癌细胞系，以B3P作为阳性对照。

LC-MS分析确认活性成分

色谱分析显示柚子皮水提物和醇提物均含有分子量580.53的柚皮苷，保留时间0.615分钟，与标准品峰形一致。

剂量依赖性抑制癌细胞增殖

水提物对MDA-MB-231的IC₅₀为370 μg/mL，醇提物为940 μg/mL，纯品柚皮苷达150 μM，且对三阴性乳腺癌细胞株效果更显著。

诱导G2/M期阻滞

柚皮苷处理组MDA-MB-231细胞G2/M期比例达58.57±0.91%，较对照组(11.37±2.54%)提升5倍，MCF-7细胞也呈现相似趋势。

促进早期/晚期凋亡

早期凋亡细胞比例从1.37%升至15.27%，晚期凋亡细胞从0.67%增至36.57%，坏死细胞也显著增加。Western blot证实PKM2蛋白表达量明显下调。

分子相互作用机制

MM/GBSA计算显示结合自由能达-28.10 kcal/mol，优于阳性对照B3P(-15.27 kcal/mol)。关键结合位点Ser77、His78和Lys207在100 ns分子动力学模拟中保持稳定，形成氢键、π-π堆积和π-阳离子相互作用。

这项研究首次系统论证了柚子皮提取物及其活性成分柚皮苷通过靶向PKM2调控肿瘤代谢的作用机制。特别值得注意的是，分子动力学模拟揭示的水分子介导的相互作用网络，为优化天然产物结构提供了精确的靶点。相较于传统化疗药物，这种源于食品副产物的活性成分展现出更好的安全性，为开发兼具生态效益和经济效益的抗癌药物开辟了新途径。研究成果不仅为乳腺癌代谢治疗提供了新候选分子，也为其他依赖Warburg效应的恶性肿瘤治疗策略提供了重要参考。