小结 | 1月上半月circRNA研究报道汇总

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欢迎各位来到“circRNA研究报道汇总”栏目，本期从pubmed中检索收集最新发布的circRNA文献21篇，下面我们一起来看看circRNA研究有哪些新进展。

1、ILC2s产生的IL-13通过circPan3促进肠道干细胞自我更新

文献标题：IL-13 secreted by ILC2s promotes the self-renewal of intestinal stem cells through circular RNA circPan3

期刊：Nature Immunology  

影响因子：21.8

通讯作者单位：中科院生物物理所

肠干细胞（ISCs）通过干细胞信号传导维持，以在体内平衡下精确调节自我更新和分化。然而，肠道免疫细胞调节ISCs自我更新的方式还不清楚。该研究发现小鼠和人Lgr5阳性肠干细胞存在的免疫细胞相关的环状RNA circPan3（源自Pan3基因转录物）高表达。Lgr5阳性肠干细胞中circPan3敲低可削弱干细胞的自我更新能力和以依赖于免疫细胞的方式再生肠上皮细胞形成类器官能力也下降。进一步机制研究表明，circPan3在肠干细胞中结合IL-13Rα1（编码细胞因子IL-13受体的α1亚基）的mRNA以增加其稳定性，维持IL-13Rα1在肠干细胞中的表达。2型固有淋巴样细胞（ILC2）分泌IL-13维持肠干细胞自我更新中非常重要，IL-13与IL-13Rα1结合可促进IL-13-IL-13R通路活化，cicrPan3升高激活的IL-13-IL-13R信号传导，其反过来通过STAT6磷酸化激活，启动下游转录因子Foxp1的表达，Foxp1可使β-catenin核转位，激活Wnt/β-catenin通路，维持肠干细胞自我更新。

图注：circPan3促进肠道干细胞自我更新的分子机制示意图

2、ncx1基因的环状转录物通过靶向miR-133a-3p介导缺血性心肌损伤。

文献标题：A circular transcript of ncx1 gene mediates ischemic myocardial injury by targeting miR-133a-3p.

期刊：Theranostics   

影响因子：8.537

通讯作者单位：青岛大学转化医学研究所

环状RNA（circRNA）是一类新发现的RNA，构成哺乳动物转录组的重要部分，并在心血管系统中大量表达。然而，这些circRNA在缺血性心脏病中的调节功能仍然很大程度上未知。在这里，我们研究了由钠/钙交换蛋白1（ncx1）基因转录的circRNA在缺血性心肌损伤过程中在氧化应激诱导的心肌细胞凋亡中的作用，命名为circNCX1。circNCX1表达水平响应活性氧（ROS）刺激而增加，并通过充当内源性miR-133a-3p海绵促进心肌细胞凋亡。由于circNCX1与miR-133a-3p的竞争性结合，miR-133a-3p对促凋亡基因细胞死亡诱导蛋白（CDIP1）的抑制活性降低。敲除小鼠心肌细胞和心脏组织中的circNCX1降低了CDIP1的水平并减弱了细胞凋亡和I/R（心肌缺血再灌注）损伤。我们的研究结果揭示了circRNA在调节心肌细胞凋亡中的新作用以及circNCX1/miR-133a-3p/CDIP1轴作为治疗心血管疾病的治疗靶标的效力。

图注：验证circNCX1与miR-133a-3p互作。A,E图:AGO2免疫共沉淀实验（AGO2-IP ）表明circNCX1和miR-133a-3p与AGO2结合；B:生信预测发现circNCX1含有8个miR-133a-3p结合位点；C，D图:生物素标记的miR-133a-3p探针或circNCX1探针可通过链霉素亲和捕获下对方，表明两者互作；F:FISH实验表明circNCX1与miR-133a-3p共定位；G,H图：过表达或shRNA敲低circNCX1后qPCR检测miR-133a-3p的表达水平未发生显著变化；I图：100μΜ H2O2处理H9c2细胞后，qPCR检测miR-133a-3p的表达情况；J图：小鼠缺血性心脏组织中miR-133a-3p表达情况检测。这些结果显示circNCX1充当miR-133a-3p的海绵而不调节miR-133a-3p的表达水平。

