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综述笔记circRNA在心血管

综述笔记circRNA在⼼⾎管编者按⾃2012年⾸次报道circRNA是⼀类独⽴且具有转录后调控能⼒的⾮编码RNA以来，积累了⼤量的研究报道。

前期我们已根据两篇权威综述梳理了circRNA的⽣物合成及功能，circRNA由于特殊的拓扑结构能够抵抗核酸外切酶的降解，因此具有较长的半衰期，具有作为病理⽣物标记物的潜⼒。

circRNA学习专题 - circRNA的来龙去脉（⼀）circRNA学习专题 - circRNA的来龙去脉（⼆）阅读综述总能帮助我拓宽这个领域的视野，顺着⽂献查漏补缺吧~circRNA表达特征circRNA表达具有组织特异性，根据报道，circRNA在不同⼈类组织中的表达情况如下：⼤脑中20%的基因能够产⽣circRNA；⼼脏中9%；⽩细胞中10%；成纤维细胞14%。

在⼈类和⼩⿏实验中发现，circRNA能够富集于神经系统中，可能是由于神经细胞的分裂速度较慢⽽导致的被动积累，同理可推，增殖中的癌细胞中circRNA的表达⽔平将低于⾼度分化的细胞。

⼤多数的circRNA的表达⽔平只有其线性转录本的5~10%，但是也有特例。

尽管效率较低，但是较长的半衰期也能使得⼀些circRNA累积到相对⾼的⽔平。

⼀些研究表明，circRNA的表达受到年龄相关、疾病以及内环境变化 (如激素⽔平、氧化应激（Oxidative Stress，OS）或者⾼温) 的影响，但是导致这种调控的原因尚不清楚，因为circRNA的来源基因的表达并没有增加。

circRNA合成机制这⾥作者描述了三种已知的调控机制：1. 内含⼦驱动的互补配对intronic complementary sequences (ICSs)，Alu repeats2. RNA结合蛋⽩ (RBP)驱动的环化quaking、muscleblind-like protein 1 (MBNL1)、RNA-binding protein 20 (RBM20), the interleukin enhancer-binding factor 3 and serine/ arginine-rich splicing factors (forexample, SRSF1, SRSF6 and SRSF11)3. 套索驱动的环化circRNA来源于mRNA前体的可变剪切，不仅受到RNA聚合酶II的介导，同时受到顺式作⽤元件(上述第⼀种)、反式作⽤因⼦的调控(上述第⼆种)。

circRNA在心血管疾病中的研究进展

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A与动脉粥样硬化㊁冠心病㊁心肌病㊁心房颤动㊁心力衰竭㊁瓣膜钙化等相关,且有望被用于疾病的治疗㊂1c i r c R N A的生物合成及作用机制c i r c R N A是由线性前体R N A通过剪接体机制介导的反向剪接环化而产生的,主要有以下2种环化方式:内含子配对介导的环化和套索介导的环化㊂由此产生了3种类型的c i r c R N A,分别是外显子c i r-c R N A㊁内含子c i r c R N A㊁外显子-内含子c i r c R N A㊂绝大多数c i r c R N A存在于细胞质中,少数存在于细胞核中㊂目前,有研究认为c i r c R N A主要通过以下4种途径参与调节病理生理过程:(1)c i r c R N A作为m i R-N A海绵来调节m i R N A的功能;(2)c i r c R N A与R B-P s(R N A结合蛋白)相互作用调节相关蛋白的功能;(3)含有内含子序列的c i r c R N A通过与U1s n R N P (剪切子)结合形成的复合物与R N A聚合酶Ⅱ相互作用来调节亲本基因的表达;(4)作为反向剪接的结果而存在的开放阅读框(O R F)与内部核糖体进入位点(I R E S)或m6A-修饰结合在一起诱导c i r c R N A进行翻译[3]㊂2c i r c R N A与心血管疾病2.1c i r c R N A与动脉粥样硬化动脉粥样硬化被认为是一种退行性病变,目前被认为是多因素(包括血脂异常㊁高血压㊁糖尿病㊁吸烟㊁遗传因素㊁体力活动减少㊁年龄和性别㊁酒精摄入㊁肥胖等)共同作用的结果,首先是血管平滑肌细胞㊁巨噬细胞及T淋巴细胞聚集;其次是胶原㊁弹力纤维及蛋白多糖等结缔组织基质的增生;再者是脂质积聚,其主要含胆固醇结晶及游离胆固醇㊂粥样硬化斑块中脂质及结缔组织的含量决定斑块的稳定性及是否易导致急性缺血事件的发生㊂我们发现c i r c R N A通过调节内皮细胞㊁血管平滑肌细胞和巨噬细胞的活化,在动脉粥样硬化的发生㊁发展中起着重要作用㊂研究发现,c i r c A N R I L通过与一种重要的核糖体成分P E S1的联合作用,抑制血管平滑肌细胞和巨噬细胞中核糖体的生成,导致核糖体应激和细胞死亡,抑制平滑肌细胞和人诱导多能干细胞来源的巨噬细胞的增殖,从而起到动脉粥样硬化保护作用,是治疗动脉粥样硬化的潜在治疗靶点[4]㊂C I R C_0003204主要定位于人主动脉内皮细胞的细胞质,过表达C I R C_ 0003204抑制氧化低密度脂蛋白(o x-L D L)诱导的内皮增生[5]㊂c i r c H I P K3过表达显著降低细胞凋亡和氧化应激标志物[包括活性氧(R O S)㊁超氧化物歧化酶(S O D)和丙二醛(M D A)的水平]㊂进一步的研究表明, c i r c H I P K3通过m i R-29a/I G F-1轴抑制氧化损伤[6]㊂有研究发现,h S A-C I R C-000595在缺氧的人主动脉平滑肌细胞(H A S M C)中表达增加,h S A-C I R C-000595可能通过m i R-19a/r h o B/c y c l i n D1/C D C25A 和MM P/α-S MA/S M22α轴诱导细胞凋亡[7-8]㊂高度保守的c i r c L r p6具有m i R-145的多个结合位点,m i R-145与多个靶点相互作用,包括I T G b8㊁f a s i n㊁K L F4㊁Y e s1和l o x㊂沉默c i r c L r p6可防止小鼠颈动脉内膜增生[9]㊂有研究鉴定了缺氧条件下人脐静脉内皮细胞中差异表达的c i r c R N A,发现c Z N F292是缺氧调控下表达最高的c i r c R N A㊂有研究表明,c Z N F292的沉默显著抑制了球体萌发和管状细胞的形成,并降低了内皮细胞的增殖,表明c Z N F292在缺氧条件下促进了内皮的增殖和管状细胞的形成[10]㊂Y A N G等[11]发现,在o x-L D L诱导的血管平滑肌细胞(V S M C)中, c i r c C H F R异常过表达㊂进一步研究发现,沉默C H F R通过m i R-370/F O X O1轴抑制V S M C s的增殖和迁移能力㊂2.2c i r c R N A与冠心病冠心病是指冠状动脉粥样硬化使管腔狭窄或阻塞,导致心肌缺血㊁缺氧而引起的心脏病,是严重威胁人类健康的疾病,在西方发达国家,其年死亡数可占到总死亡数的1/3左右㊂据WHO统计,冠心病目前是世界上最常见的死亡原因,超过所有肿瘤的总和㊂该病多发生于40岁以上,男性多于女性㊂c i r c N f i x是由一个与超级增强子结合的转录因子介导的,敲除c i r c N f i x可促进心肌细胞增殖和血管生成增加,从而阻止心肌梗死后的细胞凋亡,减少心功能不全,改善心肌梗死后的预后㊂反之,c i r c F nd c3b 在心肌梗死后的小鼠心脏和缺血性心肌病患者的人类心肌组织中表达下调㊂其过表达减少了心肌细胞的凋亡,改善了血管形成和左心室功能[12]㊂c i r c N c x1在氧化应激时升高,促使心肌细胞凋亡㊂c i r c N c x1作为m i R-133a的海绵,敲除c i r c N c x1后,可通过c i r c-N c x1-m i R-133a-C D I P1(诱导蛋白)轴减少心肌细胞死亡,进一步减轻小鼠心肌细胞的缺血再灌注损伤[13]㊂c i r c T t c3通过c i r c T t c3-m i R-15b-5p-A r l2(A D P核糖化因子)调节心肌细胞的活性㊂在心肌梗死后,在小鼠体内敲除c i r c T t c3可使心脏功能显著恶化,因此c i r c T t c3在心肌梗死中的上调具有保护心脏的作用[14]㊂心肌梗死损伤和缺氧处理的小鼠心肌细胞c i r c R N A C d r1a s表达上调㊂其过表达可加重小鼠心肌梗死面积,并导致心肌细胞凋亡㊂C d r1a s充当m i R-7a的海绵,并影响其下游目标㊂此前,m i R-7a的上调在心肌梗死损伤期间被描述为保护性的㊂因此,降低C d r1a s的表达水平可能会增加m i R-7a的水平,这可能成为治疗冠心病的一种新的治疗策略[4]㊂c i r-c R N A A C R可通过调节P I N K1/F AM65B通路来抑制缺血再灌注损伤,抑制自噬性细胞死亡,从而缩小心肌梗死面积[15]㊂心肌梗死组c i r c MA C F1和E M P1 (上皮膜蛋白1)的表达水平随m i R-500b-5p表达水平的升高而降低㊂c i r c MA C F1作为m i R-500b-5p的海㊃9781㊃现代医药卫生2021年6月第37卷第11期J M o d M e d H e a l t h,J u n e2021,V o l.37,N o.11绵上调E M P1的表达,c i r c MA C F1通过调节m i R-500b-5p/E M P1轴抑制AM I的进展㊂c i r c MA C F1可能是治疗急性心肌梗死的潜在治疗靶点[16]㊂在小鼠心肌缺血再灌注损伤模型中,c i r c P A N3的表达减少㊂过度表达c i r c P A N3通过c i r c P A N3-m i R-421-P I N K1轴,显著抑制了心肌细胞的自噬并减轻了细胞凋亡,这在体内通过减少自噬空泡和缩小心肌梗死范围进一步得到证实[17]㊂2.3c i r c R N A与心肌病心肌病是一组异质性的心肌疾病,病因多与遗传有关㊂临床主要表现为心肌肥厚㊁心脏扩大㊁心力衰竭㊁心律失常与猝死㊂最早鉴定出来的心脏表达的c i r c R N A之一是抗肥厚型H R C R㊂在异丙肾上腺素诱导的小鼠心肌肥厚模型中,H R C R 水平降低,过表达的H R C R作为m i R-223-5p的海绵来减弱心肌肥厚[18]㊂分析64例肥厚型心肌病患者和53例健康对照者血清中多种c i r c R N A(包括c i r c D-N A J C6㊁c i r c T M E M56和c i r c M B O A T2)的表达模式㊂结果表明,在调整了年龄和性别后,肥厚型心肌病患者的c i r c D N A J C6㊁c i r c T M E M56和C i r-c M B O A T2基因表达明显下调,O R值分别为0.048(0.012~ 0.198)㊁0.074(0.017~0.317)和0.135(0.041~ 0.447)㊂此外,R O C曲线分析表明,这些环状R N A 可以作为H C M的生物标志物,其A U C在0.738~ 0.819之间[19]㊂c i r c A m o t l1与P D K1和A K T1结合,导致A K T1磷酸化,并可能在阿霉素诱导的心肌病中发挥心脏保护作用[20]㊂对c i r c R N A在心脏分化过程中的表达和人类心脏在胎儿组织中特异性富集的研究发现,c i r c S L C8A1㊁c i r c C A C N A1D㊁c i r c S P H K A P 和c i r c A L P K2存在差异表达[21]㊂2.4c i r c R N A与心房颤动心房颤动易形成左房附壁血栓㊂血栓栓塞,尤其是脑栓塞是重要的致残和致死的原因㊂c i r c R N A高通量测序显示房颤组H A S_ C I R C_0005643和N E V E_C I R C_0077334表达增加㊂H A S_C I R C_0005643和N O V I C E_C I R C_0077334均被预测与m i R-221-5p结合,这可能解释了m i R-221-5p在心房颤动病理生理过程中减少的原因,m i R-221-5p作为心房颤动的一个新的生物标志物值得进一步研究[22]㊂2.5c i r c R N A与心力衰竭心力衰竭是由心脏结构或功能异常所导致的一种临床综合征,是心血管疾病的最严重的阶段,死亡率高,预后不良㊂心力衰竭患者的C D R1a s在血浆中表达上调,m i R-135a和m i R-135b水平下调,Hm o x1水平明显高于对照组,且与心功能高度相关㊂进一步研究发现,C D R1a s作为m i R-135a和m i R-135b的海绵,通过m i R-135a/Hm o x1和m i R-135b/Hm o x1信号轴调控人心肌细胞的增殖和凋亡,参与C H F的发生㊁发展[23]㊂2.6瓣膜钙化过表达的c i r c S a m d4a减少了瓣膜钙化的发生,而抑制了c i r c S a m d4a则促进了瓣膜钙化,表明c i r c S a m d4a具有抗钙化的特性㊂进一步研究发现, c i r c S a m d4a是m i R-125a-3p和m i R-483-5p的m i R N A 海绵,借此来参与调节瓣膜钙化的过程[24]㊂3结语与展望c i r c R N A吸附m i c r o R N A s(M i R N A s)并抑制其内源活性㊂A N N A D O R A Y等[25]设计了人工c i r-c R N A海绵(c i r c m i R s)来靶向已知的心肌促肥厚型m i R-132和m i R-212,实验证明表达的c i r c m i R s竞争性地抑制m i R-132和m i R-212的活性,并且表现出比线性海绵更大的稳定性㊂由此我们可以设想利用人工设计的c i r c R N A靶向m i R N A来治疗心血管疾病[25]㊂心血管疾病仍然是威胁人类健康的主要疾病,早期诊断和干预能够有效改善患者的远期预后和生活质量㊂随着现代分子生物学技术的发展,有关c i r-c R N A在心血管疾病中作用机制的研究将会更加深入,c i r c R N A有望成为新的诊断标志物及治疗靶点㊂参考文献[1]Z H A O D,L I U J,WA N G M,e t a l.E p i d e m i o l o g y o f c a r d i o v a s c u l a rd i se a s e i n C h i n a:c u r r e n tf e a t u r e s a n d i m p l i c a t i o n s[J].N a t R e vC a r d i o l,2019,16(4):203-212.[2]L I N F,Y A N G Y,G U O Q,e t a l.A n a l y s i s o f t h e m o l e c u l a r m e c h a-n i s m o f a c u t e c o r o n a r y s y n d r o m e b a s e d o n c i r c R N A-m i R N A n e t-w o r k r e g u l a t i o n[J].E v i d B a s e d C o m p l e m e n t A l t e r n a t M e d,2020, 2020:1584052.[3]L I M T B,L A V E N N I A H A,F O O R S.C i r c l e s i n t h e h e a r t a n dc a rd i o v a s c u l a r s y s te m[J].C a r d i o v a s c R e s,2020,116(2):269-278.[4]G E N G H H,L I R,S U Y M,e t a l.T h e C i r c u l a r R N A C d r1a s P r o-m o t e s M y o 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e r a t i o n,m i g r a t i o n a n d i n v a s i o n t h r o u g h r e g u l a-t i o n o f R a s h o m o l o g f a m i l y m e m b e r B[J].I n t J M o l M e d,2019, 44(6):1991-2002.[8]Z H E N G C,N I U H,L I M,e t a l.C y c l i c R N A h s a-c i r c-000595r e g u-l a t e s a p o p t o s i s o f a o r t i c s m o o t h m u s c l e c e l l s[J].M o l M e d R e p, 2015,12(5):6656-6662.[9]H A L L I F,C L I M E N T M,Q U I N T A V A L L E M,e t a l.C i r c_L r p6,a c i r-c u l a r R N A e n r i c h ed i n v a s c u l a r s m o o t h m u s c le c e l l s,a c t s a s a s p o n g er e g u l a t i n g m i R N A-145f u n c t i o n[J].C i r c R e s,2019,124(4):498-510.[10]B O E C K E L J N,J AÉN,H E UMÜL L E R A W,e t a l.I d e n t i f i c a t i o na n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f h y p o x i a-r e g u l a t e d e n d o t h e l i a l c i r c u l a rR N A[J].C i r c R e s,2015,117(10):884-890.[11]Y A N G L,Y A N G F,Z H A O H,e t a l.C i r c u l a r R N A c i r c C H F R f a-c i l i t a t e s t h e p r o l i f e r a t i o n a nd m i g r a t i o n o f v a s c u l a r s m o o t h m u s c l ev i a m i R-370/F O X O1/C y c l i n D1p a t h w a y[J].M o l T h e r N u c l e i cA c i d s,2019,16:434-441.(下转第1921页)㊃0881㊃现代医药卫生2021年6月第37卷第11期J M o d M e d H e a l t h,J u n e2021,V o l.37,N o.11用,而MA L D I-T O F-M S与传统的微生物表型检测和生化检测方法相比,具有准确度高㊁灵敏度高㊁成本低㊁快速高效等优点,有良好的临床使用前景[11],因此使用MA L D I-T O F-M S质谱仪进行菌种鉴定也是有必要的㊂而未来的深入研究可结合16S r D N A测序㊁S h o t g u n等技术,以全面地研究皮肤菌群多样性与皮肤健康的联系㊂总之,表皮葡萄球菌是痤疮患者皮损局部体表和健康人皮肤表面样本中绝对优势菌种;丙酸杆菌尤其是痤疮丙酸杆菌在各类样本中检出率较高,其可能是主要的痤疮致病菌;痤疮患者皮肤菌群检出种数相较于健康人明显下降;皮肤微生态的失衡及皮肤菌群多样性的下降可能与痤疮的发生㊁发展相关㊂目前,对于皮肤微生态的研究还处在起步阶段,本研究通过对于痤疮皮肤菌群组成的初步探究,引出了皮肤微生态与痤疮患病的相关性,但此相关性还需要进一步的研究来证实㊂研究方向从针对单独一个菌种的研究向对多个菌种相互作用及人体皮肤微生态组成的研究的转变,将会为治疗痤疮提供新的思路㊂参考文献[1]R O D R I G U E S H A.T h e c u t a n e o u s e c o s y s t e m:t h e r o l e s o f t h es k i n m i c r o b i o m e i n h e a l t h a n d i t s a s s o c i a t i o n w i t h i n f l a mm a t o r y s k i n c o n d i t i o n s i n h u m a n s a n d a n i m a l s[J].V e t D e r m a t o l,2017,28(1):60-75.[2]项蕾红.中国痤疮治疗指南(2014修订版)[J].临床皮肤科杂志,2015,44(1):52-57.[3]B H A T E K,W I L L I AM S H C.E p i d e m i o l o g y o f a c n e v u l g a r i s[J].B r J D e r m a t o l,2013,168(3):474-485.[4]F I T Z-G I B B O N S,T OM I D A S,C H I U B H.e t a1.P r o p i o n i b a c t e r i-u m a c n e s s t r a i n p o p u l a t i o n s i n t h e h u m a n s k i n m i c r o b i o m e a s s o c i-a t e d w i t h a c n e[J].J I n v e s t D e r m a t o l,2013,133(9):2152-2160.[5]W I L L I AM S H C,D E L L A V A L L E R P,G A R N E R S.A c n e v u l g a r-i s[J].L a n c e t,2012,379(9813):361-372.[6]Y A N H A N W,S H E RW I N K,MU Y A S,e t a l.S t a p h y l o c o c c u s e p i-d e r m i d i s i n t h e h u m a n s k i n m i c r o b i o m e m e d i a t e s f e r m e n t a t i o n t o i n h i b i t t h e g r o w t h o f P r o p i o n i b a c t e r i u m a c n e s:i m p l i c a t i o n s o f p r o b i o t i c s i n a c n e v u l g a r i s[J].A p p 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[23]C H E N C,S H E N H,H U A N G Q,e t a l.T h e C i r c u l a r R N A C D R1a s r e g u l a t e s t h e p r o l i f e r a t i o n a n d a p o p t o s i s o f h u m a n c a r d i o m y o c y t e s t h r o u g h t h e m i R-135a/HM O X1a n d m i R-135b/HM O X1a x e s[J].G e n e t T e s t M o l B i o m a r k e r s,2020,24(9):537-548.[24]R Y U J,A H N Y,K O O K H,e t a l.T h e r o l e s o f n o n-c o d i n g R N A si n v a s c u l a r c a l c i f i c a t i o n a n d o p p o r t u n i t i e s a s t h e r a p e u t i c t a r g e t s[J].P h a r m a c o l T h e r,2020,2020:107675.[25]L A V E N N I A H A,L U U T,L I Y P,e t a l.E n g i n e e r e d C i r c u l a rR N A s p o n g e s a c t a s m i R N A i n h i b i t o r s t o a t t e n u a t e p r e s s u r e o-v e r l o a d-i n d u c e d c a r d i a c h y p e r t r o p h y[J].M o l T h e r,2020,28(6): 1506-1517.(收稿日期:2020-11-13修回日期:2021-02-22)㊃1291㊃现代医药卫生2021年6月第37卷第11期J M o d M e d H e a l t h,J u n e2021,V o l.37,N o.11。

