Bhlhe40,也称为Dec1或SHARP-1,是基本螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族的成员之一,参与调节多种生物学过程,包括细胞周期、细胞分化和代谢等。Bhlhe40在多种免疫细胞中表达,包括巨噬细胞、中性粒细胞和T细胞,并在免疫反应和炎症过程中发挥重要作用。
在巨噬细胞中,Bhlhe40是一个关键的转录因子,它通过提高HIF1α水平来促进广泛的促炎和糖酵解基因表达。Bhlhe40的缺乏会显著减少巨噬细胞和中性粒细胞向炎症部位的募集,并广泛抑制炎症信号通路、缺氧反应和糖酵解基因表达。此外,Bhlhe40还与前列腺癌的生长抑制有关,通过与AR结合并共同转运到核中,激活AR-BHLHE40-CCNG2轴,诱导细胞衰老,发挥肿瘤抑制作用[2]。在胰腺癌中,Bhlhe40的表达显著上调,并通过上调SREBF1的表达抑制铁死亡,从而减少脂质过氧化物的积累,促进肿瘤细胞的生长[3]。
在T细胞中,Bhlhe40对于组织驻留记忆CD8+ T(Trm)细胞和肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的发育和多能性至关重要。Bhlhe40维持Trm细胞和TIL的线粒体健康和功能性表观遗传状态,并对于TIL在抗PD-L1阻断后的再活化至关重要。此外,Bhlhe40还通过促进促炎和糖酵解基因表达来促进巨噬细胞的促炎功能和糖酵解活性,从而促进肿瘤的发生和发展[1]。
在结肠癌中,Bhlhe40被认为是EMT的关键驱动因素,与不良预后相关。Bhlhe40促进EMT,从而增强肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和肝转移能力。此外,Bhlhe40还通过促进促炎和糖酵解基因表达来促进巨噬细胞的促炎功能和糖酵解活性,从而促进肿瘤的发生和发展[4]。
在肝脏发育和成熟过程中,Bhlhe40是一个重要的转录因子,参与调节肝细胞异质性和线粒体代谢功能的构建。Bhlhe40在出生后第7天达到峰值表达,并与内皮细胞和巨噬细胞杂交表型相关,可能调节肝窦状结构的构建和调节性T细胞的功能[5]。
综上所述,Bhlhe40是一种重要的转录因子,参与调节多种生物学过程,包括细胞周期、细胞分化和代谢等。Bhlhe40在免疫细胞和肿瘤细胞中发挥重要作用,并通过调节促炎和糖酵解基因表达来促进肿瘤的发生和发展。此外,Bhlhe40还与细胞衰老和铁死亡等过程相关,并参与调节肝脏发育和成熟。Bhlhe40的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Liwen, Liu, Yihao, Dai, Yuting, Chen, Saijuan, Shen, Baiyong. 2022. Single-cell RNA-seq analysis reveals BHLHE40-driven pro-tumour neutrophils with hyperactivated glycolysis in pancreatic tumour microenvironment. In Gut, 72, 958-971. doi:10.1136/gutjnl-2021-326070. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35688610/
2. Heidari Horestani, Mehdi, Atri Roozbahani, Golnaz, Baniahmad, Aria. 2024. The clock gene BHLHE40 and atypical CCNG2 control androgen-induced cellular senescence as a novel tumor suppressive pathway in prostate cancer. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 43, 174. doi:10.1186/s13046-024-03097-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38902772/
3. Li, Chaofan, Zhu, Bibo, Son, Young Min, Hitosugi, Taro, Sun, Jie. . The Transcription Factor Bhlhe40 Programs Mitochondrial Regulation of Resident CD8+ T Cell Fitness and Functionality. In Immunity, 51, 491-507.e7. doi:10.1016/j.immuni.2019.08.013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31533057/
4. Yang, Sheng, Zhang, Dongsheng, Sun, Qingyang, Huang, Yuanjian, Sun, Yueming. . Single-Cell and Spatial Transcriptome Profiling Identifies the Transcription Factor BHLHE40 as a Driver of EMT in Metastatic Colorectal Cancer. In Cancer research, 84, 2202-2217. doi:10.1158/0008-5472.CAN-23-3264. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38657117/
5. Liang, Yan, Kaneko, Kota, Xin, Bing, Zhang, Kun, Feng, Gen-Sheng. . Temporal analyses of postnatal liver development and maturation by single-cell transcriptomics. In Developmental cell, 57, 398-414.e5. doi:10.1016/j.devcel.2022.01.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35134346/