Ziel der Studie war die Untersuchung der hemmenden Wirkung von Quercetin auf Leberzellkarzinomzellen (HCC) und der potenziellen Mechanismen über den Glykolyseweg. Huh-7- und MHCC-97H-HCC-Zellen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von Quercetin (0~500 μmol·L^-1) behandelt, die Zellvitalität mittels CCK-8-Methode bestimmt und die Halbmaximale Hemmkonzentration (IC₅₀) berechnet, um den Eingriffsbereich festzulegen. Die Zellen wurden in eine Kontrollgruppe, eine DMSO-Gruppe sowie Gruppen mit niedrigen, mittleren und hohen Quercetin-Konzentrationen eingeteilt. Zellproliferation, Migration und Invasion wurden mittels Koloniebildungs-, Wundheilungs- und Transwell-Experimenten analysiert. Differenziell exprimierte Gene (DEGs) wurden durch RNA-Sequenzierung (RNA-seq) analysiert, Funktionen mittels Gene Ontology (GO) sowie KEGG-Pfad-Anreicherungen untersucht, ein Protein-Interaktionsnetzwerk (PPI) erstellt und mit dem EPC-Algorithmus potenzielle Ziele identifiziert. Glukoseaufnahme wurde mit Fluoreszenzsonde gemessen, Lactatbildung kolorimetrisch bestimmt, und mRNA sowie Proteinexpression potenzieller Zielgene mittels Echtzeit-PCR und Western Blot analysiert. Ergebnisse zeigten, dass Quercetin die Proliferation von HCC-Zellen dosis- und zeitabhängig hemmte (P<0.01). Die IC₅₀-Werte für Huh-7-Zellen betrugen bei 24, 48 und 72 h jeweils 231,0, 94,3 und 75,4 μmol·L^-1, für MHCC-97H-Zellen 588,8, 184,1 und 132,0 μmol·L^-1. Gleichzeitig wurden die Kolonienanzahl, Migration und Invasion in Transwell-Tests sowie die Wundheilungsrate signifikant reduziert (P<0.01), ebenso wie Glukoseaufnahme und Lactatbildung deutlich gehemmt (P<0.01). RNA-seq identifizierte 821 DEGs, davon 399 hoch- und 422 herunterregulierte (|log2FC|≥1, adjustiertes P<0.05). Die hierarchische Clusteranalyse zeigte eine deutliche Trennung der Proben. GO-Analyse ergab eine Anreicherung in biologischen Prozessen wie Hypoxieantwort, Sauerstoffregulation und Pyruvat-Stoffwechsel; zelluläre Komponenten waren hauptsächlich extrazelluläre Kollagenmatrix und äußere Plasmamembran; molekulare Funktionen umfassten Carbonsäurebindung und Lyase-Aktivität (P<0.05). KEGG-Anreicherung konzentrierte sich auf Glykolyse/Gluconeogenese, Kohlenstoffstoffwechsel und HIF-1-Signalweg (P<0.05). PPI kombiniert mit EPC algorithmus filterte sechs zentrale Glykolysegene heraus: SLC2A1, PKM, PGK1, ENO2, ALDOA und GPI. Echtzeit-PCR und Western Blot bestätigten, dass Quercetin die mRNA- und Proteinexpression dieser sechs Kerngene in zwei Tumorzelllinien dosisabhängig signifikant senkte (P<0.01). Fazit: Quercetin hemmt durch Herunterregulation von Schlüsselkogenen wie SLC2A1, PKM und PGK1 die Glykolyseaktivität sowie Proliferation, Migration und Invasion von HCC-Zellen, was zur Hemmung des malignen Fortschreitens des Leberzellkarzinoms beiträgt und auf sein Potenzial als natürliches antihepatisches Krebswirkstoff hinweist.

Quercetin;Leberzellkarzinom;Glykolyse;Hypoxieantwort;Mitglied der Solutetransporterfamilie 2 (SLC2A1);Pyruvatkinase M (PKM);Phosphoglyceratkinase 1 (PGK1)