circRNA_作为ceRNA_调控畜禽重要经济性状的研究进展

畜牧兽医学报 2023,54(6):2215-2222A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.06.001开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):c i r c R N A 作为c e R N A 调控畜禽重要经济性状的研究进展安宗麒,占思远,李利,张红平*(四川农业大学畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室,成都611130)摘要:竞争性内源R N A (c o m p e t i n g e n d o ge n o u s R N A ,c e R N A )机制指具有同种m i R N A 反应元件(m i c r o R N A r e s po n s e e l e m e n t s ,M R E )的R N A 分子,通过竞争性地结合该m i R N A 以在转录后水平调控基因的表达,进而影响细胞的生物学功能㊂c e R N A 机制的有效性受细胞环境㊁m i R N A 活性及其与不同R N A 分子间亲和力等因素的影响㊂虽然环状R N A (c i r c u l a r R N A ,c i r c R N A )和长链非编码R N A (l o n g n o n -c o d i n g R N A ,l n c R N A )等均可作为c e R N A ,但c i r c R N A 是相对更为有效的c e R N A 分子,因为其在进化过程中稳定且保守,可使c e R N A 信号在不同组织中传导㊂本文在探讨c e R N A 调控机制影响因素的基础上,进一步综述了c i r c R N A 作为c e R N A 调控畜禽肌肉发育㊁脂肪沉积㊁乳腺及卵泡发育等方面的研究进展,以期为深入研究畜禽重要经济性状中c e R N A 调控网络提供新思路㊂关键词:竞争性内源R N A ;影响因素;环状R N A ;经济性状;调控机制中图分类号:S 813 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)06-2215-08收稿日期:2022-10-08基金项目:国家重点研发计划项目(2021Y F D 1100200);四川省十四五畜禽育种攻关(2021Y F Y Z 0003)作者简介:安宗麒(1997-),女,贵州贵阳人,硕士生,主要从事动物遗传育种与繁殖研究,E -m a i l :a n z o n g qi @o u t l o o k .c o m *通信作者:张红平,主要从事动物遗传育种与繁殖研究,E -m a i l :z h p@s i c a u .e d u .c n c e R N A -m e d i a t e d F u n c t i o n o f C i r c R N A o n C r i t i c a l E c o n o m i c T r a i t s i n A n i m a l sA N Z o n g q i ,Z H A N S i y u a n ,L I L i ,Z H A N G H o n g p i n g*(F a r m A n i m a l G e n e t i c R e s o u r c e s E x p l o r a t i o n a n d I n n o v a t i o n K e y L a b o r a t o r y o f S i c h u a n P r o v i n c e ,S i c h u a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,C h e n gd u 611130,C h i n a )A b s t r a c t :C o m pe t i n g e n d o g e n o u s R N A s (c e R N A )r ef e r s t o R N A s h a r b o r i n gt h e s a m e m i c r o R N A r e s p o n s e e l e m e n t s (M R E ),c o m p e t i t i v e l y b i n d i n g t h e m i R N A t o r e g u l a t e g e n e e x pr e s s i o n p o s t -t r a n s c r i p t i o n a l l y .E v e n t u a l l y ,t h e b i o l o g i c a l f u n c t i o n s o f c e l l s a r e a l t e r e d .T h e e f f i c i e n c y of c e R N A i s a f f e c t e d b y t h e c e l l u l a r e n v i r o n m e n t ,m i R N A a c t i v i t y ,i n t e r m o l e c u l a r a f f i n i t y wi t h R N A s ,e t c .B o t h c i r c u l a r R N A (c i r c R N A )a n d l o n g n o n -c o d i n g RN A (l n c R N A )c a n a c t a s c e R N A ;c i r c R N A i s m o r e e f f e c t i v e b a s e d o n i t s h i g h e r s t a b i l i t y a n d c o n s e r v a t i o n ,e n a b l i n g it s t r a n s i t i o n i n t o d i f f e r e n t t i s s u e s .T h i s p a p e r d i s c u s s e d t h e f a c t o r s a f f e c t i n g th e c e R N A m e c h a -n i s m ,t h e n r e v i e w e d t h e r e s e a r c h p r o g r e s s o f c e R N A -m e d i a t e d r e gu l a t i o n o f c i r c R N A s i n m u s c l e g r o w t h ,f a t d e p o s i t i o n ,m a mm a r y g l a n d a n d f o l l i c u l a r d e v e l o p m e n t i n a n i m a l s .I n t h e h o p e o f p r o v i d i n g n e w i n s i g h t f o r t h e i n -d e p t h s t u d y o f t h e c e R N A r e g u l a t o r y n e t w o r k i n t h e d e v e l o pm e n t o f c r i t i c a l e c o n o m i c t r a i t s f o r a n i m a l s .K e y w o r d s :c o m p e t i n g e n d o g e n o u s R N A s ;i n f l u e n c e f a c t o r ;c i r c R N A ;e c o n o m i c t r a i t ;r e g u l a t o r y m e c h a n i s m*C o r r e s p o n d i n g au t h o r :Z H A N G H o n g p i n g ,E -m a i l :z h p @s i c a u .e d u .c n畜牧兽医学报54卷近年来,竞争性内源R N A(c o m p e t i n g e n d o g e n o u s R N A s,c e R N A)机制成为研究热点,即不同R N A分子间通过竞争小R N A(m i c r o R N A,m i R N A)以阻断其对靶基因的抑制,因此,这些c e R N A也称为m i R N A分子海绵(m i R N A s p o n g e)㊂2011年,C e s a n a等[1]发现长非编码R N A可作为c e R N A调控基因表达;同年,c e R N A作用机理假说也试图解释R N A分子间如何通过m i R N A反应元件(m i c r o R N A r e s p o n s e e l e m e n t s,M R E)进行交流 [2]㊂近年来,不同物种(包括病毒㊁植物㊁小鼠和人类)的相关研究表明, c e R N A可能代表了一个普遍的基因调控层面,其不仅可由非编码R N A介导,还能赋予m R N A编码蛋白质以外的功能[3]㊂研究表明,c e R N A信号受细胞环境㊁M R E数量㊁m i R N A活性㊁c e R N A与m i R N A 间亲和力等众多因素影响㊂m i R N A活性取决于自身表达丰度㊁亚细胞定位及m i R N A相对靶点丰度(r e l a t i v e t a r g e t s i t e a b u n d a n c e,T A),m i R N A偶联的R N A间丰度还会相互影响[4]㊂因此,c e R N A信号的变化会在其调控网络中级联放大,影响上千个基因的表达[5]㊂并且,c e R N A调控网络并不只是信号的串联,而是包含分子本身的浓度控制㊁作用元件的调节㊁细胞环境影响的庞大调控系统㊂然而,c e R-N A信号间的串扰㊁分子间定量关系㊁作用效率等问题在很大程度上仍不明晰㊂虽然环状R N A(c i r c u-l a r R N A,c i r c R N A)和长链非编码R N A(l o n g n o n-c o d i n g R N A,l n c R N A)等均可作为c e R N A,但c i r-c R N A是相对更为有效的c e R N A分子,因为其在进化过程中稳定且保守,可使c e R N A信号在不同组织中传导㊂本文就c e R N A调控机制的影响因素以及c i r c R N A通过c e R N A途径调控畜禽重要经济性状的研究进展进行综述㊂1c e R N A调控机制影响因素c e R N A信号是以m i R N A为核心的基因沉默现象,且是一种普遍的㊁在进化上保守的细胞调控途径[6]㊂c e R N A所包含的M R E数量㊁m i R N A和c e R N A丰度㊁m i R N A-R N A间分子亲和力等影响c e R N A活性的因素对维持生理稳态至关重要(图1)㊂a.共享M R E的c e R N A可协同抑制靶基因丰度;b.c e R N A结合m i R N A至其浓度降至阈值后释放,以充分抑制关键靶基因的表达;c.7n t和8n t的种子序列丰度低但具高亲和力,6n t种子序列丰度高但低亲和力a.c e R N A s s h a r i n g M R E s c a n c o l l a b o r a t i v e l y s u p p r e s s t a r g e t g e n e a b u n d a n c e;b.c e R N A s b i n d m i R N A s u n t i l t h e i r c o n c e n-t r a t i o n d r o p s t o a t h r e s h o l d a n d t h e n r e l e a s e t h e m t o f u l l y s u p p r e s s e x p r e s s i o n o f t a r g e t g e n e s;c.7n t a n d8n t s e e d-m a t c h e d s e q u e n c e s h a v e l o w a b u n d a n c e b u t h i g h a f f i n i t y,6n t s e e d-m a t c h e d s e q u e n c e s h a v e h i g h a b u n d a n c e b u t l o w a f f i n i t y图1c e R N A机制的影响因素F i g.1T h e f a c t o r s a f f e c t i n g t h e c e R N A m e c h a n i s m61226期安宗麒等:c i r c R N A作为c e R N A调控畜禽重要经济性状的研究进展1.1c e R N A中M R E数量M R E是位于靶m R N A与m i R N A特异性结合的序列,通常导致靶点降解从而抑制靶基因的表达,转录本中包含的多个M R E可同时抑制多个靶基因的表达[7],因此R N A分子间存在共享M R E的现象㊂事实上,大多数c e R N A包含1~10个M R E[8], c i r c R N A C D R1a s(c e r e b e l l a r d e g e n e r a t i o n-r e l a t e d1 a n t i s e n s e)上有近70个m i R-7结合位点[9]㊂由于共享的M R E将不同的c e R N A信号串联,因此M R E 被共享的次数越多其串扰调控效应越强;而非共享M R E对c e R N A信号间的互作影响可忽略不计[10]㊂有研究表明,在I F N-α1基因家族间形成了一个c e R N A网络,I F N-α家族的反义I F N-α7/-α8/-α10/-α14/-α17亚型与4个m R N A亚型(I F N-α8/-α10/-α14/-α17)共享M R E位点参与拮抗m i R N A-1270,竞争性地调节I F N-α1的m R N A水平[11]㊂由于体细胞碱基对突变㊁单核苷酸多态性(s i n g l e n u c l e o-t i d e p o l y m o r p h i s m,S N P)㊁染色体易位㊁转录融合㊁选择性剪接等情况会影响M R E的结合效率[3],因此,有研究报道可借助生物信息学手段对M R E突变的影响进行预测[12]㊂1.2m i R N A和c e R N A丰度m i R N A活性受其自身丰度和M R E在转录组内的相对数量(即T A)的影响[13]㊂F i g l i u z z i等[14]认为,c e R N A调控网络中只有处于易感状态的c e R N A才能对m i R N A干扰作出反应,并显著地减弱c e R N A信号间的互作强度㊂在包含C D R1a s的正常细胞中引入已被验证的靶标m i R-7时, C D R1a s水平在细胞外泌体中显著下调,而在细胞中略有上调,表明c i r c R N A作为c e R N A在一定程度上受m i R N A水平变化的调节[15]㊂c e R N A对m i R N A的抑制受阈值的限制[2]㊂当m i R N A不断与c e R N A结合至其浓度降至阈值,c e R N A释放使m i R N A表达迅速升高,使c e R N A信号被短暂抑制,以充分抑制关键靶基因的表达[16]㊂定量研究证实,在每个肝细胞中添加1.5ˑ105个M R E位点时开始观察到抑制现象,此阈值超过了任何内源性靶点的生理水平,因此单个c e R N A的表达变化很难影响m i R N A分子或其他靶点的表达[17]㊂但c e R N A和m i R N A等摩尔质量时,c e R N A信号的活性可达到最佳状态[10,14]㊂因此,m i R N A丰度可能对c e R N A信号传导效率起主导调控作用,且几乎不受c e R N A丰度的影响;而c e R N A可通过间接调控m i R N A丰度诱导c e R N A信号传导㊂1.3m i R N A与R N A分子间亲和力c e R N A的亲和力越高竞争m i R N A的能力越强[18],即使在c e R N A浓度较低时,高亲和力c e R N A仍可以其高活性与m i R N A有效结合,再逐渐扩散到亲和力较低的位点[19]㊂同样地,具有高亲和力的m i R N A靶点越少,抑制效果也越显著,而此时对其余靶点的影响几乎可以忽略不计[8]㊂亲和力主要取决于m i R N A靶基因上M R E和m i R N A种子区间的匹配度,在哺乳动物细胞中,大多数m i R N A与其靶R N A是不完全互补的,受S N P㊁选择性剪接等因素的影响[20],因此M R E核苷酸组成的不同,对靶R N A的抑制程度也并不相同,例如6n t的种子序列具有低亲和力但高丰度,而7n t和8n t的种子序列具有高亲和力但低表达丰度[21]㊂M R E的简并性也导致与m i R N A结合后c e R N A不会立即被降解,因此比完全互补的序列能更有效地发挥分子海绵作用[22]㊂2c i r c R N A作为c e R N A调控畜禽重要经济性状近年来,对c i r c R N A的深入研究丰富了人们对c e R N A信号的认知㊂大多数c i r c R N A由编码蛋白质的外显子生成,并通过下游剪接供体反向共价连接上游剪接体环化形成[23],这种结构使其在进化过程中稳定且保守,因此,c i r c R N A可能成为比其他非编码R N A更为有效的c e R N A分子[24]㊂近年, c i r c R N A在肌肉发育㊁脂肪沉积等重要经济性状形成的分子机制研究中大量被发现(图2)㊂2.1c i r c R N A作为c e R N A调控畜禽肌肉生长发育肌肉生长发育过程受蛋白编码基因和非编码R N A的精细调控,c i r c R N A在肌肉组织中大量富集使其迅速成为肌肉生长调控网络的研究热点[25]㊂畜禽肌肉组织转录组测序生物信息学结果显示,差异表达的c i r c R N A主要富集在糖酵解/糖异生㊁氨基酸生物合成㊁丙酮酸代谢等与细胞增殖㊁生存和分化等生物学过程,亲本基因显著汇集到J N K㊁AM P K㊁A K T㊁F o x O㊁m T O R㊁I G F1R等与生长发育显著相关的信号通路中[26-28]㊂以牛的成肌细胞为例,c i r c A C T A1通过竞争性结合m i R-199a-5p和m i R-433激活丝裂原活化蛋白激酶11(MA P3K11)㊁丝裂原活化蛋白激酶7 (MA P2K7)以及J N K信号通路,抑制成肌细胞的增7122畜牧兽医学报54卷图2 调控畜禽经济形状的c e R N A 网络图F i g .2 A m a p o f t h e c e R N A n e t w o r k f o r r e g u l a t i n g ec o n o m i c t r a i t s o f a n i m a l s 殖㊁促进分化和凋亡过程[29];c i r c C P E 通过结合m i R -138抑制F O X C 1的表达,c i r c U B E 2Q 2和c i r c -F U T 10共同吸附m i R -33a,抑制牛成肌细胞的增殖,促进成肌细胞的凋亡[30-32]㊂不同的是,c i r -c T T N -m i R -432-I G F 2和c i r c HUW E 1-m i R -29b -A K T 3信号可通过介导A K T 通路激活,促进成肌细胞的增殖和分化[33-34]㊂c i r c I N S R 的调控路径是多样的,不仅可以通过c i r c I N S R -m i R -34a -B c l -2/C yc l i n E 2信号抑制成肌细胞的增殖和凋亡,还可通过c i r c I N S R -m i R -15/16-C C N D 1/B c l -2/F O X O 1/E P T 1信号促进成肌细胞和前脂肪细胞的形成和增殖[35-36]㊂在家鸡上也陆续证实了一批通过c e R N A机制参与成肌调控的c i r c R N A ㊂如c i r c C C D C 91通过调控m i R -15家族的多个成员,与c i r c S V I L -m i R -203-c -J U N /M E F 2C /S T A T 1㊁c i r c H I P K 3-m i R -30a -3p-M E F 2C 途径共同促进成肌细胞的增殖和分化[37-39];c i r c R I L P L 1-m i R -145-I G F 1R ㊁c i r c P T P N 4-m i R -499-3p-N AM P T 信号,可以激活下游MA P K 和A K T 信号通路促进成肌细胞的发育[40-41]㊂c i r c -MG A -m i R -144-5p -F A P 信号可抑制成肌细胞增殖,促进肌管的形成[42]㊂家鸡骨骼肌卫星细胞中差异表达的c i r c T A F 8侧翼内含子序列中包含8个与肌肉发育和胴体肌肉重量相关的S N P s [43],但这些S N P s 是否对c i r c T A F 8成环或与M R E 的结合有关还有待进一步深入研究㊂山羊的成肌细胞中包括C D R 1a s -m i R -27a -3p-A N G P T 1㊁c i r c U S P 13-m i R -29c -I G F 信号通路[44-45],分别抑制和促进成肌细胞的分化过程㊂C a o 等[46]给仔猪体内注射c i r c M Y L K 4,发现其显著提高了慢肌标记基因的m R N A 和蛋白水平,促进氧化型肌纤维(慢肌)形成㊂以上研究表明,c i r c R N A 介导的c e R N A 调控网络对成肌细胞的生长发育具有重要调控作用㊂2.2 c i r c R N A 作为c e R N A 调控畜禽脂肪细胞的发育家畜脂肪组织转录组测序结果显示,c i r c R N A参与了大量与脂肪发育相关的c e R N A 调控网81226期安宗麒等:c i r c R N A作为c e R N A调控畜禽重要经济性状的研究进展络[47-48]㊂如在猪和牛的脂肪细胞中脂肪沉积相关基因P P A R家族成员P P A R-α㊁P P A R-γ和产生的环状转录本c i r c P P A Rα㊁c i r c P P A Rγ分别通过c i r c P P A Rα-m i R-429㊁c i r c P P A Rγ-m i R-200b/m i R-92a-3p-Y Y1信号途径促进脂肪细胞分化,抑制细胞增殖和凋亡[49-50];c i r c F U T10通过结合与繁殖性状密切相关的m i R N A-l e t-7c抑制脂肪沉积相关基因P P A R G C1的表达,促进脂肪细胞的增殖[51]㊂Z h a n g等[52]对牛不同时期脂肪细胞(前脂肪细胞㊁分化前脂肪细胞和成熟脂肪细胞)的转录组测序发现,c i r c R N A大量表达于白色脂肪中,且近10%线性转录本也同时能够生成c i r c R N A;进一步分析差异表达的c i r c R N A中有80%与亲本基因表达水平相关性极高,在畜禽中验证了c i r c R N A可能对亲本基因表达具有潜在的调控作用㊂鸭的脂肪细胞中也鉴定到c i r c P L X N A1-m i R-214-C T N N B1信号[53]㊂综上,c i r c R N A可作为c e R N A参与调控脂肪细胞发育过程㊂2.3c i r c R N A作为c e R N A调控动物乳腺上皮细胞发育和乳合成不同乳产品中差异表达的R N A(d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d R N A s,D E R s)文库构建促进了对泌乳性状具有重要调控作用c i r c R N A的筛选[54],小尾寒羊泌乳高峰期和非泌乳期乳腺组织样本中鉴定到差异表达c i r c R N A,其中上调的有40个,下调的有1个,并从中预测到与乳腺发育相关的多个m i R N A结合位点[55]㊂夏季和冬季奶牛的血样及乳样中发现19个上调和19个下调的c i r c R N A[56]㊂研究报道c i r c006258-m i R-574-5p-E V I5L信号可促进山羊乳腺上皮细胞生长和乳合成[57]㊂c i r c E Z H2-m i R378b-L P L/C D36信号可促进牛乳腺上皮细胞的增殖,抑制其凋亡[58]㊂2.4c i r c R N A作为c e R N A调控家畜卵泡和胚胎发育m i R N A被广泛报道参与卵泡发育和闭锁调控[59],c i r c R N A作为m i R N A海绵在动物繁殖过程中也发挥着重要作用㊂利用R N A测序技术分析不同繁殖力山羊群体卵泡期和黄体期卵泡中c i r c R N A 的表达情况,发现56个m i R N A可以靶向192个D E R s,包括m i R-133家族(m i R-133a-3p和m i R-133b)㊁m i R-129-3p和m i R-21等对山羊的繁殖性状有重要影响的m i R N A[60]㊂在山羊子宫内膜基质细胞中,c i r c9110-m i R-100-5p-HO X A1信号可激活P I3K/A K T/m T O R和E R K1/2通路,促进子宫内膜基质细胞的增殖,有利于胚胎着床[61];而子宫内膜上皮细胞中可通过c i r c8073-m i R-34/m i R-34-C E P55信号激活R A S/R A F/M E K/E R K/P I3K/ A K T/m T O R通路抑制子宫内膜上皮细胞凋亡[62]㊂猪的卵巢颗粒细胞中可通过c i r c A N K H D1-m i R-27a-3p/m i R-142-5p-S F R P1和c i r c I N H A-m i R-10a-5p-C T G F通路促进颗粒细胞的增殖[63-64],而c i r c013267-m i R-113-T H B S1信号通路可促进鸭颗粒细胞的凋亡[65]㊂在健康猪卵泡中高表达的c i r c S-L C41A1,不仅可以通过c i r c S L C41A1/m i R-9820-5p/S R S F1途径促进卵泡颗粒细胞凋亡,通过生物信息学手段预测其还具有编码小肽的潜能[66]㊂另外体内试验证明,在猪卵丘细胞和卵母细胞中c i r-c A R M C4以发育阶段特异性大量动态表达,通过体内注射其干扰s i R N A导致仔猪染色体排列严重受损,并显著抑制早期胚胎发育[67]㊂3总结与展望对于非编码R N A调控网络c e R N A机制已作为一种较为成熟的信号传递途径,c i r c R N A作为新的分子海绵,其高度保守性和稳定性更有利于c e R N A信号在不同组织中传导㊂c i r c R N A中含有的多个M R E也可以实现c e R N A通路间的串扰,通过级联放大效应影响成百上千个c e R N A转录本的翻译㊂综上,c i r c R N A在畜禽肌肉发育㊁脂肪沉积等重要经济性状形成的分子机制研究中大量被发现,但c e R N A通路间信号串扰的定量关系在很大程度上是未知的㊂因此,利用分子生物学算法以及新一代测序技术定量确定c e R N A的影响因素如何调控信号的传导或许是有待深入的研究方向㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] C E S A N A M,C A C C H I 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o s s-r e g u l a t e d i n p e r m i s s i v e m o l e c u l a re n v i r o n m e n t s[J].P r o c N a t l A c a d S c i U S A,2013,110(18):7154-7159.