3月份上半月circRNA研究报道汇总

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声 明

本月上半月的circRNA研究文献共计15篇，涉及脂肪肝、肝炎、高血压、狼疮性肾炎、妊娠糖尿病和卵巢子宫癌等12个疾病方向，这些研究为circRNA在各疾病领域的作用机制提供了很好的前期研究基础。在circRNA的技术应用方面，来自德国吉森大学医学院生化所的研究人员构建了人工circRNA分子，可以吸附丙肝细胞中的miR-122，进而阻止HCV病毒蛋白形成，缓解丙型肝炎，下面我们一起了解下该项研究的具体内容。

人造circRNA分子阻止丙型肝炎病毒进程

论文题目：Functional sequestration of microRNA-122 from Hepatitis C Virus by circular RNA sponges.

杂志：RNA biology 

影响因子：3.9分

通讯作者单位：德国吉森大学

研究者将丙型肝炎病毒（HCV）引起的肝炎作为研究对象，HCV是一种单链RNA病毒，缺乏5’帽子结构，可通过高度结构化的内部核糖体进入位点IRES启动蛋白翻译，HCV是肝脏细胞特异性病毒，已有研究表明HCV的这种嗜肝细胞特性主要依赖人体内的miR-122分子，HCV病毒基因组5’端存在两个miR-122的结合位点，miR-122可保护病毒RNA免受Xrn-1的核酸外切降解，增强病毒复制和病毒蛋白的翻译，从而促进HCV的繁殖。因此miR-122已成为丙型肝炎药物治疗的主要靶标之一，基于miR-122的锁核苷酸LNA药物已进入二期临床试验。

人工circRNA体外设计合成

由于circRNA的环形结构，不存在5’和3’的游离末端，在细胞中的稳定性比线性分子更强，因此研究者考虑将包含miRNA-122结合位点（串联重复）的序列体外人工合成circRNA分子。

图注：人工构建circRNA序列及T4连接酶成环示意图（A,B），Nothern blot验证体外合成的circRNA分子。人工合成的circRNA即存在细胞质也存在于细胞核中（图E）。

该人工设计的circRNA组成序列，主要包含4个部分，含有miR-122结合位点的8聚体（图A蓝色区段），随机改组的序列（图A灰色区段），红色区段的互补配对茎部序列（利于序列成环），序列前端的T7转录启动子序列和酶切位点。将设计合成好的DNA序列克隆到pCR2.1载体，转录后得到的RNA序列最后用T4连接酶进行连接即可得到合成的circRNA。

CircRNA不仅可以吸附miRNA，还可以吸附结合蛋白，设计结合蛋白的circRNA分子或许更容易实现，可以推测的是人工合成的circRNA可通过隔离miRNA分子抑制病毒的复制，是否也可以隔离有利于病毒扩增的蛋白，进一步抑制病毒进程将是特别有意思研究方向，也为circRNA应用与疾病治疗打开了一扇新的大门。

人工circRNA可抑制HCV蛋白翻译

研究者使用非感染性HCV /萤光素酶报道系统，其中HCV多蛋白开放阅读框（ORF）的主要部分被萤光素酶ORF替代，保留HCV核心蛋白编码序列的天然起始密码子和前33nt，维持内部核糖体进入位点的结构。转染HuH-7.5细胞后检测荧光值判断人工circRNA抑制蛋白翻译的作用。

图注：荧光素酶报告实验显示人工circRNA可一直HCV病毒的翻译。

人工circRNA的作用与优势

 最后研究者也阐述了人工circRNA的其他可能应用及优势，为circRNA进入疾病治疗的研究提供了参考方向。

1）外显子来源的circRNA定位在细胞质，人工circRNA可进入细胞核，可作为染色质重塑、转录调控和RNA前体剪切的分子工具；

2）目前开发的miRNA诱饵LNA锁核苷酸药物，由于LNA修饰的特性，在人体聚集不可降解，存在肝脏毒性效益，人工circRNA模拟自然circRNA分子存在代谢途径可避免此效益；

3）人工合成circRNA可以通过多种方法实现，除T4连接酶体外连接，还可以通过tRNA的剪接机制生成或构建通用过表达质粒（如吉赛pCD-ciR系列circRNA过表达载体）；

文献统计表

参考文献见上表。

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