编辑推荐：
为探究 circRNAs 在砷诱导膀胱癌中的作用机制，研究人员以 SV-HUC-1 细胞构建砷诱导恶性转化模型，发现 circPDE3B 通过直接结合 STAT3 和 NF-κB 抑制其泛素化，增强 HIF-1α 表达促癌变，为膀胱癌诊疗提供新方向。
在环境污染日益严峻的当下，砷作为一种广泛存在的 I 类致癌物，其通过饮水、食物等途径进入人体，长期暴露显著增加膀胱癌等多种癌症风险。尽管已知砷可通过遗传和表观遗传机制诱导膀胱癌，如引发 DNA 损伤、染色体畸变及 DNA 甲基化等，但具体分子机制仍未完全阐明。近年来，环状 RNA（circRNAs）作为新型表观遗传调控因子在肿瘤发生发展中的作用备受关注，然而 circRNAs 在砷诱导膀胱癌中的具体调控机制却鲜见报道。在此背景下，广西医科大学的研究人员开展了相关研究，旨在揭示 circRNAs 在砷诱导膀胱癌中的关键作用及分子机制，该研究成果发表在《Cell Biology and Toxicology》。
为开展研究，研究人员首先构建了慢性砷暴露诱导 SV-HUC-1 细胞恶性转化的模型，通过全基因组 circRNA 筛选，发现 circPDE3B 在砷诱导的恶性转化细胞中显著上调。随后运用多种关键技术方法，包括实时荧光定量 PCR（RT-qPCR）检测基因表达，RNA 免疫沉淀（RIP）验证蛋白与 RNA 的结合，免疫共沉淀（Co-IP）分析蛋白相互作用，流式细胞术检测细胞周期和凋亡，软琼脂集落形成实验评估细胞恶性增殖能力等，深入探究 circPDE3B 的生物学功能及分子机制。
建立砷诱导 SV-HUC-1 细胞恶性转化模型并筛选 circPDE3B
通过 CCK-8 实验确定 0.5 μM NaAsO?处理 48 小时为最佳砷暴露条件，经 80 代连续处理后，软琼脂集落形成实验显示细胞恶性增殖能力显著增强，成功建立模型。全基因组 circRNA 筛选及 RT-qPCR 验证表明，circPDE3B 在砷处理的不同代次细胞中持续上调。RNase R 消化实验和放线菌素 D 处理实验证实 circPDE3B 具有稳定的环状结构和较长的半衰期。
circPDE3B 促进 SV-HUC-1 细胞增殖并抑制凋亡
构建 circPDE3B 稳定沉默和过表达的细胞系，CCK-8、EdU 及流式细胞术实验表明，circPDE3B 沉默导致细胞活力下降、增殖减少、凋亡增加，而过表达则呈现相反结果，说明 circPDE3B 可正向调控细胞增殖，负向调控细胞凋亡。
circPDE3B 促进 NaAsO?诱导的 SV-HUC-1 细胞恶性转化
在持续砷暴露条件下，EdU、CCK-8 及流式细胞术实验显示，circPDE3B 过表达增强细胞增殖能力、提高细胞活力、降低细胞凋亡率，且随着砷暴露代次增加，这种作用更为明显，表明 circPDE3B 可促进砷诱导的细胞恶性转化。
circPDE3B 靶向并促进 NF-κB 和 STAT3 表达
核质分离实验和荧光原位杂交（FISH）显示 circPDE3B 主要分布于细胞质。KEGG 富集分析提示其与 NF-κB 和 JAK-STAT 通路相关。RIP 实验证实 circPDE3B 直接结合 NF-κB 和 STAT3 蛋白，Western blot 显示 circPDE3B 可上调 NF-κB 和 STAT3 蛋白表达，且砷暴露时间越长，两者蛋白表达水平越高。
circPDE3B 通过减少 NF-κB 和 STAT3 的泛素化抑制蛋白降解
环己酰亚胺（CHX）处理实验表明 circPDE3B 过表达增加 NF-κB 和 STAT3 蛋白稳定性。蛋白酶体抑制剂 MG132 处理实验显示其可消除 circPDE3B 对 NF-κB 和 STAT3 蛋白水平的影响。Co-IP 实验证实 circPDE3B 可减少 NF-κB 和 STAT3 与泛素蛋白的结合，表明 circPDE3B 通过抑制泛素 - 蛋白酶体途径抑制蛋白降解，增强 NF-κB 和 STAT3 稳定性。
circPDE3B 通过 NF-κB 和 STAT3 调控 HIF-1α 表达
通过 TRRUST 数据库预测 NF-κB 和 STAT3 共同调控的下游基因，发现 HIF-1α 是其共同靶点。RT-qPCR 和 Western blot 显示 circPDE3B 可上调 HIF-1α mRNA 和蛋白表达，并负向调控 P21、正向调控 Bcl2 蛋白表达。软琼脂集落形成实验表明 circPDE3B 加速砷诱导的细胞恶性转化。rescue 实验证实 HIF-1α 过表达可逆转 circPDE3B 沉默导致的细胞活力下降、增殖减少和凋亡增加，表明 circPDE3B 通过 HIF-1α 信号通路发挥作用。
研究结论与意义
本研究首次揭示 circPDE3B 在砷诱导的膀胱癌细胞恶性转化中起关键调控作用。circPDE3B 通过直接结合 NF-κB 和 STAT3，抑制其泛素化并增强稳定性，进而上调 HIF-1α 表达，促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，最终推动砷诱导的膀胱癌发生发展。该研究从表观遗传学角度阐明了砷诱导膀胱癌的新机制，为膀胱癌的早期诊断和治疗提供了潜在靶点 circPDE3B，拓宽了对膀胱癌进展分子机制的认识，具有重要的科学意义和临床应用前景。