[11] K I MU R A T,J I A N G S W,Y O S H I D A N,e t a l.I n t e r f e r o n-a l p h a c o m p e t i n g e n d o g e n o u s R N A n e t w o r ka n t a g o n i z e s m i c r o R N A-1270[J].C e l l M o l L i f e S c i,2015,72(14):2749-2761.[12] S T AMO U L A K A T O U E,P I N O L I P,C E R I S,e t a l.I m p a c t o f m u t a t i o n a l s i g n a t u r e s o n m i c r o R N A a n dt h e i r r e s p o n s e e l e m e n t s[C]ʊP r o c e e d i n g s o f t h eP a c i f i c S y m p o s i u m o n B i o c o m p u t i n g2020.F a i r m o n tO r c h i d:W o r l d S c i e n t i f i c P u b l i s h i n g,2020:250-261.[13] G A R C I A D M,B A E K D,S H I N C,e t a l.W e a k s e e d-p a i r i n g s t a b i l i t y a n d h i g h t a r g e t-s i t e a b u n d a n c ed e c r e a s e t h e p r o f i c i e n c y o f l s y-6a n d o t h e rm i c r o R N A s[J].N a t S t r u c t M o l B i o l,2011,18(10):1139-1146.[14] F I G L I U Z Z I M,MA R I N A R I E,D E MA R T I N O A.M i c r o R N A s a s a s e l e c t i v e c h a n n e l o f c o mm u n i c a t i o nb e t w e e nc o m p e t i n g R N A s:a s t e ad y-s t a te t h e o r y[J].B i o p h y s J,2013,104(5):1203-1213.[15] L I Y,Z H E N G Q P,B A O C Y,e t a l.C i r c u l a r R N A i se n r i c h e d a n d s t a b l e i n e x o s o m e s:A p r o m i s i n gb i o m a r k e r f o rc a n c e rd i a g n o s i s[J].Ce l l R e s,2015,25(8):981-984.[16] E B E R T M S,S HA R P P A.E m e r g i n g r o l e s f o rn a t u r a l m i c r o R N A s p o n g e s[J].C u r r B i o l,2010,20(19):R858-R861.[17] D E N Z L E R R,A G A RWA L V,S T E F A N O J,e t a l.A s s e s s i n g t h e c e R N A h y p o t h e s i s w i t h q u a n t i t a t i v em e a s u r e m e n t s o f m i R N A a n d t a r g e t a b u n d a n c e[J].M o l c e l l,2014,54(5):766-776.[18] B O S S O N A D,Z AMU D I O J R,S HA R P P A.E n d o g e n o u s m i R N A a n d t a r g e t c o n c e n t r a t i o n sd e t e r m i n e s u s c e p t i b i l i t y t o p o t e n t i a l c e R N Ac o m p e t i t i o n[J].M o l C e l l,2014,56(3):347-359.[19] Q I X L,Z HA N G D H,WU N,e t a l.C e R N A i nc a n c e r:P o s s i b l e f u n c t i o n s a nd c l i n i c a l i m p l i c a t i o n s[J].J M e d G e n e t,2015,52(10):710-718. [20] T A N C,L I U S,T A N S K,e t a l.P o l y m o r p h i s m s i nm i c r o R N A t a r g e t s i t e s o f f o r k h e a d b o x O g e n e s a r ea s s o c i a t e d w i t h h e p a t o c e l l u l a r c a r c i n o m a[J].P L o SO n e,2015,10(3):e0119210.[21] G R I M S O N A,F A R H K K H,J OHN S T O N W K,e ta l.M i c r o R N A t a r g e t i n g s p e c i f i c i t y i n m a mm a l s:D e t e r m i n a n t s b e y o n d s e e d p a i r i n g[J].M o l C e l l,2007,27(1):91-105.[22] E B E R T M S,S HA R P P A.M i c r o R N A s p o n g e s:p r o g r e s s a n d p o s s i b i l i t i e s[J].R N A,2010,16(11):2043-2050.[23] R Y B A K-WO L F A,S T O T TM E I S T E R C,G L AŽA RP,e t a l.C i r c u l a r R N A s i n t h e m a mm a l i a n b r a i n a r eh i g h l y a b u n d a n t,c o n s e r v e d,a n d d y n a m i c a l l ye x p r e s s e d[J].M o l C e l l,2015,58(5):870-885.[24] HA N S E N T B,J E N S E N T I,C L A U S E N B H,e t a l.N a t u r a l R N A c i r c l e s f u n c t i o n a s e f f i c i e n t m i c r o R N As p o n g e s[J].N a t u r e,2013,495(7441):384-388. [25] Z HA N G P P,C HA O Z,Z HA N G R,e t a l.C i r c u l a rR N A r e g u l a t i o n o f m y o g e n e s i s[J].C e l l s,2019,8(8):885.[26] Z HO U Z Y,L I K Y,L I U J N,e t a l.E x p r e s s i o np r o f i l e a n a l y s i s t o i d e n t i f y c i r c u l a r R N A e x p r e s s i o ns i g n a t u r e s i n m u s c l e d e v e l o p m e n t o f W u'a n g o a tL o n g i s s i m u s d o r s i t i s s u e s[J].F r o n t V e t S c i,2022,9:833946.[27] L I U R L,L I U X X,B A I X J,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n a n dc h a r a c t e r i z a t i o n o f c i r c R N A i n L o n g i s s i m u sd o r s i o fd i f fe r e n t b r e e d s of c a t t l e[J].F r o n t G e n e t,2020,11:565085.[28] L I M,Z HA N G N,Z HA N G W F,e t a l.C o m p r e h e n s i v e a n a l y s i s o f d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e dc i r c R N A s a nd ce R N A r e g u l a t o r y n e t w o r k i n p o r c i n es k e l e t a l m u s c l e[J].B M C G e n o m i c s,2021,2202226期安宗麒等:c i r c R N A作为c e R N A调控畜禽重要经济性状的研究进展(1):320.[29] Q I A,R U W X,Y A N G H Y,e t a l.C i r c u l a r R N AA C T A1a c t s a s a s p o n g e f o r m i R-199a-5p a n d m i R-433t o r e g u l a t e b o v i n e m y o b l a s t d e v e l o p m e n t t h r o u g ht h e MA P3K11/MA P2k7/J N K p a t h w a y[J].J A g r i cF o o d C h e m,2022,70(10):3357-3373.[30] Z HA N G R M,P A N Y,Z O U C X,e t a l.C i r c U B E2Q2p r o m o t e s d i f f e r e n t i a t i o n o f c a t t l e m u s c l e s t e m c e l l sa n d i s a p o t e n t i a l r e g u l a t o r y m o l e c u l e o f s k e l e t a lm u s c l e d e v e l o p m e n t[J].B M C G e n o m i c s,2022,23(1):267.[31] L I H,Y A N G J M,W E I X F,e t a l.C i r c F U T10r e d u c e s p r o l i f e r a t i o n a n d f a c i l i t a t e s d i f f e r e n t i a t i o n o fm y o b l a s t s b y s p o n g i n g m i R-133a[J].J C e l l P h y s i o l,2018,233(6):4643-4651.[32] R U W X,Q I A,S H E N X M,e t a l.T h e c i r c u l a r R N Ac i r c C P E r e g u l a t e s m y o b l a s tde v e l o p m e n t b y s p o n g i n gm i R-138[J].J A n i m S c i B i o t e c h n o l,2021,12(1):102.[33] WA N G X G,C A O X K,D O N G D,e t a l.C i r c u l a rR N A T T N a c t s a s a m i R-432s p o n g e t o f a c i l i t a t ep r o l i f e r a t i o n a n d d i f f e r e n t i a t i o n o f m y o b l a s t s v i a t h eI G F2/P I3K/A K T s i g n a l i n g p a t h w a y[J].M o l T h e rN u c l e i c A c i d s,2019,18:966-980.[34] Y U E B L,WA N G J,R U W X,e t a l.T h e c i r c u l a rR N A c i r c HUW E1s p o n g e s t h e m i R-29b-A K T3a x i st o r e g u l a t e m y o b l a s t d e v e l o p m e n t[J].M o l T h e rN u c l e i c A c i d s,2020,19:1086-1097.[35] S H E N X M,T A N G J,R U W X,e t a l.C i r c I N S Rr e g u l a t e s f e t a l b o v i n e m u s c l e a n d f a t d e v e l o p m e n t[J].F r o n t C e l l D e v B i o l,2021,8:615638.[36] S H E N X M,Z HA N G X Y,R U W X,e t a l.c i r c I N S Rp r o m o t e s p r o l i f e r a t i o n a n d r e d u c e s a p o p t o s i s o fe m b r y o n i c m y o b l a s t s b y s p o n g i n g m i R-34a[J].M o lT h e r N u c l e i c A c i d s,2020,19:986-999. [37] O U Y A N G H J,C H E N X L,L I W M,e t a l.C i r c u l a rR N A c i r c S V I L p r o m o t e s m y o b l a s t p r o l i f e r a t i o n a n dd i f fe r e n t i a t i o n b y s p o n g i n g m i R-203i n c h i c k e n[J].F r o n tG e n e t,2018,9:172.[38] C H E N B,Y U J,G U O L J,e t a l.C i r c u l a r R N Ac i r c H I P K3p r o m o t e s t h e p r o l i f e r a t i o n a n dd i f fe r e n t i a t i o n of c h i c k e n m y o b l a s t c e l l s b y s p o ng i n gm i R-30a-3p[J].C e l l s,2019,8(2):177. [39] Z HA O J,Z HA O X Y,S H E N X X,e t a l.C i r c C C D C91r e g u l a t e s c h i c k e n s k e l e t a l m u s c l e d e v e l o p m e n t b ys p o n g i n g m i R-15f a m i l y v i a a c t i v a t i n g I G F1-P I3K/A K T s i g n a l i n g p a t h w a y[J].P o u l t S c i,2022,101(5):101803.[40] S H E N X M,T A N G J,J I A N G R,e t a l.C i r c R I L P L1p r o m o t e s m u s c l e p r o l i f e r a t i o n a n d d i f f e r e n t i a t i o n v i ab i n d i n g m i R-145t o ac t i v a t e I G F1R/P I3K/A K Tp a t h w a y[J].C e l l D e a t h D i s,2021,12(2):142. [41] C A I B L,MA M T,Z HO U Z,e t a l.C i r c P T P N4r e g u l a t e s m y o g e n e s i s v i a t h e m i R-499-3p/N AM P Ta x i s[J].J A n i m S c i B i o t e c h n o l,2022,13(1):2.[42] WA N G Z J,Z HA N G M,L I K,e t a l.C i r c MG Ad e p r e s s e s m y o b l a s t p r o l i f e r a t i o n a n d p r o m o t e sm y o t u b e f o r m a t i o n t h r o u g h m i R-144-5p/F A P s i g n a l[J].A n i m a l s(B a s e l),2022,12(7):873. [43] L I K,HU A N G W C,WA N G Z J,e t a l.C i r c T A F8r e g u l a t e s m y o b l a s t d e v e l o p m e n t a n d a s s o c i a t e dc a r c a s s t r a i t s i n c h i c k e n[J].F r o n t G e n e t,2022,12:743757.[44] K Y E I B,O D AM E E,L I L,e t a l.K n o c k d o w n o fC D R1a s d e c r e a s e s d i f f e r e n t i a t i o n o f g o a t s k e l e t a lm u s c l e s a t e l l i t e c e l l s v i a u p r e g u l a t i n g m i r-27a-3p t oi n h i b i t A N G P T1[J].G e n e s(B a s e l),2022,13(4):663.[45] Z H A N G Z,F A N Y,D E N G K,e t a l.C i r c u l a r R N Ac i r c U S P13s p o n g e s m i R-29c t o p r o m o t ed i f fe r e n t i a t i o na n d i n h ib i t a p o p t o s i s o f g o a t m y o b l a s t s b y t a r g e t i n g I G F1[J].F a s e b,2022,36(1):e22097.[46] C A O H G,L I U J M,D U T N,e t a l.C i r c u l a r R N As c r e e n i n g i d e n t i f i e s c i r c MY L K4a s a r e g u l a t o r o f f a s t/s l o w m y o f i b e r s i n p o r c i n e s k e l e t a l m u s c l e s[J].M o lG e n e t G e n o m i c s,2022,297(1):87-99.[47]J I N L,T A N G Q Z,HU S L,e t a l.A p i g b o d y m a pt r a n s c r i p t o m e r e v e a l s d i v e r s e t i s s u e p h y s i o l o g i e s a n de v o l u t i o n a r y d y n a m i c s of t r a n s c r i p t i o n[J].N a tC o mm u n,2021,12(1):3715.[48] HU A N G J P,Z HA O J H,Z H E N G Q Z,e t a l.C h a r a c t e r i z a t i o n o f c i r c u l a r R N A s i n C h i n e s e b u f f a l o(B u b a l u s b u b a l i s)a d i p o s e t i s s u e:A f o c u s o n c i r c u l a rR N A s i n v o l v e d i n f a t d e p o s i t i o n[J].A n i m a l s(B a s e l),2019,9(7):403.[49] WU J Y,Z HA N G S L,Y U E B L,e t a l.C i r c R N Ap r o f i l i n g r e v e a l s c i r c P P A Rγm o d u l a t e s a d i p o g e n i cd i f fe r e n t i a t i o n v i a s p o n g i n g m i R-92a-3p[J].J A g r i cF o o d C h e m,2022,70(22):6698-6708.[50] L I B J,H E Y,WU W J,e t a l.C i r c u l a r R N A p r o f i l i n gi d e n t i f i e s n o v e l c i r c P P A R A t h a t p r o m o t e si n t r a m u s c u l a r f a t d e p o s i t i o n i n p i g s[J].J A g r i c F o o dC h e m,2022,70(13):4123-4137.[51]J I A N G R,L I H,Y A N G J M,e t a l.C i r c R N A p r o f i l i n g1222畜牧兽医学报54卷r e v e a l s a n a b u n d a n t c i r c F U T10t h a t p r o m o t e sa d i p o c y t e p r o l i f e r a t i o n a n d i n h ib i t s a d i p oc y t ed i f fe r e n t i a t i o n v i a s p o n g i n g l e t-7[J].M o l T h e rN u c l e i c A c i d s,2020,20:491-501.[52] Z HA N G P P,HA N Q,S H E N G M X,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n o f c i r c u l a r R N A e x p r e s s i o n p r o f i l e s i nw h i t e a d i p o c y t e s a n d t h e i r r o l e s i n A d i p o g e n e s i s[J].F r o n t P h y s i o l,2021,12:728208.[53] WA N G L D,L I A N G W S,WA N G S S,e t a l.C i r c u l a rR N A e x p r e s s i o n p r o f i l i n g r e v e a l s t h a t c i r c-P L X N A1f u n c t i o n s i n d u c k a d i p o c y t e d i f f e r e n t i a t i o n[J].P L o SO n e,2020,15(7):e0236069.[54] HA O Z Y,Z HO U H T,H I C K F O R D J G H,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f c i r c u l a r R N A i nl a c t a t i n g m a mm a r y g l a n d s f r o m t w o b r e e d s o f s h e e pw i t h d i f f e r e n t m i l k p r o d u c t i o n p r o f i l e s u s i n g R N A-s e q[J].G e n o m i c s,2020,112(3):2186-2193.[55] WA N G J Q,Z HO U H T,H I C K F O R D J G H,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f c i r c u l a r R N A s i nm a mm a r y g l a n d t i s s u e f r o m s h e e p a t p e a k l a c t a t i o na n d d u r i n g t h e n o n l a c t a t i n g p e r i o d[J].J D a i r y S c i,2021,104(2):2396-2409.[56] WA N G D Y,C H E N Z J,Z HU A N G X N,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n o f c i r c R N A-a s s o c i a t e d-c e R N A n e t w o r k si n v o l v e d i n m i l k f a t m e t a b o l i s m u n d e r h e a t s t r e s s[J].I n t J M o l S c 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环状RNA(circRNA)的研究进展

