BHLHE40通过上调RGS16抑制铁死亡（ferroptosis）促进胃癌进展的分子机制研究

本研究针对胃癌（GC）恶性进展的分子机制，揭示了转录因子BHLHE40通过正向调控RGS16表达抑制铁死亡（ferroptosis）和氧化应激，从而促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的关键通路。研究人员结合生物信息学分析、体外细胞实验（CCK-8、EdU、Transwell）和体内裸鼠模型，证实RGS16过表达可逆转BHLHE40沉默对胃癌细胞的抑制作用。该发现为胃癌治疗提供了新的潜在靶点（BHLHE40/RGS16轴），并首次阐明RGS16在铁死亡调控中的功能，对开发基于铁死亡诱导的联合疗法具有重要意义。

　　

论文解读

背景与科学问题
胃癌（GC）作为消化道高发恶性肿瘤，全球五年生存率不足35%，晚期患者生存率更低于20%。尽管手术、化疗和靶向治疗不断进步，但耐药性和高复发率仍是临床痛点。近年来，铁死亡（ferroptosis）——一种铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡方式，因其能克服传统治疗抵抗而成为肿瘤研究热点。然而，胃癌中铁死亡的调控网络尚未完全阐明。

与此同时，G蛋白信号调节因子16（RGS16）在多种癌症中促癌作用已被报道，但其在胃癌中的功能及上游调控机制未知。有趣的是，转录因子BHLHE40在胃癌中高表达且与不良预后相关，但二者是否存在调控关系？是否通过铁死亡影响胃癌进展？这些问题成为西安国际医学中心医院和铜川市人民医院研究团队开展本项研究的出发点。

研究方法概要
研究团队首先通过GEO和TCGA数据库筛选胃癌差异表达基因，结合临床35对胃癌/癌旁组织验证RGS16表达。利用shRNA敲低和过表达质粒在NCI-N87/HGC-27细胞系中研究RGS16功能（CCK-8检测活力、EdU标记增殖、Transwell评估迁移侵袭、流式细胞术分析凋亡），并通过检测ROS、MDA、GSH和Fe²⁺水平及GPX4蛋白评估铁死亡状态。裸鼠移植瘤实验验证体内效果。通过hTFtarget预测和ChIP/双荧光素酶报告实验证实BHLHE40对RGS16的转录调控。

主要研究结果

1. RGS16在胃癌中高表达并促进恶性表型
生物信息学分析显示RGS16在胃癌组织表达量是正常组织的3倍（UALCAN数据库），临床样本qRT-PCR和Western blot验证其mRNA和蛋白水平均显著升高（图1D-E）。敲低RGS16后，胃癌细胞增殖（EdU阳性率下降40%）、迁移侵袭（Transwell穿膜数减少60%）均受抑制，而凋亡率增加2倍（图2B-H）。

2. RGS16抑制铁死亡和氧化应激
沉默RGS16导致细胞内ROS和MDA水平升高1.5倍，GSH含量降低50%，同时铁离子积累（图3A-D）。关键铁死亡抑制蛋白GPX4表达显著下调（图3E-F），表明RGS16通过维持GPX4活性抵抗铁死亡。

3. BHLHE40转录激活RGS16表达
JASPAR预测发现BHLHE40在RGS16启动子区存在两个结合位点（site1:35-45bp）。ChIP实验证实site1富集度达对照组的8倍（图5L-M），双荧光素酶报告显示BHLHE40敲除使野生型RGS16启动子活性降低70%（图5N）。临床样本中二者表达呈正相关（r=0.62, P<0.01）。

4. RGS16过表达逆转BHLHE40沉默效应
共转染实验表明，oe-RGS16可恢复被sh-BHLHE40抑制的细胞增殖（CCK-8 OD值回升80%）和迁移能力（图6B-G），同时逆转由BHLHE40缺失引发的铁死亡（GPX4蛋白恢复至对照组水平）（图7E-F）。

结论与意义
该研究首次揭示BHLHE40/RGS16轴通过抑制铁死亡促进胃癌进展的分子机制：BHLHE40直接结合RGS16启动子激活其转录，进而上调GPX4表达以抵抗脂质过氧化，最终维持胃癌细胞存活和转移能力。这一发现不仅拓展了对胃癌铁死亡调控网络的认知，更为联合靶向BHLHE40和铁死亡诱导剂的治疗方案提供了理论依据。论文发表于《Hereditas》，为胃癌精准治疗策略开发奠定了重要基础。