Ziel der Studie ist es, die hemmende Wirkung von Quercetin auf hepatozelluläre Karzinomzellen (HCC) und den potenziellen Wirkmechanismus über den Glykolyseweg zu untersuchen. Huh-7- und MHCC-97H-HCC-Zellen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von Quercetin (0~500 μmol·L⁻¹) behandelt. Die Zellüberlebensrate wurde mit der CCK-8-Methode bestimmt und die Halbmaximale Hemmkonzentration (IC50) berechnet, um den Interventionsbereich festzulegen. Die Zellen wurden in Kontrollgruppe, DMSO-Gruppe und Gruppen mit niedriger, mittlerer und hoher Quercetin-Konzentration eingeteilt. Zellproliferation, Migration und Invasion wurden mittels Klonbildungstest, Wundheilungsassay und Transwell-Test jeweils bewertet. Differenziell exprimierte Gene (DEGs) wurden durch RNA-Sequenzierung (RNA-seq) analysiert, mit funktionellen GO- und KEGG-Anreicherungsanalysen, Aufbau eines Protein-Protein-Interaktionsnetzwerks (PPI) und Auswahl potenzieller Zielgene mittels EPC-Algorithmus. Glukoseaufnahme wurde mit Fluoreszenzsonde gemessen, Laktatproduktion colorimetrisch bestimmt, mRNA- und Proteinexpression der potenziellen Zielgene mittels Real-time PCR und Western Blot analysiert. Ergebnisse zeigten, dass Quercetin die Proliferation von HCC-Zellen konzentrations- und zeitabhängig hemmte (p<0,01). Die IC50-Werte der Huh-7-Zellen betrugen 231,0, 94,3 und 75,4 μmol·L⁻¹ nach 24, 48 und 72 Stunden, bei MHCC-97H-Zellen 588,8, 184,1 und 132,0 μmol·L⁻¹. Gleichzeitig reduzierten sich deutlich die Anzahl der Kolonien, die Zahl der migrierenden und invasiven Zellen in Transwell sowie die Kratzheilungsrate (p<0,01). Die Glukoseaufnahme und Laktatbildung wurden signifikant gehemmt (p<0,01). Die RNA-seq identifizierte 821 DEGs, davon 399 hoch- und 422 herunterreguliert (│log2FC│≥1, korrigiertes p<0,05). Die hierarchische Clusteranalyse zeigte eine klare Trennung der Proben; die GO-Analyse ergab Anreicherung der DEGs in Hypoxieantwort, Sauerstoffregulation, Pyruvatstoffwechsel; zelluläre Komponenten betrafen kollagenreiche extrazelluläre Matrix und äußere Plasmamembran; Molekularfunktionen beinhalteten Carbonsäurebindung und Lyaseaktivität (p<0,05). KEGG-Analyse fokussierte auf Glykolyse/Gluconeogenese, Kohlenstoffstoffwechsel und HIF-1-Signalweg (p<0,05). Durch Kombination von PPI und EPC-Algorithmus wurden sechs zentrale Glykolyse-Gene identifiziert: SLC2A1, PKM, PGK1, ENO2, ALDOA und GPI. Real-time PCR und Western Blot bestätigten eine konzentrationsabhängige deutliche Herunterregulierung der mRNA- und Proteinexpression dieser Gene in zwei Tumorzelllinien (p<0,01). Fazit: Quercetin hemmt die Glykolyseaktivität sowie Proliferation, Migration und Invasion von HCC-Zellen durch Herunterregulation zentraler Glykolysegene wie SLC2A1, PKM und PGK1, wodurch die maligne Progression von hepatozellulärem Karzinom blockiert wird, was auf seinen potenziellen Nutzen als natürliches Anti-Leberkrebs-Mittel hinweist.

Quercetin;hepatozelluläres Karzinom;Glykolyse;Hypoxieantwort;Mitglied der Soluttransporter-Familie 2 (SLC2A1);Pyruvatkinase M (PKM);Phosphoglyceratkinase 1 (PGK1)