4 不同发育时期的研究显示大于90% 的circRNA 位于
3
头部；对人和小鼠的不同组织表达谱分析同样显
示circRNA 主要在脑组织表达，并且随着大脑的发
育，circRNA 表达水平逐渐上调。
4
参考文献
参考文献
[1]张蕾,张克明,方文捷,刘晓刚,郑方伟,潘炜华,廖万清.环状RNA在人类疾病中的作用及研究进展[J].菌物学报,2019,38(08):1213-1222.
circBase数据库显示，多种组织和细胞系表达
circRNA，这些组织包括脑、嗅球、肺、肌肉和睾
丸等；细胞系包括A549、HepG2、HeLaS3、K562、 MCF-7、HEK293、H9 和H1 等。研究显示，神经
2
1
组织比其它组织更富含circRNA，并且circRNA 主
要定位于神经元突触和树突。对果蝇不同组织和
2
CircRNA 的形成
CircRNA 的主要类型
exon circRNA
EIciRNA
ciRNA
f-circRNA
rtcircRNA
CircRNA 的形成
根据基因结构注释信息，环状RNA 的来源主要有：(1)仅外显子来源的环状RNA (exon circRNA)；(2)上下游外显子反向剪接且内含子保留形成的外显子内含子环状RNA (exon-intron circRNA, EIciRNA)；(3)仅内含子来源的环状RNA (circular intronicRNA, ciRNA)；(4)融合基因来源的环状 RNA(fusion-circRNA, f-circRNA)；(5)聚合酶Ⅱ (Pol Ⅱ)的转录通读形成的通读环状RNA(read-through circRNA, rt-circRNA)。尽管环状RNA的来源不同，但主要是通过头对尾的反向剪接方式产生的，其形成受到顺式和反式作用元件的调控，但对其生物形成机制的研究并不完善。目前报道的驱动环状RNA 形成的方式主要有：内含子配对驱动、RNA 结合蛋白(RBPs)驱动以及套索驱动环化这3 种模型(图2)，除此之外，Pol Ⅱ的转录、剪接体的活性及Poly (A)的延伸等因素也会影响环状RNA 的形成。

环状RNA在卵巢癌中的研究新进展

环状RNA 在卵巢癌中的研究新进展刘艳，鲁鹏，候丽盈，李佩玲△【摘要】环状RNA （circular RNAs ，circRNA ）是具有多种特性和病理生理功能的非编码RNA 网络热点成员。

circRNA 在表观遗传、转录和转录后调控水平上发挥作用。

目前经过验证的涉及卵巢癌的内源性circRNA 数量持续增加，且多种circRNA 表达与卵巢癌的发生、侵袭和转移有关。

此外，circRNA 的异常表达也与卵巢癌的分期、肿瘤体积、分化和转移密切相关。

由于circRNA 高稳定性、高度保守并且具有组织特异性表达模式，其可能成为诊断卵巢癌的潜在标志物。

本文综述了卵巢癌相关circRNA 的研究，提出了其对卵巢癌发生的影响，及其作为诊断和预后生物标志物和作为卵巢癌治疗靶点的潜在价值，并且探讨了circRNA 对卵巢癌化疗药物耐药性的影响。

最后，讨论了卵巢癌相关circRNA 在临床上的潜力和未来研究方向。

【关键词】环状RNA ；卵巢肿瘤；生物标记；肿瘤；诊断；治疗New Research Progress of CircRNA in Ovarian Cancer LIU Yan,LU Peng,HOU Li -ying,LI Pei -ling.Department ofObstetrics and Gynecology,The Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,ChinaCorresponding author:LI Pei-ling,E-mail:******************【Abstract 】Circular RNAs(circRNA)are hotspot members of non -coding RNA networks,which have a variety ofcharacteristics and pathophysiological functions.CircRNA plays roles in epigenetic,transcriptional,and post -transcriptional regulation.At present,the number of validated endogenous circRNA involved in ovarian cancer continues increasing and many circRNA expressions are related to the occurrence,invasion and metastasis of ovarian cancer.In addition,the abnormal expression of circRNA is also closely related to the stage,volume of tumor,differentiation and metastasis of ovarian cancer.Because of their high stability,highly conserved,and tissue-specific expression patterns,circRNA may become potential markers of ovarian cancer for the diagnosis.This article reviews the current research reports of circRNA related to ovarian cancer,proposes its impact on the occurrence of ovarian cancer and its potential value as a diagnostic and prognostic biomarker and as a therapeutic target for ovarian cancer,and explores circRNA ′s impacts of chemotherapy resistance for ovarian cancer.Finally,the clinical potential and future research directions of circRNA related to ovarian cancer are discussed.【Keywords 】Circular RNAs ；Ovarian neoplasms ；Biomarkers ；tumor ；Diagnosis ；Therapy（J Int Obstet Gynecol ，2021,48：61-65）作者单位：150001哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科通信作者：李佩玲，E-mail ：******************△审校者·综述·卵巢癌占女性所有恶性肿瘤的2.5%，大多数浆液性卵巢癌发现时已经是Ⅲ期（51%）或Ⅳ期（29%）[1]，且多数在晚期被诊断时已经发现广泛的腹膜转移，因此5年生存率仅为30%[2]。

八月份circRNA研究进展汇总

八月份circRNA研究进展汇总声明刚刚过去的八月份里，circRNA研究可谓硕果累累，Science杂志报道了重磅级的circRNA研究论文，这是2000年以来circRNA研究领域首次问鼎该杂志，意义非凡。

2017年国家自然科学基金项目也传来捷报，总计多达176项circRNA研究相关的项目获得批准，既包括杰青，优青，重点项目等高水准的项目，也包括面上项目，青年基金和地区科学基金项目。

2017年circRNA的获批项目数量和质量均实现了巨大飞跃。

本次月份汇总时间从8月1日00点至8月31日20:00截止，主要通过PubMed，Google Scholar等平台检索。

详细如下：1. Science杂志发表重磅级circRNA研究论文8月10日，Science杂志在线发表了著名RNA研究学者，马克斯·德尔布吕克分子医学中心Nikolaus Rajewsky教授作为通讯作者的研究论文，介绍其发现的Cdr1as基因敲除小鼠模型中的重要发现[1]。

本文首次尝试构建了circRNA基因敲除小鼠模型。

通过合理设计，构建了彻底敲除全长CDR1as的小鼠模型，也因为所对应的互补链上CDR1基因恰好不在大脑中表达，这一敲除模型做到了单一因素敲除的效果，避免了其他因素带来的干扰。

基于前期的研究，CDR1as可竞争性结合miR-7，并且受到miR-671的调控。

作者从转录组到神经电生理检测，再到行为学研究，打通了CDR1as竞争性结合miR-7的分子模型在动物生理行为表型关系方面的通道，有效回到了该功能模型的生理意义问题[1]。

图1 敲除小鼠鉴定（来自[1]，排列稍有改动）2. circHIPK2参与调控自噬和内质网压力通路调控8月8日，Autophagy杂志在线发表了东南大学姚红红教授为通讯作者的文章，介绍发现circHIPK2通过靶向miR-124-2HG联合自噬及内质网应激调控星形胶质细胞活化作用[2]。

两篇综述带你全观circRNA的研究进展（二）

两篇综述带你全观circRNA的研究进展（二）上一篇综述型文献主要讲述了circRNA在过去几十年中的研究状态停滞的原因以及近几年爆发式增长的研究进展，集中描述了circRNA在生物合成途径以及潜在的生物学功能，本篇文献阅读将分享来自同一团队在2018年8月发表在Molecular Cell上的综述，文章题目为《The Biogenesis, Functions, and Challenges of Circular RNAs》，文章主要聚焦近几年的circRNA研究进展，逐一展开circRNA表达过程中所受的调控，同时概括最新发现的circRNA所发挥的功能。

文章链接：/10.1016/j.molcel.2018.06.034。

背景随着测序手段的不断发展，目前已报道超过10,000条circRNA，分别存在于多细胞动物，从蠕虫到果蝇到小鼠、猴子、人类，同时也包含大量的植物、真菌和单细胞生物。

最新的研究显示，circRNA的生物合成过程中的反向剪切受到经典的剪切体机制催化，并由内含子互补序列（intronic complementary sequences (ICSs)）和RNA结合蛋白（RNA binding proteins (RBPs）共同参与调控。

一些circRNA涉及神经元活动、先天免疫活动、细胞增殖以及多能性表达过程。

能够通过吸附功能miRNA、螯合蛋白、调节RNA聚合酶II (Pol II)转录及干扰mRNA前体加工过程来调控基因表达。

circRNA生物合成过程调控通常来说，在细胞中circRNA的稳定表达受到三个水平调控，除了上一篇提及的剪切体依赖的合成途径外还包含Pol II调控的转录途径以及circRNA的降解过程。

Pol II对circRNA转录的影响研究发现，能够转录circRNA的基因较non-circRNA基因的Pol II转录延伸率(ranscription elongation rate, TER)更高，且人为干扰TRE过程将影响circRNA的形成。

circRNA在心肌纤维化中的研究进展

circRNA在心肌纤维化中的研究进展作者：孙帅锋刘巍来源：《新医学》2020年第07期通信作者简介：刘巍，哈尔滨医科大学附属第四医院心血管内科主任医师、硕士研究生导师、教授、九三学社成员。

医学博士，生物学和病理学博士后。

曾赴美国Vermont大学留学。

自1998年起，从事心血管内科至今，擅长高血压病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心肌炎、心肌病及心力衰竭、心律失常等的诊断和治疗。

国家自然科学基金委员会评议专家。

2012年起担任中国医师协会高血压专业委员会委员，2013年担任高血壓青年委员会常委，2016年担任中华医学会心力衰竭专业委员会青年委员会委员。

获得发明专利1项。

2006年获得教育部科技进步二等奖，2007年获得中华医学三等奖，2003年、2009年及2015年分别获得黑龙江省政府科技进步二等奖3次。

发表SCI论文十余篇，目前主持国家自然科学基金课题2项，黑龙江省留学归国基金1项，黑龙江省教育厅海外学人重点项目1项，中国博士后特别资助项目1项，省级课题多项。

【摘要】环状RNA（circRNA）是一类不能正常编码蛋白质的共价闭合环状RNA分子。

circRNA涉及许多正常的生理过程和疾病的发病机制。

越来越多的研究表明心肌纤维化的发生和发展与circRNA的调节密切相关。

该文总结当前关于circRNA生物起源和功能的认识，进一步强调circRNA在心肌纤维化中的最新进展和作为新型生物标志物、治疗靶标的潜力。

【关键词】环状RNA;心肌纤维化;生物标志物;治疗靶标【Abstract】 Circular RNA （circRNA） are a category of covalently closed circRNA molecules that normally do not encode proteins. circRNA are involved in many physiological processes as well as the pathogenesis of diseases. A growing number of studies have reported that the incidence and development of cardiac fibrosis is closely associated with the regulation of circRNA. This review summarizes the current understanding of circRNA biogenesis and function， highlighting the recent updates regarding the involvement of circRNA in cardiac fibrosis， and their potential as novel biomarkers and therapeutic targets.【Key words】 Circular RNA;Cardiac fibrosis;Biomarker;Therapeutic target心血管疾病仍然是全球主要的公众健康问题，并且是全世界高发病率、高病死率的首要病因之一[1]。

circRNA在类风湿关节炎中的作用机制研究进展

circRNA在类风湿关节炎中的作用机制研究进展作者：李舒万磊刘健黄传兵来源：《风湿病与关节炎》2024年第01期【摘要】 circRNA在类风湿关节炎的发生、发展过程中起着重要作用。

类风湿关节炎患者血浆、滑膜组织成纤维样滑膜细胞和外周血单个核细胞中信使RNA的表达受circRNA的调控。

circRNA作为竞争性内源性RNA为类风湿关节炎的诊断和治疗提供了新策略。

中药通过调控circRNA及其发挥的海绵作用治疗类风湿关节炎具有独特优势。

综述circRNA的概况、circRNA-miRNA-mRNA在类风湿关节炎中的串扰、circRNA作为类风湿关节炎的诊断标志物、circRNA在类风湿关节炎中的作用机制、中药对circRNA的调控，以期更准确地判断类风湿关节炎的程度及预后，从而更好地制定治疗方案和监测疾病进展。

【关键词】类风湿关节炎；circRNA；ceRNA；信使RNA；成纤维细胞样滑膜细胞；外周血单个核细胞；研究进展；综述类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种以关节滑膜炎症、软骨和骨质侵蚀与破坏为主要病理特征的自身免疫性疾病［1］，影响全球约1%的人口，具有相当大的地区差异，女性的发病率高于男性［2］。

在疾病进展过程中，可能会出现多器官表现，显示经典的昼夜节律，即典型晨起关节肿胀与晨僵［3］。

然而，RA发病机制尚不清楚，缺乏有效的早期诊断和治疗会导致严重的残疾，甚至死亡［4］。

越来越多的证据表明，circRNA、微小RNA（miRNA）、信使RNA（mRNA）等在RA發生、发展中起重要作用［5-7］，与RA疾病活动密切相关［8-10］，它们还参与RA的病理过程，包括关节滑膜免疫炎症、骨破坏［11-12］。

circRNA是一类新型的内源性表达非编码RNA（ncRNA），circRNA是通过共价键形成的闭合环状，因此具有较高的稳定性，与自身免疫性疾病的发生、发展密切相关［13-15］；miRNA是一种转录后基因表达调控因子，是内源性ncRNA，在自身免疫及炎症反应中起到重要作用［16］。

两篇综述带你全观circRNA的研究进展（一）

两篇综述带你全观circRNA的研究进展（一）生信草堂研究表明，circRNA广泛表达，超过10%的测试细胞及组织中都具有表达circRNA的能力，已成为前沿研究的热点。

综述主要讨论了circRNA的识别、生物合成、潜在的生物学功能，例如miRNA吸附、调控转录本以及干扰mRNA前体剪切，并进一步指出研究中的主要挑战。

文章题目为The biogenesis and emerging roles of circular RNAs。

背景由于circRNA缺少poly(A) 尾巴导致其在以往的RNA表达研究中极少能被发现，由 RNase R处理后的文库可以极大程度的富集circRNAs，同时借助特异的生物信息分析流程在多个物种中获得超过上万条circRNA，包括后生动物如果蝇、蠕虫、小鼠和人类，植物中拟南芥、水稻等，以及其他生物如原生生物、真菌。

circRNAs由于长处于低表达水平，因为在很长的时间里都被认为是惰性的剪切产物。

但是近年来的研究表明，在检测的细胞系中，大约有50个基因表达circRNAs的能力高于其线性转录本，同时几十个circRNAs表达具有时空组织特异性，即在某些细胞和组织中具有较高的表达水平。

上千条circRNA能够在大脑中积累，并发挥功能，例如参与上皮 - 间质转化过程（EMT）佐证了上述观点。

circRNA的生物合成1剪切子依赖的生物合成途径实验表明，外显子环化效率依赖于外显子附近出现的经典剪切位点，通常反向剪切效率要低于同位置的线性转录本，这可能是由于剪切子在反向剪切位点位置上的组装不利于下游5\'端和3\'端的连接（FIG 1a），但是这些剪切子如何参与该过程并不明确。

2顺式作用元件促进的生物合成途径大多数的circRNA包含2、3个外显子，这看似除了剪切位点以外没有特定的外显子序列用于反向剪切；此外，同一个基因通过可变剪切能够产生多个circRNA（FIG 1b）,但是需要注意的是反向剪切可能对外显子的最小长度有限制。

