NDUFS8通过增强线粒体功能并逃逸HUWE1依赖性降解促进肝细胞癌生长的机制研究

本研究针对肝细胞癌(HCC)中线粒体代谢异常的关键问题，探索了线粒体复合物I核心亚基NDUFS8的致癌机制。研究人员通过TCGA数据库分析、细胞模型和裸鼠移植瘤实验，首次揭示NDUFS8在HCC中异常高表达并通过维持线粒体复合物I活性促进肿瘤进展，同时发现E3泛素连接酶HUWE1通过K88位点泛素化调控NDUFS8蛋白稳定性。该研究为HCC的线粒体靶向治疗提供了新策略，发表于《Translational Oncology》。

　　

肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的第四大原因，尽管近年来靶向治疗和免疫检查点抑制剂取得进展，但耐药性和高复发率仍是临床难题。线粒体作为细胞的能量工厂，其异常代谢与肿瘤发生发展密切相关。然而，线粒体复合物I（NADH:泛醌氧化还原酶）在HCC中的具体作用机制尚不明确，特别是其核心亚基NDUFS8的调控网络和功能研究仍属空白。

研究团队采用TCGA数据库生物信息学分析结合临床样本验证，发现NDUFS8在HCC组织中显著高表达且与不良预后相关。通过构建稳定敲低/敲除NDUFS8的HCC细胞系，以及建立过表达模型，系统评估了NDUFS8对线粒体功能的影响。实验技术包括：1）临床样本队列（10对HCC/癌旁组织）的qRT-PCR和Western blot验证；2）线粒体功能检测（JC-1膜电位、ATP含量、氧消耗率OCR分析）；3）体内实验采用裸鼠皮下移植瘤模型结合AAV-shRNA递送系统；4）质谱鉴定与免疫共沉淀（Co-IP）揭示NDUFS8-HUWE1互作；5）位点特异性突变解析K88泛素化修饰。

【NDUFS8在HCC组织和细胞系中高表达】

TCGA数据分析显示NDUFS8 mRNA在HCC肿瘤组织显著上调（p<0.001），ROC曲线下面积达0.936。10例临床样本验证显示NDUFS8蛋白在癌组织平均表达量是对照组的3.2倍。免疫荧光证实NDUFS8定位于线粒体，且在Huh7等HCC细胞系中表达量显著高于正常肝细胞LO2。

【NDUFS8沉默损害线粒体功能】

shRNA敲低NDUFS8使Huh7细胞线粒体复合物I活性降低47%，ATP产量下降52%（p<0.05）。JC-1染色显示线粒体膜电位显著去极化，同时活性氧（ROS）水平上升2.3倍，GSH/GSSG比值下降68%。这些效应在HCCLM3、Bel-7402等多株HCC细胞中均得到验证。

【NDUFS8调控HCC恶性表型】

EdU实验显示敲低组细胞增殖率降低41%，Transwell迁移实验显示穿膜细胞数减少63%（p<0.05）。CRISPR/Cas9敲除NDUFS8使Caspase-3活性增加2.1倍，TUNEL阳性细胞比例提升至35.7%。相反，过表达NDUFS8使Huh7细胞迁移能力增强1.8倍。

【HUWE1介导NDUFS8 K88位点泛素化】

质谱鉴定出E3连接酶HUWE1是NDUFS8互作蛋白。Co-IP实验证实HUWE1过表达使NDUFS8泛素化水平增加4.5倍，而siRNA敲低HUWE1则降低70%。K88R突变体完全阻断了HUWE1介导的泛素化，且该位点在哺乳动物中高度保守。

【体内实验验证治疗潜力】

AAV-shNDUFS8处理使裸鼠移植瘤体积缩小58%（p<0.05），肿瘤重量减轻62%。免疫组化显示处理组Caspase-3活化片段增加3.2倍，TUNEL阳性区域占比达28.4%。

该研究首次阐明NDUFS8通过维持线粒体复合物I活性驱动HCC进展的分子机制，并揭示HUWE1-K88泛素化轴对NDUFS8蛋白稳定性的调控作用。从转化医学角度看，靶向NDUFS8-HUWE1互作界面或开发K88位点抑制剂可能成为新型HCC治疗策略。值得注意的是，目前尚无特异性NDUFS8抑制剂，其成药性评估将是未来研究方向。这些发现不仅丰富了线粒体代谢异常致癌的理论基础，也为HCC的精准治疗提供了潜在生物标志物。