USP50介导的NLRP3去泛素化通过抑制β-catenin信号通路抑制肝癌转移的机制研究

推荐：本研究针对肝癌(HCC)中NLRP3炎症小体低表达的调控机制，揭示了USP50通过特异性切割K48连接的多泛素链稳定NLRP3，进而激活NLRP3炎症小体并负调控β-catenin/GSK3β信号轴，逆转EMT过程抑制HCC转移的分子机制，为HCC治疗提供了新靶点。

　　

肝癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，其高转移特性是临床治疗面临的重要挑战。近年来研究发现，核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在肝癌中表达下调，但其调控机制及其在肝癌转移中的作用尚不清楚。同时，β-catenin信号通路的异常激活已被证实是驱动肝癌上皮-间质转化(EMT)和转移的关键因素，然而NLRP3与β-catenin之间的调控关系仍未阐明。

为解决这些问题，西安交通大学的研究人员开展了一项关于泛素特异性蛋白酶50(USP50)调控NLRP3去泛素化及其在肝癌转移中作用机制的研究。研究发现USP50通过直接与NLRP3的PYD结构域结合，特异性去除K48连接的多泛素链，从而稳定NLRP3蛋白表达。激活的NLRP3炎症小体通过结合糖原合成酶激酶3β(GSK3β)，增强β-catenin降解复合体(CK1/APC/AXIN1)的活性，促进β-catenin磷酸化和降解，最终逆转EMT过程并抑制肝癌转移。该研究发表于《Journal of Pharmaceutical Analysis》，为肝癌治疗提供了新的分子靶点和理论依据。

研究采用了多种关键技术方法：通过TCGA和GTEx数据库分析临床相关性；构建USP50过表达/敲低和NLRP3过表达的稳转细胞系；采用免疫共沉淀(Co-IP)和免疫荧光验证蛋白相互作用；利用CHX追踪实验检测蛋白稳定性；通过RNA测序分析差异表达基因；建立裸鼠移植瘤和尾静脉转移模型进行体内验证；使用NSS、CY-09等激动剂/拮抗剂进行药理学验证。

研究结果部分：
3.1节显示USP50在肝癌中低表达且与患者预后正相关，生物信息学预测其与NLRP3存在相互作用。
3.2节证实USP50通过PYD结构域与NLRP3结合，其催化活性位点C53对NLRP3去泛素化至关重要。
3.3节发现USP50特异性去除NLRP3的K48连接泛素链，通过蛋白酶体途径延长其半衰期。
3.4节临床数据分析显示NLRP3与β-catenin表达呈显著负相关，NLRP3过表达抑制肝癌细胞增殖和转移。
3.5节证实NLRP3/β-catenin形成负反馈调节轴，NLRP3下调β-catenin蛋白但不影响其mRNA。
3.6节表明NLRP3通过激活炎症小体(增加ASC斑点形成)和NF-κB信号逆转EMT标志物表达。
3.7节体内实验证实NLRP3/β-catenin轴抑制肝癌肝肺转移。
3.8节揭示NLRP3结合GSK3β增强β-catenin降解复合体活性，促进β-catenin磷酸化降解。
3.9节证明USP50通过稳定NLRP3激活炎症小体，进而抑制β-catenin信号和EMT过程。

研究结论与讨论部分指出，该研究首次阐明了USP50-NLRP3-β-catenin信号轴在肝癌转移中的调控机制。USP50作为NLRP3的新型去泛素化酶，通过特异性稳定NLRP3蛋白，不仅激活NLRP3炎症小体，还通过增强GSK3β介导的β-catenin降解抑制EMT过程。这一发现为理解肝癌转移的分子机制提供了新视角，USP50可能成为肝癌治疗的潜在靶点。研究还揭示了NLRP3炎症小体激活与Wnt/β-catenin信号通路之间的交叉对话，为开发联合靶向策略提供了理论基础。未来研究可进一步探索USP50在肝癌免疫微环境调控中的作用及其临床转化价值。