环状RNA与神经系统疾病的研究进展

【关键词】环状ＲＮＡ；非编码ＲＮＡ；神经系统疾病；生物标志物；综述【中图分类号】Ｒ７４１【文献标识码ｌＡ【文章编号】１６７３－７７６８（２０１８）０１－００４８－０４
ＤＯＩ：１０．１６１２１／ｉ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４５—１３４７／ｒ．２０１８．０１．１５
ＣＤＲ１ａｓ）的ｃｉｒｃＲＮＡ包含有超过７０个ｍｉＲ－７的结合位点，并发挥抑制内源性ｍｉＲ－７的生物学作用；此外，发现睾丸特异性的性别决定基因（ｓｅｘ—ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｒｅｇｉｏｎＹ，Ｓｒｙ）的ｃｉｒｃＲＮＡ作为ｍｉＲ一１３８分子海绵能调控ｍｉＲ一１３的表达，由此开启了ｃｉｒｃＲＮＡ作为内源性分子海绵的新纪元。（２）调控亲本基因的转录、表达：研究发现，内含子来源的锚蛋白重复结构域５２（ｃｉａｎｋｙｒｉｎｒｅｐｅａｔｄｏｍａｉｎ５２，ｃｉ—ａｎｋｒｄ５２）能够影响亲代基因的转录，生物素偶联和ＲＮＡ免疫沉淀反应发现，ｃｉｒ．ａｎｋｒｄ５２能够联合聚合酶 Ⅱ（ＰｏｌＩＩ）复合物，参与降低亲代基因前体ｍＲＮＡ的转录效率，从而调控亲本基因的表达；真核翻译起始因子的环状转录体３Ｊ（ｅｉｒｃＥＩＦ３Ｊ）能够以顺式作用调控基因转录，从而影响亲代基因的表达。（３）影响蛋白的翻译和功能发挥：在关于非编码ＲＮＡＡＮＲＩＬ的环状转录本（ｃｉｒｃＡＮＲＩＬ）的研究中发现，ｃｉｒｃＡＮＲＩＬ参与调
▲基金项目：２０１５年国家自然科学基金项目（８１５７３７５６）
ＧＵ序列和邻近分支点的１１个核苷酸序列，这类来源的ｃｉｒｃＲＮＡ主要定位在细胞核。（３）外显子和内含子共同产生：内含子能够与环化的外显子接壤参与外显子环化，最终产生外显子与内含子共存的ｃｉｒｃＲＮＡ，这类ｃｉｒｃＲＮＡ主要在细胞核内发现。（４）染色体异位形成：受重排基因的影响，这类ｃｉｒｃＲＮＡ常发生异常融合，其发生机制尚需进一步探索。（５）其他：新的研究发现，ｃｉｒｃＲＮＡ还可产生于基因间区、编码区、５或３非翻译区等。

《深度学习在circRNA识别中的研究与应用》

《深度学习在circRNA识别中的研究与应用》一、引言近年来，随着生物信息学和计算生物学的快速发展，深度学习技术在生物医学领域的应用越来越广泛。

其中，circRNA（环形RNA）作为一类新兴的非编码RNA，在生物体内发挥着重要的调控作用。

深度学习技术的引入为circRNA的识别提供了新的方法和思路。

本文将探讨深度学习在circRNA识别中的研究进展、方法、应用及未来发展趋势。

二、circRNA概述circRNA是一类闭合环状RNA分子，具有独特的生物发生过程和功能。

它们在细胞内广泛存在，参与基因表达调控、蛋白质翻译后修饰等多种生物学过程。

随着高通量测序技术的发展，越来越多的circRNA被发掘出来，成为生物医学领域的研究热点。

三、深度学习在circRNA识别中的应用1. 研究进展深度学习技术以其强大的特征提取能力和模式识别能力，在circRNA识别中发挥了重要作用。

通过构建深度神经网络模型，可以有效地从海量数据中提取circRNA的特征信息，提高识别的准确性和效率。

近年来，越来越多的研究者将深度学习技术应用于circRNA的识别和功能研究，取得了显著的成果。

2. 方法与技术（1）数据预处理：对原始测序数据进行质量评估、序列比对和注释等预处理工作，为后续的深度学习分析提供高质量的数据集。

（2）特征提取：利用深度神经网络模型，从circRNA序列中提取有意义的特征信息，如序列模式、结构特征等。

（3）模型构建与训练：构建适合于circRNA识别的深度学习模型，如卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等，并进行模型训练和优化。

（4）结果分析与验证：对模型输出的结果进行统计分析，评估模型的性能和准确性，并通过实验验证模型的可靠性。

四、应用案例分析以某项基于深度学习的circRNA识别研究为例，介绍其应用过程和效果。

该研究利用深度学习技术构建了高效的circRNA识别模型，通过对大规模测序数据的分析，成功识别出大量新的circRNA分子，为研究其功能和作用机制提供了重要的基础数据。

circRNA在眼部新生血管性疾病的研究进展

㊀㊀基金项目:国家自然科学基金资助项目(81870679);江苏省卫生健康委员会医学科研项目(114)作者单位:210029㊀南京医科大学附属眼科医院通讯作者:曹国凡,副教授,硕士生导师,主任医师,电子信箱:ca-oguofan587@circRNA 在眼部新生血管性疾病的研究进展马㊀严㊀姚牧笛㊀蒋㊀沁㊀曹国凡摘㊀要㊀环状RNA (cicular RNA,circRNA)是一种共价闭合环状非编码RNA,广泛存在于多种物种中㊂近年来,随着生物信息学工具及RNA 高通量测序技术的快速发展,circRNA 被广泛研究㊂研究表明,circRNA 能充当microRNA(miRNA)和蛋白质分子海绵调节基因表达,并且参与表观遗传修饰系统的构成,在调节生物体胚胎发育㊁组织分化等方面具有重要作用㊂CircRNA 异常表达与多种疾病的发生㊁发展密切相关,包括肿瘤㊁心血管疾病㊁神经退行性疾病等,并可能成为多种疾病生物学标志物和治疗靶标㊂本文就circRNA 的生物合成和功能,circRNA 在眼部新生血管性疾病中的调控,以及在眼部新生血管性疾病模型中的作用进行综述㊂关键词㊀circRNA㊀非编码RNA miRNA 分子海绵㊀眼部新生血管性疾病中图分类号㊀R774㊀㊀㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀㊀㊀DOI ㊀10.11969/j.issn.1673-548X.2021.04.033㊀㊀circRNA 是信使RNA (message RNA,mRNA)反向剪接而成的闭合环状非编码RNA,其异常表达与多种疾病的发生㊁发展密切相关,包括肿瘤㊁心血管疾病㊁神经退行性疾病等[1]㊂在非编码RNA 领域,cir-cRNA 成为继miRNA 和长链非编码RNA(long non -coding RNA,lncRNA)之后的又一研究热点㊂眼部新生血管性疾病主要是指眼部异常血管生成从而导致严重视力障碍的一类疾病,是中老年人不可逆视力丧失的重要原因,其核心过程是病理性血管新生,涉及血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)的选择性出芽㊁增殖和周细胞的募集及管腔重建等㊂根据异常新生血管生长的解剖部位,眼部新生血管可分为角膜新生血管㊁视网膜新生血管和脉络膜新生血管等[2]㊂近年来研究发现circRNA 在眼部新生血管性疾病的发病机制和调控中起着重要作用㊂一、circRNA 概述1.circRNA 的来源和形成:circRNA 是一类在真核细胞中含量丰富且保守的内源性非编码RNA,由前体RNA(pre -mRNA)经反向首尾剪接或者基因重排形成,通过5ᶄ和3ᶄ端共价连接,形成没有PolyA 尾巴的闭合环状RNA,不易被核酸外切酶降解,可在组织或体液中稳定存在[3]㊂早期人们对circRNA 的功能知之甚少,被认为是线性RNA 的副产品[4]㊂近年来,随着基因测序等相关技术的发展,circRNA 的重要生物学功能逐渐被挖掘㊂circRNA 的来源主要有:①来源于外显子的circRNA (exon circRNA,ecir-cRNA);②来源于外显子-内含子circRNA(exon -in-tron circRNA,EIciRNA);③来源于内含子的circRNA(circular intronic RNA,ciRNA);④来源于tRNA 的circRNA(tricRNA)[4,5]㊂circRNA 形成模式主要有:①内含子配对介导的环化(又叫直接反剪接);②套索机制驱动的环化(又叫外显子跳跃);③套索内含子的直接环化;④RNA 结合蛋白(RNA -binding protein,RBP)驱动的环化;⑤tRNA 剪接过程环化[4,5]㊂目前,真核细胞中cir-cRNA 主要来自外显子,外显子circRNA 的形成主要包括两种机制:第1种机制是直接反剪接,由于环化外显子两侧的内含子序列互补配对,pre -mRNA 下游5ᶄ剪接供体位点直接与上游3ᶄ剪接受体位点接合形成circRNA,从而产生循环转录本;第2种机制是外显子跳跃,当前体mRNA 进行经典的GU /AG 剪接时,外显子跳跃产生一个包含外显子和内含子的套索中间体,随后经过反向剪接,套索中的内含子被移除,形成ecircRNA [4]㊂除了上述的形成方式,目前还存在其他circRNA 形成机制:①内含子套索驱动环化:由前体RNA 在经典套索驱动环化形成的,内含子套索中的5ᶄ剪接位点的重复7nt GU 基因序列和分支位点的丰富11nt C -rich 基因序列转录形成套索内含子并共价连接环化,形成ciRNA [6];②RBP 驱动的环化:RBP 通过互补序列与侧翼内含子序列相互作用,使两个侧翼内含子相互靠近,进而促进环化,并通过㊃041㊃反向剪接使其头尾连接,形成ecirc RNA或EIciR-NA[4];③tRNA剪接过程环化:通过识别前tRNA中的凸起-螺旋-凸起基序并切割,从而产生tRNA和tricRNA[5]㊂2.circRNA的功能:竞争内源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)假说[7]:指信使RNA(mR-NA)㊁lnc RNA㊁假基因转录物等含有与miRNA反应元件(microRNA response element,MRE)相同的结合位点,可以竞争miRNA结合位点,降低miRNA对靶基因的抑制作用,从而上调miRNA目标基因表达,调节细胞内稳态,该过程又叫miRNA的海绵作用㊂目前研究最为透彻的两个是CDR1as/CIRS-7和Sry 基因㊂CIRS-7/CDR1as在脑组织中高度表达,含有70多个选择性miR-7靶位点,并与miR-7结合,抑制miR-7活性来增加miR-7靶基因的水平,在斑马鱼中,miR-7的敲除或CIRS-7/CDR1as的表达损害了中脑的发育㊂睾丸组织中的circRNA性别决定区域circRNA-Sry,也具有可以与miR-138相互作用的结合位点,参与功能活动的调控[3]㊂这两项研究是circRNA的首次功能及机制研究,使circRNA 成为RNA领域的一颗新星㊂目前,还有很多cir-cRNA被证明具有miRNA分子海绵的作用㊂circRNA还可与RBP相互作用,通过作为竞争位点来阻断蛋白质效应,在转录和转录后水平上控制基因表达[4]㊂例如circ-Foxo3主要在细胞质中表达,能够与衰老相关蛋白ID1(inhibitor of DNA binding 1)㊁转录因子E2F1和低氧诱导因子1α(hypoxia in-ducible factor1subunitα,HIF-1α)结合,并抑制蛋白进入细胞核中,阻断其抗衰老功能,促进心肌细胞衰老㊂此外,circ-Foxo3还可以通过结合细胞分裂蛋白激酶2(cell division protein kinase2,CDK2)和P21蛋白形成circ-Foxo3-p21-CDK2三元复合物来抑制细胞周期进程,进而结束细胞进程导致细胞凋亡[8]㊂circRNA还具有编码蛋白质和多肽的功能,一种方式是通过内部核糖体进入位点IRES(internal ri-bosome entry sites)序列促进起始因子或核糖体与可翻译circRNA直接结合,如circZNF609[9]等㊂此外, circRNA在缺乏IRES㊁polyA和5ᶄ帽结构的条件下,也可以通过RCA(rolling circle amplification)机制翻译蛋白质[10]㊂研究还发现大量的circRNA富含m6A 甲基化修饰,驱动circRNA从而启动翻译[11]㊂circRNA存在于体液及血液中,占总RNA的1%,含量相对丰富㊂与lncRNA和miRNA比较,cir-cRNA因其特殊环状结构具有独特的抗RNA酶降解能力,更容易获得和检测㊂不同类型的细胞中cir-cRNA差异性表达,因此具有组织特异性[12]㊂cir-cRNA丰度高,稳定性好,特异性高㊂原则上,可以在人类全血㊁血浆㊁唾液和外泌体中检测到circRNA,作为特定的生物学标志物㊂二、CircRNA与眼部新生血管性疾病1.角膜新生血管:主要是由病原体感染或物理㊁化学损伤及内源性调节因子的异常表达引起,导致角膜缘血管在角膜中异常生长,使角膜失去正常透明度,严重可导致失明[13]㊂Zhou等[14]对NaOH碱烧伤诱导的角膜新生血管小鼠模型进行circRNA微阵列分析,鉴定出174个上调55个下调共229个差异表达的circRNA,cKifap3和cZNF609的异常表达与角膜新生血管的发生㊁发展密切相关,其中cKifap3通过ceRNA机制作为miR-184的分子海绵,作用于Akt㊁VEGF通路调节角膜新生血管的形成㊂Wu等[15]进一步利用角膜缝线诱导的角膜新生血管大鼠模型阐述cZNF609在角膜新生血管形成中进一步的作用和机制㊂研究提示,cZNF609作为miR-184海绵隔离miR-184活性,提高下游Akt和VEGF表达水平,促进人角膜上皮角质形成细胞的体外增殖㊁迁移和成管㊂干预cZNF609的表达可能为角膜新血管性疾病开创新的治疗理念㊂2.糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR):糖尿病严重的微血管并发症,是视网膜血管疾病的代表性疾病,位居中老年致盲性眼病第1位㊂高血糖引起视网膜ECs失衡,血-视网膜屏障功能受损,血管通透性增加,DR可导致微血管功能障碍和神经胶质变性为表现的神经-血管单元病变,晚期可出现新生血管和增殖膜等[2]㊂目前临床治疗方法主要针对晚期视力严重受损的患者,需反复多次注射或手术,组织创伤大[16]㊂因此,进一步寻找相关诊断标志物和治疗靶标对眼部新生血管性疾病的早期防治具有重要的战略性意义㊂circHIPK3是由HIPK3基因的2号外显子产生,在肺㊁视网膜㊁胃肠道㊁卵巢等不同的组织中均有所表达,参与多种癌症的发病机制[17]㊂Shan等[18]研究发现,circHIPK3在链脲佐菌素诱导的DR小鼠模型和高糖诱导的人视网膜血管内皮细胞(human retinal vascular endothelial cells,HRVECs)中表达显著上调㊂沉默circHIPK3抑制HRVECs活力㊁增殖㊁迁移和成管等能力,减少视网膜无细胞毛细血管㊁血管渗漏㊁炎㊃141㊃症和水肿,保护视网膜功能㊂circHIPK3作为内源性miR-30a-3p分子海绵,通过ceRNA机制导致下游VEGF-C㊁FZD4和WNT2表达增加,调控血管内皮病变㊂此外,临床上对DR患者的房水标本检测发现,circHIPK3表达明显上调㊂上述研究提示,cir-cHIPK3可通过多种调控通路调节内皮细胞功能,cir-cHIPK3/miR-30a-3p/VEGF-C㊁FZD4㊁WNT2轴可能在DR的发生㊁发展中起重要作用,为认知DR病因和发病机制提供了全新的分子信息,为糖尿病微血管病变研究提供了新的机制和视角㊂Liu等[19]研究发现,在高糖和低氧应激下cZNF609表达显著上调,敲低cZNF609可以减少视网膜血管丢失和病理性血管新生,荧光素酶报告基因测定证实cZNF609可能与miR615-5p相互作用, cZNF609可能通过cZNF609/miR615-5p/MEF-2A 网络调节DR血管功能,参与眼部新生血管性疾病的发生,并可能作为其潜在治疗靶标㊂circHIPK3和cZNF609的研究激起了血管领域对非编码RNA研究的热情,为非编码RNA在血管领域的研究做出了重要突破,同时也促进了不同学科的交叉㊂Zhang等[20]通过微阵列分析了DR患者血浆㊁玻璃体纤维血管中circRNA表达情况,检测出356个上调和173个下调的circRNA,提示糖尿病微血管病变可能与多个cir-cRNA的异常表达相关㊂其中,circ-0005015可作为内源性miR-519d-3p海绵,抑制miR-519d-3p 活性,促进MMP-2㊁STAT3及XIAP蛋白的表达,调节ECs功能,促进血管生成㊂Zhu等[21]研究发现Cir-cDNMT3B通过调节miR-20b-5p,靶向作用于BAMBI参与调控内皮稳定和维持血管动态平衡㊂CircDNMT3B的高表达可调节ECs功能,减少糖尿病视网膜渗漏和视功能损伤,逆转视网膜电图a㊁b波振幅下降㊂circCOL1A2作为miR-29b海绵,提高VEGF,MMP-2,MMP-9表达水平,沉默circCOL1A2可能减少血管新生,减少高糖刺激下的视网膜结构和功能损害㊂以上研究表明,circRNA可通过多个致病途径介导DR中新生血管的发展,有望成为DR的潜在诊断㊁预后生物学标志物及抗新生血管治疗靶标㊂周细胞是血管成熟和视网膜屏障的重要组成部分,周细胞丢失是DR的早期病理特征,异常的周细胞-内皮细胞串扰可导致视网膜血管渗漏㊁闭塞和成熟障碍㊂有研究发现,在临床标本及STZ诱导的DR 小鼠视网膜组织中circRNA表达异常,糖尿病相关应激源刺激可上调周细胞中cPWWP2A㊁cZNF532的表达,而在内皮细胞表达不受影响㊂进一步研究发现, cPWWP2A过表达使周细胞覆盖率增加,周细胞可通过旁分泌作用影响HRVECs的增殖㊁迁移和成管能力,间接调节内皮细胞的功能,使视网膜血管渗漏减轻,无细胞毛细血管及微动脉瘤减少㊂研究表明, cPWWP2A通过竞争性结合miR-579,调节视网膜Ang1㊁occludin㊁SIRT1的表达水平,增强周细胞的表达及募集,保护视网膜㊂SP1是在糖尿病应激条件下激活的一种转录因子,可与cZNF532的启动子结合并增强cZNF532的表达㊂在周细胞中cZNF532通过作为miR-29a-3p分子海绵,靶向提高NG2㊁LOXL2和CDK2的表达从而调节周细胞生物学活性,增强周细胞活力,增殖和分化并增强周细胞向内皮细胞募集,减轻糖尿病应激条件下的细胞凋亡㊂通过对cPWWP2A㊁cZNF532的研究,发现血管周细胞病变的表观调控新机制,挖掘了视网膜病变干预治疗的潜在靶标㊂因此,基于周细胞-内皮细胞串扰调控的治疗干预将为预防和保护糖尿病视网膜血管损伤提供一种新的方法,周细胞保护的DR治疗有望成为抗新生血管之外的又一新的治疗方向㊂3.早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity, ROP):一种以视网膜缺氧继发新生血管增殖为特点的早产儿眼底疾病[2]㊂随着医疗技术水平的发展,早产儿成活率增高,ROP成为儿童失明的重要原因[22]㊂氧诱导视网膜病变(oxygen-induced retinop-athy,OIR)小鼠模型是模拟ROP视网膜血管病变的主要动物模型㊂Zhou等[14]对OIR视网膜进行测序发现,大量差异表达的circRNA在血管生成等生物学过程中富集㊂OIR小鼠视网膜中circRNA水平改变与细胞进程㊁细胞内酶活性㊁MAPK信号通路和肾素-管紧张素系统调节相关,并可能参与OIR病理性血管新生㊂此外,Liu等[19]研究发现在OIR模型中,cZNF609表达显著上调,cZNF609可能通过cZNF609/miR615-5p/MEF-2A轴调节宿主基因,参与眼部新生血管性疾病的发生㊂敲低cZNF609可以减少视网膜血管丢失和病理性血管新生,作为其潜在治疗靶标㊂然而,circRNA对ROP血管新生过程及其具体分子机制仍然缺乏了解,需要加大这方面的研究来全面验证结果并阐明其中潜在分子机制㊂4.脉络膜新生血管(choroidal neovascularization, CNV):一种累及RPE-脉络膜-巩膜复合体的常见眼部疾病[2]㊂年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)㊁病理性近视㊁弱视等是㊃241㊃引起CNV的主要原因,常导致视力丧失㊂Liu等[23]对CNV小鼠RPE-脉络膜-巩膜复合体进行微阵列分析,发现大量异常表达的circRNA,circRNA可能在CNV的发病机制中发挥至关重要的作用㊂渗出型AMD的特征是CNV形成㊂有研究发现,在缺氧应激后的ECs及激光诱导的CNV小鼠模型中cZBTB44的表达明显上调,cZBTB44作为miR-578分子海绵,抑制miR-578活性,导致VEGFA和VCAM1表达增加㊂敲低cZBTB44可降低内皮细胞的活力㊁增殖㊁迁移和成管能力,延缓CNV的发生㊁发展㊂敲低cZBTB44联合眼内抗VEGF类药物贝伐珠单抗注射可增加抗VEGF药物疗效,进一步抑制CNV的发展㊂综上所述,AMD有可能通过cZBTB44/miR-578/ VEGFA㊁VCAM1轴调节脉络膜新生血管,并与贝伐珠单抗具有协同抗VEGF作用㊂此外,在渗出性AMD 患者的临床样品中检测到cZBTB44表达失调,提示cZBTB44可能成为AMD的标志物并有助于AMD的临床诊断㊂三、展㊀㊀望circRNA可通过多种生物学机制调节基因的表达,参与眼部新生血管性疾病的发生㊁发展㊂对cir-cRNA的研究可能丰富对生物机体遗传调控网络的认识,揭示了潜在的疾病发病机制,提供更多诊疗思路㊁判断预后及转归情况㊂目前,circRNA的研究主要集中在其生理病理过程中的表达变化,大多数研究仅局限于动物模型,且circRNA的功能研究及具体调控机制并未完全明了㊂因此,未来需要进一步研究基于人体标本中的circRNA在新生血管性疾病中的详细作用机制,并积极进行临床转化研究㊂积极进行相关检测试剂盒的研制,使circRNA在眼部新生血管性疾病的诊疗方面发挥无限的价值㊂此外,靶细胞的特异性circRNA敲除技术也存在着广阔的研究空间㊂目前,针对circRNA的研究广度已经铺开,而研究深度还远远不够,仍需研究者开展深入探索㊂参考文献1㊀李乐,吴金亮,徐明,等.环状RNA的生物特征及其功能研究进展[J].医学研究杂志,2017,46(2):10-132㊀Bharadwaj AS,Appukuttan B,Wilmarth PA,et al.Role of the reti-nal vascular endothelial cell in ocular disease[J].Prog Retin Eye Res,2013,32:102-1803㊀Memczak S,Jens M,Elefsinioti A,et al.Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency[J].Nature,2013, 495(7441):333-3384㊀Kristensen LS,Andersen MS,Stagsted LVW,et al.The biogenesis, biology and characterization of circular RNAs[J].Nat Rev Genet, 2019,20(11):675-6915㊀Schmidt CA,Giusto JD,Bao A,et al.Molecular determinants of metazoan tricRNA biogenesis[J].Nucleic Acids Res,2019,47 (12):6452-64656㊀Zhang Y,Zhang XO,Chen T,et al.Circular intronic long noncoding RNAs[J].Mol Cell,2013,51(6):792-8067㊀Salmena L,Poliseno L,Tay Y,et al.A ceRNA hypothesis:the rosetta stone of a hidden RNA language?[J].Cell,2011,146(3): 353-3588㊀Du WW,Yang W,Liu E,et al.Foxo3circular RNA retards cell cy-cle progression via forming ternary complexes with p21and CDK2 [J].Nucleic Acids Res,2016,44(6):2846-28589㊀Legnini I,Di Timoteo G,Rossi F,et al.Circ-ZNF609Is a circular RNA that can be translated and functions in myogenesis[J].Mol Cell,2017,66(1):22-37,e2910㊀Mohsen MG,Kool ET.The Discovery of rolling circle amplification and rolling circle transcription[J].Acc Chem Res,2016,49(11): 2540-255011㊀Yang Y,Fan X,Mao M,et al.Extensive translation of circular RNAs driven by N6-methyladenosine[J].Cell Res,2017,27(5): 626-64112㊀Li Y,Zheng Q,Bao C,et al.Circular RNA is enriched and stable in exosomes:a promising biomarker for cancer diagnosis[J].Cell Res, 2015,25(8):981-98413㊀Roshandel D,Eslani M,Baradaran-Rafii A,et al.Current and e-merging therapies for corneal neovascularization[J].Ocul Surf, 2018,16(4):398-41414㊀Zhou YF,Shi LJ,Yao J,et al.Microarray analysis of circRNA ex-pression pattern in corneal neovascularization[J].Cornea,2019,38 (11):1443-144915㊀Wu P,Zhang D,Geng Y,et al.Circular RNA-ZNF609regulates corneal neovascularization by acting as a sponge of miR-184[J]. 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circRNAs在结直肠癌中的研究进展