图注：miR-133a-3p通过靶向CDIP1抑制心肌细胞凋亡。A：targetscan预测到cdip1基因3’UTR存在保守性miR-133a-3p结合位点；B,C图：100 μM H2O2处理H9c2 细胞和缺血性心脏组织，CDIP1蛋白水平逐步增加；D图：100 μM H2O2处理H9c2 细胞同时过表达miR-133a-3p，CDIP1的表达水平相应下调；E图：荧光素酶报告基因实验证明miR-133a-3p可直接靶向调控CDIP1；F图：siRNA敲低CDIP1可降低100 μM H2O2诱导细胞凋亡的能力，如果同时抑制miR-133a-3p则可恢复H2O2诱导细胞凋亡的能力，表明miR-133a-3p通过靶向CDIP1抑制心肌细胞凋亡。

3、circAGFG1充当miR-195-5p的海绵，通过调节CCNE1表达促进三阴性乳腺癌进展。

文献标题：The circRNA circAGFG1 acts as a sponge of miR-195-5p to promote triple-negative breast cancer progression through regulating CCNE1 expression.

期刊：Mol Cancer   

影响因子：7.776

通讯作者单位：重庆医科大学

该研究由重庆医科大学陈俊霞教授团队完成，研究者首先通过RNA测序分析4对TNBC（三阴性乳腺癌）组织和相邻瘤旁组织中circRNA的表达谱，筛选到circAGFG1分子并使用定量实时PCR和原位杂交来确定两个TNBC组中circAGFG1的水平和预后值。结果表明TNBC中circAGFG1明显上调，其水平与TNBC患者的临床分期，病理分级和预后不良有关。circAGFG1可以促进TNBC细胞增殖，迁移和侵袭以及体内肿瘤的发生和转移。机制分析显示，circAGFG1可作为miR-195-5p的ceRNA（竞争性内源RNA），以减轻miR-195-5p对其靶基因细胞周期蛋白E1（CCNE1）的抑制作用，circAGFG1通过circAGFG1 / miR-195-5p / CCNE1轴促进TNBC进展，可作为治疗TNBC患者的新诊断标志物或靶点。

图注：A图：火山图展示RNA-seq测序分析TNBC组织中circRNA差异表达情况，红色点代表上调的circRNA，绿色点（下调的circRNA），蓝色点（没有差异）；B,C图：热图展示差异显著前10的circRNA和mRNA表达情况；D,E图：KEGG信号通路和GSEA富集分析结果表明差异circRNA及mRNA主要与细胞周期信号通路相关。

图注：circAGFG1促进TNBC细胞增殖。a图：circAGFG1过表达和干扰载体构建（circRNA pLCDH-ciR载体由吉赛生物提供）；b和c图：qRT-PCR检测TNBC细胞转染circAGFG1过表达和干扰载体后，circAGFG1的表达水平；d图：CCK8实验表明过表达circAGFG1可促进TNBC细胞增殖，反之shRNA敲低circAGFG1可抑制细胞增殖；e和f图：EdU实验结论与CCK8相一致。

图注：a图：生信预测circAGFG1和miR-195-5p结合位点；b和c图：FISH实验检测circAGFG1和miR-195-5p在细胞和组织中有共定位；d图：miR-195-5p在TNBC癌组织中低表达；e和f图：TCGA数据库分析TNBC中miR-195-5p的表达水平在癌症中也是低表达，低表达对应低生存时间。

图注：e和h图：荧光素酶报告基因表明circAGFG1和miR-195-5p有直接结合关系；i和j图：AGO2-RIP实验；k图：RNA pulldown，实验均表明circAGFG1和miR-195-5p直接结合；l图：过表达或敲低circAGFG1后miR-195-5p的表达改变情况；m图：20个TNBC组织中circAGFG1和miR-195-5p表达水平的pearson相关性计算表明两者呈负相关。

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