circRNAs在结直肠癌中的研究进展发布时间：2022-07-29T05:56:03.854Z 来源：《中国医学人文》2022年3月3期作者：许壮志蔡育莹陈福军[导读]许壮志蔡育莹陈福军通讯作者（佳木斯大学附属第一医院；黑龙江佳木斯154000）摘要：结直肠癌(CRC)是世界上第三常见的癌症类型。

晚期发现在每年因结直肠癌造成的死亡率中占三分之一。

因此，寻找一种精确、最佳的诊断和预后的生物标记物对于识别和治疗结直肠肿瘤的发生是非常重要的。

环状RNA (circRNAs)是一类非编码RNA，具有与microRNA (miRNA)海绵相同的功能，作为剪接和转录的调节者，以及与RNA结合蛋白(rbp)的相互作用。

这些非编码RNA与转移性转移、增殖、分化、迁移、血管生成、凋亡和耐药性有关，这说明探明它们参与CRC发展和进展的分子机制对结直肠癌的发生发展及治疗具有重要意义。

在这篇综述中，我们详细总结了circRNAs在CRC中的潜在作用的最新发现。

关键词:circRNAs；环状RNA；结直肠癌；综述结直肠癌(CRC)是世界上最常见的恶性肿瘤之一，其发病率居世界第三，死亡率居世界第二。

全球CRC发病率正在上升，2020年约有3640例死亡和17,930例新发病例[1]。

随着早期筛查的实施和标准化治疗的进展，结直肠癌患者的预后明显改善，早期患者的5年生存率接近90%。

然而，由于缺乏明显的早期症状以及早期发现和筛查的局限性，大多数 CRC 患者被诊断为晚期。

近来随着测序技术的不断发展，越来越多的环状RNA被发现在结直肠癌的发生发展中起重要作用。

本文就环状RNA在结直肠癌中的研究进展作一综述。

1环状RNA概述1.1环状RNA的形成机制大多数环状RNA来源于具有高活性启动子的已知蛋白质编码基因，由单个外显子或多个外显子组成[2]。

环状RNA通常在外显子两侧具有较长的内含子，主要通过反向剪接产生，这与典型的线性剪接机制不同。

circRNA在疼痛中的作用机制及研究进展

circRNA在疼痛中的作用机制及研究进展环状RNA(circular RNA, circRNA)是一类新兴的非编码RNA,近年来在疼痛的发病机制研究中受到广泛关注。

circRNA 通过多种机制参与调控疼痛相关基因的表达,从而影响疼痛的发生和发展。

现就circRNA 在疼痛中的作用机制及研究进展作以下综述:circRNA 在疼痛发病机制中的作用circRNA 可通过以下几个方面参与调控疼痛相关基因的表达:(1) 作为miRNA海绵,抑制miRNA的活性。

许多circRNA 含有多个miRNA结合位点,能够以"海绵"的方式吸附并抑制miRNA的活性,从而间接调控其靶基因的表达。

研究发现,在神经病理性疼痛模型中,ciRS-7/CDR1as 通过抑制miR-7 的活性,增强了其靶基因BDNF和CREB的表达,促进了疼痛信号的传递。

此外,hsa_circ_0044521 可作为miR-488-3p的海绵,抑制其对靶基因NR2B的调控,从而参与了神经病理性疼痛的发生。

(2) 作为转录因子的调控子。

一些circRNA 能够与特定的转录因子结合,调节其活性和靶基因的表达,进而影响疼痛相关基因的表达。

例如,circPABPN1 可结合HuR转录因子,阻碍其与靶基因mRNA的结合,抑制了炎症因子IL-6和IL-8的表达,从而减轻了炎症性疼痛。

(3) 调控剪切过程。

circRNA 可通过调控基因的alternative splicing过程来影响其转录产物的表达。

研究发现,在单纯疱疹病毒1型诱导的神经病理性疼痛模型中,circ-Syngap1 可调控Syngap1基因的剪切,增加痛觉传入神经元中Syngap1-T2剪切体的表达,从而促进了疼痛信号的传递。

(4) 作为蛋白质的调控子。

一些circRNA 能够直接与特定蛋白质结合,调节其功能和稳定性,从而影响疼痛相关基因的表达。

例如,在神经病理性疼痛模型中,circ-Sirt1 通过结合SIRT1蛋白,抑制了其去乙酰化活性,导致NF-κB信号通路的持续激活,最终引起持续性疼痛。

植物环状RNA研究进展

植物环状RNA研究进展作者：赵佳明樊二勤王智王军辉曲冠证来源：《安徽农业科学》2021年第15期摘要环状RNA（circular RNA，circRNA）主要是真核细胞通过反向剪接作用使3′末端和5′末端共价结合而形成的一条单链非编码RNA分子，它是一种特殊的非编码RNA（noncoding RNA，ncRNA），在多种生物体中广泛存在。

综述了植物中circRNA鉴定方法、分子特征以及潜在的生物学功能等方面，表明circRNA可能在生物胁迫、非生物胁迫以及生长和发育中发挥重要作用，并以动物中circRNA的研究进展为基础，对植物中circRNA的局限性和应用前景进行讨论。

关键词环状RNA;非编码RNA;circRNA鉴定;分子特征;生物学功能中图分类号 Q 943.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）15-0004-06Abstract Circular RNA （circRNAs） is mainly a singlestranded noncoding RNA molecule formed by covalent binding of 3′ and 5′ ends by reverse splicing of eukaryotic cells. It is a special noncoding RNA （noncoding RNA，ncRNA）， which exists widely in many organisms. In this paper， the identification methods， molecular characteristics and potential biological functions of circRNA in plants were reviewed. It was indicated that circRNA may play an important role in biological stress， abiotic stress， growth and development. Based on the research progress of circRNA in animals， the limitations and application prospects of circRNA in plants were discussed.Key words circRNA;Noncoding RNA;circRNA identification;Molecularcharacteristics;Biological function基金项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“楸树特异性状形成的分子解析” （CAFYBB2017ZY002）。

m6A修饰调控circRNA的研究进展

畜牧兽医学报 2023,54(10):4016-4027A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.10.002开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):m 6A 修饰调控c i r c R N A 的研究进展杨志梅1,梁成成1,张殿琦1,李雪峰1,昝林森1,2*(1.西北农林科技大学动物科技学院,杨凌712100;2.国家肉牛改良中心,杨凌712100)摘要:C i r c u l a r R N A s (c i r c R N A s )是由p r e -R N A 通过反向剪接使5'尾端和3'p o l yA 端以共价结合的形式形成的环状R N A ,在多种生物学过程起重要作用㊂N 6-甲基腺苷修饰(N 6-m e t h yl a d e n o s i n e ,m 6A )是真核生物中最丰富的修饰之一,参与调控R N A 的剪接㊁翻译及降解等过程㊂现越来越多证据表明m 6A 修饰也存在于环状R N A 中并且介导环状R N A 的翻译㊁降解等㊂本文主要综述了c i r c R N A 在真核生物中的合成和作用机制以及m 6A 修饰对c i r c R N A 的调控作用㊂关键词:c i r c R N A s ;作用机制;m 6A 修饰中图分类号:S 811.3 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)10-4016-12收稿日期:2023-03-21基金项目:国家自然科学基金(31972994);陕西省畜禽育种两链融合重点专项(2022G D -T S L D -46-0102)作者简介:杨志梅(1999-),女,宁夏固原人,硕士生,主要从事动物遗传育种与繁殖研究,E -m a i l :y a n g z h i m e i @n w a f u .e d u .c n *通信作者:昝林森,主要从事肉牛奶牛遗传改良与种质创新方面的工作研究,E -m a i l :z a n l i n s e n @163.c o mR e s e a r c h P r o g r e s s o n t h e R e g u l a t i o n o f c i r c R N A b y m 6A Mo d i f i c a t i o n Y A N G Z h i m e i 1,L I A N G C h e n g c h e n g 1,Z H A N G D i a n q i 1,L I X u e f e n g 1,Z A N L i n s e n 1,2*(1.C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,N o r t h w e s t A &F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g712100,C h i n a ;2.N a t i o n a l B e e f C a t t l e I m p r o v e m e n t C e n t e r ,Y a n g l i n g 712100,C h i n a )A b s t r a c t :C i r c u l a r R N A s (c i r c R N A s )a r e s i n g l e -s t r a n d e d ,c o v a l e n t l y cl o s e d R N A t h a t w e r e g e n -e r a t e d b y 3'p o l y A a n d 5't a i l o f p r e -m R N A v i a b a c k -s p l i c i n g .C i r c R N A s p l a y a cr u c i a l r o l e i n v a -r i e t i e s b i o l o g i c a l p r o c e s s e s .N 6-m e t h yl a d e n o s i n e (m 6A )i s o n e o f t h e m o s t a b u n d a n t m o d i f i c a -t i o n s i n e u k a r y o t e s ,w h i c h r e g u l a t e s p l i c i n g ,t r a n s l a t i o n a n d d e gr a d a t i o n o f R N A.T h e r e i s i n -c r e a s i n g e v i d e n c e t h a t m 6A m o d i f i c a t i o n a l s o c o n t r o l l i n g c i r c R N A s m e t a b o l i s m ,i n c l u d i n g tr a n s -l a t i o n ,d e g r a d a t i o n a n d s o o n .I n t h i s r e v i e w ,t h e b i o ge n e s i s a n df u n c t i o n o f c i r c R N A s w e r e s u m -m e r i z e d .M o r e o v e r ,t h e r o l e o f m 6A m o d i f i c a t i o n i n t h e r e gu l a t i o n o f c i r c R N A s w a s d i s c u s s e d .K e y wo r d s :c i r c R N A s ;f u n c t i o n ;m 6A m o d i f i c a t i o n *C o r r e s p o n d i n g au t h o r :Z A N L i n s e n ,E -m a i l :z a n l i n s e n @163.c o m 非编码R N A (l o n g n o n -c o d i n g RN A ㊁m i c r o -R N A ㊁c i r c R N A )作为转录后重要的调控因子,参与多种生物代谢过程㊂1976年环状R N A 首次作为类病毒被报道,并于1979年首次用电子显微镜在人类H e L a 细胞中观察到[1-2]㊂C i r c R N A 由p r e -R N A 通过反向剪接使5'尾端和3'p o l yA 端通过共价结合的形式形成环状R N A ,通常由100到4000个核苷酸组成的,包含2到5个的外显子,它们主要存在于真核生物的细胞质中[3-4]㊂在非编码R N A 研究早期,由于c i r c R N A 在细胞中的表达量少,被人们认为是转录噪音而忽视㊂现随着c i r c R N A 各方面技术的成熟,大量的c i r c R N A 作为真核生物蛋白编码基因的产物被发现㊂此外,c i r c R N A s 可以作为信使,在不同的组织㊁发育阶段和细胞条件下携带不同类10期杨志梅等:m6A修饰调控c i r c R N A的研究进展型的时空生物信息㊂c i r c R N A具有序列保守性㊁时序表达特异性和组织表达特异性,相较于m R N A 有更强的稳定性,不易被R N a s e降解[3]㊂早在1970年,m6A就已被报道㊂同D N A和组蛋白的甲基化一样,细胞中的m6A修饰是一个动态可逆过程,受到多种蛋白的调节,包括甲基转移酶复合物(w r i t e r s)㊁m6A去甲基酶(e r a s e r s)和m6A阅读蛋白(r e a d e r s)[5]㊂m6A修饰的发生是R N A的腺嘌呤核苷第6位氮原子发生甲基化㊂m6A作为主要的表观遗传修饰,其在真核生物中广泛存在,并且参与机体生物各个生物学过程[6]㊂近几年报道m6A也影响c i r c R N A的稳定性㊁翻译㊁出核以及c i r c R N A的免疫反应等过程,同时c i r c R N A也可以通过影响甲基转移酶㊁去甲基酶以及阅读蛋白进而调控m6A修饰[7-9]㊂本文阐述了c i r c R N A的生物学合成㊁作用机制及m6A修饰对c i r c R N A的调控作用,以期为研究c i r c R N A提供新的思路㊂1c i r c R N A的生物合成机制在真核生物中,p r e-m R N A会经历一个去除内含子并将外显子连接成m R N A的规范剪接过程㊂c i r c R N A的形成与m R N A形成类似,p r e-m R N A通过反向剪接形成共价环状R N A[10]㊂环状R N A 的形成可与p r e-m R N A的规范剪接在先后顺序上相互竞争,且这种竞争存在组织特异性和物种保守性[11]㊂现已发现有3种机制可以驱动环状R N A 的形成,即套索驱动环化㊁内含子驱动环化和R N A 结合蛋白(R N A-b i n d i n g s p r o t e i n s,R B P s)驱动环化㊂C i r c R N A可由外显子和内含子产生,即外显子产生的称为外显子R N A(e c R N A),内含子产生的为内含子R N A(c i R N A),外显子和内含子共同产生的为外显子-内含子R N A(E l c i R N A),e c R N A和c i R N A主要存在于细胞质中而E l c i R N A主要存在于细胞核中[12-13]㊂1.1套索驱动环化外显子套索环化形成的机制有两种㊂一是在R N A转录过程中,部分R N A发生折叠,相邻的外显子5'供体和3'受体结合形成套索结构,套索结构形成后将内含子剪切,最终形成包含2或3个外显子的环状R N A[14]㊂二是p r e-m R N A相邻的两个内含子互补配对,进而拉近相应外显子的距离,使得外显子5'供体和3'受体结合形成套索结构,再剪切内含子,最终形成c i r c R N A㊂这些被剪切后的内含子会被外切酶降解㊂然而,当p r e-m R N A的一个外显子附近有富含7n t鸟嘌呤(G)和尿嘧啶(U)的序列㊁另一个外显子附近富含11n t胞嘧啶(C)的序列时,在套索驱动的环化反应中,内含子可以避免被降解并环化形成环状R N A[15]㊂酵母基因组很少有重复序列,因此套索驱动环化是酵母基因组环状R N A 形成的主要机制㊂在酵母基因M r s p1中,已经证明环状R N A是由套索驱动形成的[16]㊂1.2内含子驱动环化内含子含有反向互补的顺式作用元件,如A L U 序列,通过碱基互补直接配对,使p r e-m R N A的剪接位点在空间上相互靠近,形成不去内含子的E l c i R N A或去内含子的e c R N A㊂J e c k等[12]首次发现,哺乳动物c i r c R N A中有重复片段A L U,特别是在反方向上富集,因此推测内含子重复片段A L U 促进R N A环化㊂其后K r a m e r等[17]发现果蝇l a c c a s e2基因的环化受内含子重复序列A L U和反式剪接因子调控㊂进一步为内含子重复片段促进R N A环化提供证据㊂后研究又证实c i r c R N A的形成主要由侧翼内含子A L U序列决定,破坏A L U序列的碱基配对可抑制环状R N A的生成[18]㊂内含子包含多个重复序列,存在碱基配对竞争性,因此内含子重复序列不总驱动环化[19]㊂其次只有不同内含子的重复序列发生碱基配对才能产生环状R N A,单个内含子内部发生碱基配对时会发生规范剪接产生线性R N A[19]㊂1.3R N A结合蛋白(R N A-b i n d i n g p r o t e i n s,R B P s)驱动环化R B P s可以识别并锚定内含子中的特定基因序列,并通过蛋白质相互作用或形成二聚体,在附近的外显子两端形成剪接位点,使剪接受体和剪接供体之间共价连接[20]㊂Q u a k i n g(Q K I)属于含有K H 结构域的R N A结合蛋白S T A R家族,能够结合单个R N A分子的两个区域,因此Q K I可以使p r e-m R N A外显子靠近形成环状R N A[21]㊂在上皮-间充质转化(e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n, E MT)过程中,C o n n等[20]发现许多环状R N A的形成主要由Q K I调控,Q K I与位于p r e-m R N A剪接位点附近的识别元件结合形成二聚体,从而诱导环状R N A的形成㊂与Q K I类似的是D r o s o p h i l a M u s c l e b l i n d(M B L)蛋白,M B L蛋白同样与自身p r e-m R N A中的内含子识别元件特异性结合,拉近剪接位点的距离,以促进环状R N A的产生,从而内7104畜牧兽医学报54卷源性调节宿主基因的表达[11]㊂除R B P s 驱动环化的作用外,R B P s 还可作用于内含子重复序列,抑制环状R N A 的生成㊂N F 90/N F 110和R N A 解旋酶(D H X 9)作用于内含子并且以中间体的形式招募R N A 腺苷脱氨酶(A D A R ),A D A R 使腺苷转化为肌苷,从而影响环状R N A 的形成[22]㊂2 c i r c R N A 的作用机制2.1 c i r c R N A 海绵m i R N Ac i r c R N A 的功能之一是海绵m i R N A ,形成c i r c R N A -m i R N A -m R N A 的竞争性内源R N A 网络(c o m p e t i n g e n d o ge n o u s R N A ,c e R N A ),直接或间接调控靶基因[23]㊂成熟的m i R N A 通常在细胞质中形成R N A 诱导沉默复合物(R I S C ),与靶标m R N A 的3'U T R 碱基配对,影响m R N A 的稳定性,抑制其翻译㊂C i r c R N A 可作为m i R N A 的海绵吸附m i R N A 从而间接调控靶基因的表达[24]㊂c i r c R N A -m i R N A -m R N A 形成的c e R N A 网络广泛存在各种真核生物中㊂研究表明拟南芥中检测到5%的c i r c R N A 具有海绵m i R N A 的能力[25]㊂水稻中约25%的c i r c R N A 海绵m i R N A [26],玉米中约20%的c i r c R N A 海绵m i R N A [27]㊂同样地,c i r -c R N A 在动物生长发育中也多发挥海绵作用(表1)㊂前体脂肪细胞的分化是影响动物脂肪沉积的主要因素,W a n g 等[28]利用高通量测序技术在前体脂肪细胞分化0和3d 筛选出141个表达差异的c i r c R N A s ,并且发现c i r c -P L X N A 1通过海绵m i R -214调控动物脂肪细胞的分化㊂肌肉组织是机体最丰富的组织,约占总体重的50%㊂肌细胞的增殖㊁分化是影响肌肉组织生长发育的主要因素㊂Y a n等[29]发现,b t a -c i r c -03789-1以及b t a -c i r c -05453-1通过海绵m i R N A 调控肉牛背长肌的发育㊂表1 c i r c R N A 的功能:海绵m i R N AT a b l e 1 T h e f u n c t i o n o f c i r c R N A :s p o n ge m i R N A 物种S pe c i e s c i r c R N A m i R N A 功能F u n c t i o n参考文献R e f e r e n c e 牛B o s t a u r u sb t a -c i r c R N F 111b t a -m i R -27a -3p 促进前体脂肪细胞分化[30]c i r c M E F 2D b t a -m i R -486抑制成肌细胞的增殖和分化[31]c i r c A C T A 1b t a -m i R -199a -5p㊁b t a -m i R -433调控成肌细胞的增殖分化[32]c i r c N D S T 1b t a -m i R -411a 促进成肌细胞增殖及抑制成肌细胞分化[33]羊O v i s a r i e sc i r c U B E 3A m i R -28-5p 促进成肌细胞的增殖和分化[34]c i r c U S P 13m i R -29c促进成肌细胞分化㊁抑制成肌细胞凋亡[35]c i r c 003429m i R -199a -3p调控甘油三酯(T A G )和不饱和脂肪酸的合成[36]c i r c R N A -0100m i R -153-3p促进绒山羊S H F 干细胞向毛囊谱系分化[37]猪S u s s c r o fa c i r c K A N S L 1L _4s s c -m i R -130a ㊁s s c -m i R -19a㊁s s c -m i R -19b ㊁s s c -m i R -299㊁s s c -m i R -376a -3p㊁s s c -m i R -487b 调控肌肉生长[38]c i r c C S D E 1s s c -m i R -21-3p 调控成肌细胞的增殖和分化[39]c i r c 0044633s s c -m i R -23b促进成肌纤维细胞增殖[40]c i r c -C R E B B Ps s c -m i R -10384㊁s s c -m i R -143-3p抑制精子凋亡[41]鸡G a l l u s g a l l u s c i r c R N A Z :35565770|35568133Z :54674624|54755962g g a -m i R -1635㊁g g a -m i R -92-5p㊁g g a -m i R -232㊁g ga -m i R -263㊁g g a -m i R -12226-5p调控脂肪分化[42]2.2 与R N A 结合蛋白相互作用R B P s 在基因表达中发挥关键作用,参与组织发育和紊乱㊂R B P s 组装核糖核蛋白(R N P )复合物,与特定的顺式调控元件相互作用,从而结合R N A 序列并影响R N A 的表达和功能[43]㊂R B P s 可以与c i r c R N A 相互作用,并在c i r c R N A 剪接㊁加工㊁折叠㊁稳定和定位中发挥作用[44]㊂M B L 可以触发补体激活和抗原调理㊂c i r c M B L 侧翼内含子中含810410期杨志梅等:m6A修饰调控c i r c R N A的研究进展有保守的M B L结合位点㊂因此M B L结合蛋白可以和c i r c M B L结合,影响c i r c M B L外显子的环化率㊂反过来,c i r c M B L的表达异常会影响M B L的靶m R N A的形成,并调节亲本基因的转录[11]㊂含有双链R N A结合域的免疫因子N F90/N F110结合域是c i r c R N A生物发生的关键调节因子㊂N F90/ N F110通过与内含子R N A相互作用促进细胞核中环状R N A的产生,同时N F90/N F110也与细胞质中的成熟环状R N A相互作用动态调控c i r c R N A的稳定[22]㊂L i等[22]研究表明,病毒感染细胞后,环状R N A表达降低,部分原因是N F90/N F110核输出到细胞质从而影响到c i r c R N A的生成㊂c i r c R N A 可以竞争性地与R B P s结合,通过充当R B P s的海绵㊁R B P s组装平台和超级转运体连接的特定成分而调节R B P s功能[45]㊂在细胞周期进程中,C D K2与周期蛋白A(C y c l i n A)和周期蛋白E(C y c l i n E)相互作用以促进细胞周期的进入,p21则抑制C D K2和C y c l i n A㊁C y c l i n E的相互作用并阻止细胞周期进程㊂c i r c-F o x o3的异常表达可以结合C D K2和p21形成c i r c-F o x o3-p21-C D K2三元复合物,因此阻碍了C D K2的功能并抑制细胞周期进程[46]㊂丙酮酸激酶作为糖酵解的三大限速酶之一包括了4种同工酶,其中m2型丙酮酸激酶(P KM2)主要表达于快速增殖的细胞㊂赖氨酸去甲基化酶8(l y s i n e d e m e t h y l a s e8,K D M8)可直接与P KM2相互作用,诱导P KM2二聚体调控糖代谢[47-48]㊂S o n g等[49]发现,过表达Z C R B1促进A L U介导的c i r c H E A T R5B的形成㊂此外,c i r-c H E A T R5B编码的新蛋白H E A T R5B-881a a可以直接和赖氨酸去甲基化酶8的同源物J M J D5相互作用㊂敲除J M J D5可增加P KM2的活性,抑制糖酵解和G B M细胞的增殖㊂2.3c i r c R N A翻译作用核糖体扫描机制假说认为m R N A的翻译是由e I F4F复合物启动的帽依赖翻译㊂C i r c R N A呈环状,无3'p o l y A和5'帽端,因此被认为不参与R N A 的翻译㊂之后随着翻译需要内部核糖体进入位点(I R E S)及c i r c R N A存在I R E S位点的发现,说明c i r c R N A可以被翻译㊂c i r c R N A上的I R E S位点可以直接被e I F4G蛋白识别从而启动翻译㊂在此基础上,许多研究表明,当5'帽依赖的起始机制被阻断时,I R E S s也可以翻译特定类型的m R N A[50]㊂I R E S依赖机制在翻译过程中发挥作用的同时也受到I R E S反式作用因子(I T A F)和特定蛋白质的调控[51],Y a n g等[52]发现P27的T P53调节器T R M P (T P53-r e g u l a t e d m o d u l a t o r o f p27,T R M P)通过竞争p27m R N A与多聚嘧啶区结合蛋白1(P T B P1)的结合来抑制依赖I R E S p27的翻译㊂不存在I R E S 的c i r c R N A有一个相同的序列 R A C H (R=G㊁A; H=A㊁C㊁U),R A C H中含有m6A修饰结构,Y T H-D F3可以识别m6A修饰位点并能招募e I F4G2到m6A从而起始c i r c R N A翻译[53]㊂同线性R N A一样,c i r c R N A能编码出有独立功能的蛋白质[54]㊂c i r c Z N F609在人和小鼠肌肉发育中差异性表达,并且具有物种保守性㊂c i r c Z N F609含有从起始密码子开始到终止密码子结束的753n t开放阅读框,可以通过I R E S起始翻译,编码蛋白质[55-56]㊂c i r c-A K T3可以编码一个由174个氨基酸组成的蛋白质A K T3-1744a a,该蛋白质在B M C细胞中可发挥作用,当过表达A K T3-174a a时,抑制B M C细胞的增殖,辐射抗性等[54]㊂c i r c P P P1R12A同样含有216n t开放阅读框,可以编码出一个由74个氨基酸组成的蛋白质c i r c P P P1R12A-73a a,该蛋白质可促进结肠癌细胞的增殖和代谢[56]㊂2.4c i r c R N A转录作用非编码R N A的一个中心作用是调控基因表达㊂E c i R N A位于细胞核中能与U1s n R N P相互作用形成R N A-R N A复合物,该复合物能与亲本基因启动子上的P o l I I转录复合物相互作用而调控亲本基因的转录[57]㊂其次在细胞核中,c i r c R N A可以与亲本基因形成R N A-D N A杂交链或R-l o o p环进而调控宿主基因的表达㊂C o n n等[58]报道拟南芥中来源于S E P A L L A T A3第6个外显子的环状R N A可与同源的D N A位点形成R-l o o p环导致亲本基因转录终止㊂而线性R N A与同源D N A的结合力很弱㊂X u等[59]发现,c i r c S MA R C A5在乳腺癌细胞系和乳腺癌样本中表达明显降低,且c i r c S MA R C A5是直接与宿主基因形成R-l o o p环导致宿主基因第15个外显子的转录终止,而非其他研究所述是作为m i R N A的海绵发挥作用的㊂F e n g等[60]发现, c i r c0005276和靶基因X I A P在前列腺癌样中表达上调,c i r c0005276可以正向调控X I A P的表达并且c i r c0005276和X I A P能以协同作用促进前列腺癌细胞的增殖㊁迁移等㊂其次在机制上,F e n g等[60]研究认为c i r c0005276与F U S结合蛋白相互作用,从而激活X I A P的转录㊂C h e n等[61]在肝癌组织中9104畜牧兽医学报54卷发现一种功能性的c i r c R N A(c i a-MA F)可以结合到MA F F启动子上从而招募T I P60复合物到MA F F,促进MA F F表达㊂3m6A修饰D N A的甲基化已被证明可发挥多种作用㊂随着2011年R N A表观遗传学的提出,R N A的甲基化逐渐进入大众视野㊂目前发现R N A的修饰接近170种,这也被认为是外延组学 [62]㊂其中m6A是真核生物R N A中最丰富的修饰之一,约占所有修饰的60%㊂m6A修饰在m R N A㊁t R N A㊁r R N A㊁m i R N A等不同类型的R N A中被证实是转录后的调控标记物[63]㊂m6A是一种存在于许多真核生物中的可逆转录组修饰㊂在R N A的翻译㊁剪接㊁染色体易位㊁染色体高度螺旋中起重要作用[64],其次越来越多的研究表明m6A在基因表达㊁细胞增殖㊁免疫反应等过程起调控作用[65-67]㊂随着高通量测序技术的发展,2012年第一次在转录组中检测到m6A㊂D o m i n i s s i n i等[68]利用m6A-s e q技术在超过7000个基因转录本种检测出超过12000个m6A 修饰位点㊂m6A修饰位点通常在终止密码子和3' U T R附近富集,与m R N A的3'U T R位点有关联[69]㊂现有的m6A位点检测技术有R N A甲基化免疫共沉淀(M e R I P)㊁MA Z TE R-s e q㊁D A R T-s e q㊁P A-m6A-s e q㊁m i C L I P等㊂M A Z T E R-s e q和D A R T-s e q技术可以量化单个位点的m6A[70-71]㊂这些m6A 检测技术的发展为m6A修饰提供了重要的技术支撑,同时也为m6A修饰非编码R N A提供重要技术支撑㊂3.1甲基转移酶复合物(w r i t e r s)甲基化修饰一般情况下在细胞核中发生,但在一些特殊的情况下也可以在细胞质中发生[72]㊂甲基化实现的过程是腺苷甲硫氨酸作甲基供体,在甲基复合酶复合物(MT C)的作用下完成㊂甲基酶复合物的组分有M E T T L3㊁M E T T L14㊁WT A P㊁K I-A A1429㊁R B M15/R B M15B㊁含C C H结构的锌指蛋白(Z C3H13)等㊂M E T T L3及M E T T L14形成一个稳定的二聚体,在哺乳动物体内高度保守[73]㊂WT A P蛋白作为载体,在K I A A1429㊁R B M15/ R B M15B等蛋白的作用下完成甲基化[74]㊂M E T-T L3在胚胎发育㊁精子发生及减数分裂等起重要作用[75-76]㊂敲除M E T T L3㊁M E T T L1和WA T P均可以降低m6A修饰㊂单个组分对m6A修饰的作用不显著㊂但这些组分可协同发挥作用㊂R-l o o p是核苷酸的三级结构,在D N A复制㊁染色体分离㊁免疫球蛋白转化等过程发挥作用㊂在细胞核中,R-l o o p 是P o l I I的重要调节因子[77]㊂Y a n g等[78]发现,R-l o o p存在m6A位点,m6A修饰可影响R-l o o p的形成和降解㊂当敲低单个组分Y T H D C1时,对R-l o o p 的形成影响很小,然而协同敲除M E T T L3㊁M E T-T L14㊁W T A P等组分时,可以抑制R-l o o p形成㊂3.2m6A去甲基酶(e r a s e r s)m6A去甲基酶是以亚铁离子为辅助因子,α-酮戊二酸为辅助底物,通过去除甲基基团解除m6A修饰[79]㊂目前发现的去甲基酶有F T O和A L K B H5等[80]㊂J i a等[81-82]发现与甲基化脱氧核糖核苷酸相比,F T O对核糖核苷酸具有更高的活性,暗示F T O 是R N A中3-甲基尿苷(m3U)的去甲基化酶,随后的研究显示,F T O对m R N A中对m6A的去甲基酶活性更高,因此认为m6A是F T O的真正底物㊂紧接着M a u e r等[83]发现m7G帽附近的m6A m在体内和体外都能被F T O转化为A m,敲除或过表达F T O能有效控制含有m6A m的m R N A丰度,进一步证明m6A m是F T O的首选底物㊂s n R N A包含一个受调控的可逆核苷酸修饰,导致它们以两种不同的甲基异构体m1和m2存在㊂F T O可以选择性地去甲基m2亚型,调控m1和m2的相对亚型㊂当F T O被抑制时m2-s n R N A水平会升高㊂高水平m2-s n R N A的细胞会发生可变剪接模式的改变[84]㊂W u等[85]发现,沉默F T O后C C N A2和C D K2的m6A水平显著上调,Y T H D F2识别并衰减C C N A2和C D K2上的m6A水平导致蛋白表达量降低,从而延缓细胞周期进程抑制脂肪生成㊂A L K B H5定位在细胞核内,影响m R N A的运输㊁R N A代谢及核内m R N A的加工因子的组装㊂敲除A L K B H5,小鼠体内的m R N A的m6A水平增加[86]㊂重金属与肿瘤发生相关,L i等[87]发现金属铊会通过M E T L L3/M E T T L14/A L K B H5-A T P13A3a轴增加A T P13A3上的异常m6A修饰从而促进结肠癌的发生㊂S u n等[88]发现在卵巢癌中过表达A L K B H5会逆转I T G B1m R N A的m6A修饰,导致I T G B1表达增加㊂3.3m6A阅读蛋白(r e a d e r s)m6A读取蛋白主要由Y T H域家族构成,在Y T H域家族中有两个亚型,分别是Y T H D F s㊁Y T H D C s㊂Y T H D F s包含Y T H D F1㊁Y T H D F2㊁020410期杨志梅等:m6A修饰调控c i r c R N A的研究进展Y T H D F3成员㊂Y T H D F1可以促进m R N A的翻译和通过与起始因子结合促进蛋白的合成[89]㊂Y T H D F2可以通过与m R N A的m6A修饰位点结合招募到m R N A的衰败位点从而诱导转录终止[90]㊂Y T H D F3可以与Y T H D F1结合促进m R N A翻译,与Y T H D F2结合促进m R N A的降解[91]㊂Y T H D F s包含Y T H D C1㊁Y T H D C2成员㊂Y T H D C1主要在细胞运输和R N A剪接方面发挥作用[92]㊂Y T H D C2增强m R N A的翻译效率[92]㊂除Y T H域家族外,m6A读取蛋白还有e I F s和I G-F B P s㊂在癌症研究中,I G F B P s可以识别靶基因S O X2编码序列的m6A修饰位点,抑制S O X2降解㊂在胰腺癌中,过表达I G F B P2后D N A水平的甲基化修饰减低[93]㊂e I F s作为重要的起始因子,在基因表达和c i r c R N A翻译中发挥重要作用[94]㊂4m6A修饰调控c i r c R N Am6A修饰广泛存在于真核生物中,修饰m R N A的剪接㊁出核㊁降解以及功能等㊂在非编码R N A中m6A修饰也逐渐被报道,调控机制依然为 r e a d e r s㊁e r a s e r s㊁w r i t e r s ㊂在环状R N A中,m6A 通过调控c i r c R N A的出核㊁翻译㊁降解以及响应免疫反应发挥作用㊂4.1介导c i r c R N A的出核C i r c R N A的剪接发生在细胞核中,然而细胞质中存在大量的c i r c R N A㊂Z h a n g等[95]发现,c i r-c R N A有和线性R N A相似的核输出机制,通过分析H e p G2细胞的环状R N A发现富集在细胞质的环状R N A含有可以被核输出R B P s识别的基序㊂D D X39家族是进化上保守DE x D-b o x解旋酶的家族成员,参与p r e-m R N A转录㊁剪接和核输出[96]㊂H u a n g等[96]和S h e n[97]发现,果蝇的H e l25E及其人类同源物U A P56(D D X39B)或U R H49 (D D X39A)是c i r c R N A定位的关键调节因子,通过感知成熟c i r c R N A的长度来控制细胞的核输出效率㊂在线性R N A中,阅读蛋白Y T H D C1可以和S R S F3相互作用将m6A修饰的m R N A运送到核输出通道中,调控m R N A的出核反应[92]㊂此外研究发现,Y T H D C1也可促进m6A修饰的环状R N A 出核[8]㊂C h e n等[8]发现,Y T H D C1可识别细胞核中c i r c N S U N2的m6A位点并促进c i r c N S U N2的核输出㊂输送到细胞质中的c i r c N S U N2可以和I G F2B P及HM G A2形成c i r c N S U N2-I G F2B P2-HM-G A2的R N A-蛋白三元复合物,增强c i r c N S U N2的稳定性㊂同样在肝癌细胞(H C C)中M E T T L3可介导m6A修饰的c i r c H P S5形成㊂Y T H D C1促进了m6A 修饰的c i r c H P S5出核,加快H C C的转移[9]㊂4.2介导c i r c R N A的翻译与I R E S翻译机制一样,当m6A存在于5'非翻译区域(5'U T R)时,一个单独的m6A位点被称为 m6A诱导的内部核糖体进入位点(M I R E S) [98]㊂M I R E S和I R E S都是R N A5'帽端非独立翻译的依赖因子㊂在c i r c R N A的翻译中起重要作用㊂一个单一的m6A位点就足以驱动翻译起始㊂m6A驱动的翻译需要起始因子e I F4G2和m6A阅读蛋白Y T H D F3㊂这种翻译起始机制会被甲基转移酶M E T T L3和M E T T L14增强㊁脱甲基酶F T O抑制㊂m6A也具有一定的翻译调节能力[99]㊂在热休克条件下,Y T H D F2可从细胞质转移到细胞核中抑制F T O的功能,从而增加m6A翻译[100]㊂其次通过多聚体分析技术和质谱技术分析表明,m6A驱动翻译在c i r c R N A中广泛存在[53]㊂c i r c-Z N F609包含一个开放阅读框(O R F),依赖M I R E S机制起始翻译,Y T H D F3和e I F4G2蛋白是介导c i r c-Z N F609翻译的重要因素㊂当m6A修饰的两个位点发生突变时,c i r c Z N F609的翻译会降低50%[101]㊂阅读蛋白I G F2B P1可以识别c i r c-MA P3K4的m6A位点,并促进其翻译为c i r c-MA P3K4-455a a,c i r c MA P3K4-455a a通过泛素-蛋白酶E3连接酶(M I B1)途径降解[102]㊂4.3调控c i r c R N A的降解C i r c R N A是一类闭环R N A,较线性R N A更稳定,不易降解㊂部分c i r c R N A可通过吸附m i R N A 后依赖A g o2-切片方式降解[103]㊂GW182是P-b o d y和R N A i通路中的重要因子,含有A B D(A g o 结合域),可以在R N A i通路中与A g o相互作用[104]㊂J i a等[105]发现,GW182的缺失会导致内源性c i r c R N A转录本的积累,表明GW182可以一种依赖于A g o切片的方式调控c i r c R N A的降解㊂最近的研究显示m6A修饰的环状R N A可通过Y T HD F2-H R S P12-R N a s e P/M R P轴被内切核糖核酸酶降解㊂Y T H D F2识别c i r c R N A的m6A位点,H R S P12是一个适配器连接Y T H D F2和R N a s e P/M R P,形成一个Y T H D F2-H R S P12-R N a s e P/M R P 复合物[106]㊂G u o等[107]发现,c i r c3823上存在m6A 修饰位点,阅读蛋白Y T H D F3和去甲基酶A L K-1204畜牧兽医学报54卷B H5与c i r c3823的表达在HC T116细胞中呈负相关,推测m6A修饰调控c i r c R N A的降解㊂L i u 等[108]发现,在O A软骨细胞中c i r c R E R E下调,而m6A修饰增加,说明中c i r c R E R E易于通过Y T H-D F2-H R S P12-R N a s e P/M R P轴降解㊂4.4识别并参与c i r c R N A介导的免疫反应P K R(R N A蛋白酶激活激酶)可以识别小于30b p的短链d s R N A s,并起始免疫反应[108-109]㊂在机体内,自身会产生一类c i r c R N A,该类c i r c R N A 会形成一段16-26b p的d s R N A s,其可以作为双链R N A蛋白酶激活激酶(P K R)的抑制剂去响应免疫反应[110]㊂有研究显示c i r c R N A较其它化学物质而言,抑制P K R激活的效果可高达103~106倍,从而降低细胞的免疫反应[110]㊂研究表明,在自身免疫疾病中,如红斑狼疮等,可检测到环状R N A的表达明显降低㊁P K R的表达明显升高[111]㊂哺乳动物自身免疫依赖模式识别受体(P R R s)识别病毒和细菌, R I G-1以及M D5s是机体感知外源核酸的P R R s,其中M D5s识别长链d s R N A s,R I G-1识别短链d s R-N A s[112]㊂在环状R N A的研究中发现,外源导入c i r c R N A可以直接激活R I G-1㊂但是当这些c i r-c R N A被修饰时,激活R I G-1的作用会明显降低㊂研究发现c i r c R N A被m6A修饰时,可以激活R I G-1但会抑制R I G-1的成丝反应㊂阅读蛋白Y T H D F2通过其N端无序结构域将m6A修饰的R N A引入R I G-1中,进而抑制R I G-1的成丝反应[113-114]㊂其次Y T H D F可以通过N端无序结构域介导c i r-c R N A避免自身免疫反应[115]㊂①.c i r c R N A的生物合成:p r e-R N A通过反向剪接形成c i r c R N A;②.c i r c R N A的生物学功能:海绵m i R N A,调控亲本基因表达,翻译成蛋白质;③.c i r c R N A的生物降解:依赖A g o2-切片方式降解及Y T H D F2-H R S P12-R N a s e P/M R P轴降解①.c i r c R N A b i o g e n e s i s:C i r c R N A i s f o r m e d b y p r e-R N A v i a b a c k s p l i c i n g;②.B i o l o g i c a l f u n c t i o n o f c i r c R N A:m i R N A s p o n g i n g,t r a n s c r i p t i o n a l r e g u l a t i o n a n d t r a n s l a t i o n i n t o p r o t e i n s;③.D e g r a d a t i o n o f c i r c R N A:d e g r a d a t i o n b y A g o2-s e c t i o n i n g m e t h o d a n d Y T H D F2-H R S P12-R N a s e P/M R P a x i s图1c i r c R N A的生物合成㊁功能和降解F i g.1B i o g e n e s i s,f u n c t i o n a n d d e g r a d a t i o n o f c i r c R N A5结论和展望C i r c R N A的生物合成㊁作用机制和降解已被大量报道,其在细胞增殖㊁分化㊁凋亡等多种活动发挥作用㊂主要作用方式有:作为m i R N A的海绵 ;与R B P s相互作用;拥有独特的翻译起始位点起始翻译;参与并调控亲本基因的转录㊂m6A修饰是真核生物中最广泛的表观修饰之一,其不仅在m R N A 中发挥作用,而且在非编码R N A中也发挥功能㊂在环状R N A中,m6A修饰可以调控c i r c R N A的出核反应,通过M I R E S起始翻译,在细胞质中形成Y T HD F2-H R S P12-R N a s e P/M R P轴介导c i r c R N A 降解以及响应机体的免疫反应(图1)㊂然而关于m6A修饰在环状R N A研究的展开时间较短,m6A220410期杨志梅等:m6A修饰调控c i r c R N A的研究进展修饰在环状R N A调控的具体机制目前并不明确,需要深入探究㊂且有关甲基化和c i r c R N A的研究主要集中于m6A修饰调控c i r c R N A的代谢,而关于c i r c R N A调控m6A修饰相关蛋白的研究仍有待补充㊂其次关于c i r c R N A的m6A修饰数据库尚为空缺,需要挖掘补充㊂现在最常用的m6A位点检测技术是M e R I P, M e R I P可以实现全基因组范围内m6A的检测,但M e R I P技术做不到单核苷酸定位分析且对样品需求量大,不利于珍贵样品的检测㊂MA Z T E R-s e q㊁D A R T-s e q虽可以实现单核苷酸分析,但MA Z-T E R-s e q技术只能识别A C A位点的甲基化修饰,而A C A只占D R A C H的16%[70]㊂D A R T-s e q只能识别m R N A的m6A位点,不能识别c i r c R N A的m6A修饰[71]㊂期待随着测序技术的进步,c i r c R N A 的m6A位点检测技术能够在不依赖抗体的情况下实现全基因组检测㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] S A N G E R H L,K L O T Z G,R I E S N E R D,e t a l.V i r o i d s a r e s i n g l e-s t r a n d e d c o v a l e n t l y c l o s e d c i r c u l a rR N A m o l e c u l e s e x i s t i n g a s h i g h l y b a s e-p a i r e d r o d-l i k es t r u c t u r e s[J].P r o c N a t l A c a d S c i U S A,1976,73(11):3852-3856.[2] G R O S S H J,D OM D E Y H,L O S S OW C,e t a l.N u c l e o t 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circRNA在胃癌中的研究进展

ＤＯＩ：１０．１３６０２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｌｓ．２０２１．０３．１２·综述·ｃｉｒｃＲＮＡ在胃癌中的研究进展李铄１，２，王茂叶１，臧雪燕１，蒋鹏程２，许文荣１，张徐１（１．江苏大学医学院＆江苏省检验医学重点实验室，江苏镇江２１２０１３；２．江苏大学消化病研究所，江苏镇江２１２００２）摘要：环状ＲＮＡ（ｃｉｒｃｕｌａｒＲＮＡ，ｃｉｒｃＲＮＡ）特异性表达与胃癌发生、发展有密切关系，通过深入研究ｃｉｒｃＲＮＡ在胃癌中的作用机制，有望为早期胃癌的无创诊断及预后提供新的潜在检测标志物。

该文就ｃｉｒｃＲＮＡ的生物学作用、检测方法、以及其在胃癌中的作用机制、诊断和预后等方面的研究进展作一综述。

关键词：环状ＲＮＡ；胃癌；循环标志物；外泌体；诊断中图分类号：Ｒ４４６；Ｒ７３５．２文献标志码：Ａ胃癌是我国常见的消化系统恶性肿瘤之一［１］。

尽管近年来胃癌的发病率有下降趋势，但早期胃癌缺乏特异性临床表现，许多患者确诊时已处于进展期，丧失了手术机会。

内镜结合增强ＣＴ是目前诊断早期胃癌的金标准，但此法为有创操作，不易作为诊断和监测肿瘤进展的长期方法。

血清学检测癌胚抗原ＣＥＡ、糖类抗原ＣＡ１９９等指标对早期胃癌的敏感性和特异性不高。

因此，寻找新的诊断标志物和治疗策略尤为重要。

ｃｉｒｃＲＮＡ是一类新型的非编码ＲＮＡ，于２０世纪７０年代科学家研究植物病毒时被发现。

既往研究人员认为ｃｉｒｃＲＮＡ是前体ｍＲＮＡ加工过程中的副产物或者错误剪接的结果，不具有生物学意义，未引起足够重视。

随着高通量ＲＮＡ测序（ＲＮＡｓｅｑ）技术和生物信息学的发展，ｃｉｒｃＲＮＡ现已被证实广泛存在于各种生命体内，具有细胞信号传导、蛋白质翻译等重要的生物学功能，其异常表达影响着肺癌、肝癌及胃癌等多种肿瘤的发生、发展［２］。

诸多研究［３５］也已证实，ｃｉｒｃＲＮＡ可通过结合蛋白和作为ｍｉＲＮＡ的海绵吸附分子参与胃癌的发病过程，具有成为胃癌诊断、预后监测生物学标志物的潜能。

CircRNA在乳腺癌中的研究进展

CircRNA在乳腺癌中的研究进展
殷飞;倪毅;刘伟;钱炜伟;刘蕾;马家礼;许桐林
【期刊名称】《中国实用医药》
【年(卷),期】2024(19)2
【摘要】环状核糖核酸(CircRNA)在乳腺癌诊断和预后评估中具有重要意义。

本文综述CircRNA在乳腺癌中的研究进展,包括其在乳腺癌组织中的表达,生物学功能及调控,临床诊疗中的应用。

以期为未来的研究和临床治疗提供思路和方向。

【总页数】4页(P173-176)
【作者】殷飞;倪毅;刘伟;钱炜伟;刘蕾;马家礼;许桐林
【作者单位】南通市第三人民医院(南通大学附属第三医院)甲状腺乳腺外科
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.外泌体circRNAs在结直肠癌中的研究进展
2.环状RNA(circRNA)在骨肉瘤中的研究进展
3.circRNA在急性心肌梗死过程中的保护修复机制研究进展
4.circRNAs 在肿瘤糖酵解发生发展中作用机制研究进展
5.m6A修饰的circRNA在肝细胞癌中的研究进展
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套索驱动环化
CircRNA 研究进展
• 哈佛医学院 Salmena 等于 2011 年 7 月提出了着名的 ceRNA 调控假说。该假说认为： ceRNA 的生物学功能是通过 miRNA 应答元件（ miRNAresponse element,MRE）完成的，ceRNA 具有数量和种类不等的 MRE,可以竞争性地结合 miRNA,降低miRNA 对其靶标的抑制作用，也就是 miRNA 的海绵作用。
RNase R
CircRNA
• 分类标准：来源
exon circRNA 定位：细胞质
功能：miRNA海绵作用
CiRNA
形成来源
EIciRNAs
• 功能：circRNA顺式调控亲本基因的表达
一方面 circRNA可以与RNA结合蛋白相互结合影响亲本基因mRNA的表达。另一方面，环状RNA形成过程中内含子间竞争性互补配对可以与线性RNA之间达成一种平衡，影响mRNA的表达，甚至蛋白翻译。
丁型肝炎病毒（ hepatitis D virus,HDV）的核心包含有单股负链共价闭合 circRNA 分子，它编码的相关蛋白 HDV 抗原（ hepatitis D virus antigen,HDAg）在疾病发展中起到了重要的作用.
另外，研究者发现，人骨肉瘤细胞 U2OS 中，circRNA 具有翻译功能，尽管其翻译效率非常低. 但是，随着越来越多核糖体分析数据的获得，circRNA 在其它细胞类型或物种中是否能被翻译是一个值得深入研究的课题
• 2013年9月12日中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲组与计算生物所杨力组合作，在《Molecular Cell》（IF:14.08）上发表 Circular Intronic Long Noncoding RNAs ；构成、细胞定位、成环机制、功能机理
• 2015年2月的《Nature Structural & Molecular Biology》（IF:13.30）中国科学技术大学单革实验室报导了其发现的一类新型非编码RNA以及此类非编码RNA的功能机理 Exon-intron circular RNAs regulate transcription.“内含子配对驱动环化”（intron-pair-driven circularization）模型， 2.“套索驱动环化”（lariat-driven circularization）模型
plementary Sequence-Mediated Exon Circularization. Cell, September 18, 2014;DOI: 10.1016/j.cell.2014.09.001
• 功能：海绵作用
miRNA海绵作用（miRNA sponge）：结合并封闭miRNA的调控作用，从而使其靶基因表达增强。
海绵作用来源
• 功能：编码蛋白质
大多数 circRNA 存在于胞质中,提示它们可以被装载到核糖体而被翻译成多肽。与许多没有 5'帽和 3' 多聚（ A）尾的线性 mRNA 相似，circRNA 也缺乏有效的翻译起始结构，但是一旦启动了一个内部核糖体进入位点（ internal ribosome entry site,IRES） ,两者都是可以被翻译的.
• 2013年Rajewsky教授曾在Nature上发表文章指出，circRNA具有microRNA海绵的作用，可以结合并抑制microRNA的活性，进而调控microRNA靶标发挥作用。atural RNA circles function as efficient microRNA sponges.NatureYear published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11993
• 2012年第一篇环状RNA文章（Salzman，2012）发表，Salzman通过RNA-Seq方法首次报道了80个环状RNA。至此借助于高通量测序技术，环状RNA(circular RNA)验明正身进入科研视界，送出了来自这一环状宇宙的第一份信函
• Jeck 等在人类成纤维细胞中检测出了高达 25000 多种的circRNA；而Memczak等通过RNA-seq 数据结合人白细胞数据库鉴定出 1950种人类circRNA、1903种小鼠circRNA (其中81种与人类circRNA相同) 和724种线虫circRNA Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency.Nature.Year published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11928
circrna研究进展综述2017
CircRNA
circRNAs（Circular RNAs，环形RNA分子）是一类不具有5' 末端帽子和3' 末端poly(A)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子
circRNA 具体特征：
(1)circRNA由特殊的可变剪切产生，大量存在于真核细胞的细胞质中，但少部分内含子来源的circRNA则存在于核酸内，具有一定的组织、时序和疾病特异性; (2)广泛存在于人体细胞中，有时甚至超过它们线性异构体的10倍之多; (3)与传统的线型RNA(linear RNA，含5＇和3＇末端)不同，circRNA 分子呈封闭环状结构，不易被核酸外切酶RNaseR降解，比线性 RNA更稳定; (4)具有高度保守性，部分具有快速的进化性改变; (5)大多数来源于外显子，少部分由内含子直接环化形成; (6)部分circRNA分子含miRNA应答元件(miRNAresponse element， MRE)，可充当竞争性内源RNA(competing endogenousRNA， ceRNA)，与miRNA结合，在细胞中起到miRNA海绵的作用，进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，上调靶基因的表达水平; (7)可以翻译成蛋白质，但大部分是非编码RNA。