趙艷華，邵榮姿

中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九六〇醫(yī)院，濟(jì)南 250031

環(huán)狀RNA（circRNAs）在人類(lèi)細(xì)胞中廣泛表達(dá)，具有較高穩(wěn)定性，并在進(jìn)化過(guò)程中高度保守［1］。目前為止，已經(jīng)在人類(lèi)中鑒定出超過(guò)30 000種不同的circRNAs，它們?cè)诓煌膊顟B(tài)下具有不同的表達(dá)特征，并影響疾病的發(fā)生和發(fā)展［2］。心血管疾?。–VD）是全世界人類(lèi)疾病相關(guān)死亡的主要原因之一，雖然近年在診斷治療方面取得了巨大進(jìn)步，但仍面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。近期文獻(xiàn)［3-4］報(bào)道，circRNAs在CVD發(fā)生發(fā)展中起重要調(diào)節(jié)功能。研究［5］通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)10個(gè)circRNAs表達(dá)與CVD病理過(guò)程相關(guān)，但只有3個(gè)circRNAs在CVD動(dòng)物模型或人類(lèi)患者全基因組關(guān)聯(lián)研究模型中起決定性作用。到目前為止，盡管發(fā)現(xiàn)大量circRNAs在CVD中異常表達(dá)，但只有少數(shù)circRNAs的功能得以闡明。現(xiàn)就circRNAs在CVD診治中的作用進(jìn)展情況綜述如下。

1 circRNA在CVD診斷中的作用

CVD是全球范圍內(nèi)最重要的死因之一。最近研究表明，多種CVD與circRNAs相關(guān)。對(duì)心臟組織的深度測(cè)序工作，可揭示circRNAs在心臟中的表達(dá)豐度。circRNAs在健康和患病的人類(lèi)心臟中差異表達(dá)提示其在CVD疾病發(fā)展中起著重要的作用。

circRNAs可能作為CVD的潛在生物標(biāo)志物，具有以下優(yōu)勢(shì)：①circRNAs的環(huán)狀3'-和5'-末端不會(huì)被外切核糖核酸酶降解，因此它們?cè)诩?xì)胞外液中更穩(wěn)定和豐富，半衰期更長(zhǎng)，易于檢測(cè)。②深度RNA測(cè)序已經(jīng)在人和小鼠中鑒定了數(shù)百至數(shù)千種細(xì)胞和（或）組織特異性circRNAs。③circRNAs可存在于全血，血漿和細(xì)胞外囊泡（如外泌體）中，表明血液的大多數(shù)成分可用于生物標(biāo)志物研究。最近一項(xiàng)關(guān)于人血小板的研究表明，circRNAs在用外切核糖核酸酶處理的血小板中大量富集。circRNAs在外泌體或微泡中也十分豐富，它們通過(guò)細(xì)胞分泌到細(xì)胞外液中，外泌體中circRNAs的豐度與其細(xì)胞表達(dá)正相關(guān)。許多研究已經(jīng)報(bào)道，circRNAs可作為癌癥的生物標(biāo)志物，例如circ_0000190在惡性黑色素瘤中下調(diào)，而CDR1-AS可作為肝細(xì)胞癌微血管侵犯的危險(xiǎn)因素［6］。circRNAs亦可以作為其他疾病的生物標(biāo)志物，例如circ_103636在人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)疾病中下調(diào)，circ_0005402和circ_0035560多發(fā)性硬化癥中下調(diào)［7-8］。

近年多項(xiàng)研究［9］顯示，circRNAs作為CVD潛在生物標(biāo)志物的潛力。WANG等［10］發(fā)現(xiàn)，circ_0124644在冠狀動(dòng)脈疾病患者的血液中上調(diào)，并提出circ_0124644作為冠狀動(dòng)脈疾病潛在臨床生物標(biāo)志物。此外，circ_MICRA可作為急性心肌梗死后左心室功能障礙的預(yù)測(cè)因子。急性心肌梗死患者血液中MICRA水平低于健康人，低circ_MICRA水平的患者被認(rèn)為具有左心室功能障礙的高風(fēng)險(xiǎn)。BAZAN等［11］認(rèn)為，circ_284可能作為頸動(dòng)脈斑塊破裂的生物標(biāo)志物的作用，circ_284是miR-221和miR-222的抑制劑，血液中circ_284水平升高和miR-221和miR-222水平降低可用作頸動(dòng)脈斑塊破裂的預(yù)測(cè)。盡管關(guān)于circRNAs作為CVD的潛在生物標(biāo)志物的報(bào)道不多，但是與其他非編碼RNA相比，circRNAs作為CVD生物標(biāo)志物的效用將顯著提高。

2 circRNA在CVD治療中的作用

2.1 心肌梗死 心肌梗死發(fā)生期間，長(zhǎng)時(shí)間的心肌缺血會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞丟失。由于心肌細(xì)胞屬于終末分化細(xì)胞，因此阻止心肌細(xì)胞的凋亡對(duì)修復(fù)心肌梗死損傷后心肌細(xì)胞的丟失非常重要。WU等［12］使用微陣列分析發(fā)現(xiàn)，63種circRNAs的候選物，包括CDR1-AS在正常小鼠的心肌組織與心肌梗死小鼠的心肌組織中存在差異表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)CDR1在心肌梗死中的作用機(jī)制，表現(xiàn)為心肌梗死誘導(dǎo)CDR1-AS的上調(diào)，CDR1-AS通過(guò)充當(dāng)心臟保護(hù)性miR-7a海綿來(lái)促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡。心臟細(xì)胞中大量的線(xiàn)粒體可為其正常功能的維持提供足夠的能量。研究表明，部分心肌梗死是由線(xiàn)粒體裂變功能障礙引起的。MTP18是一種核編碼的線(xiàn)粒體膜蛋白，它的存在有助于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的線(xiàn)粒體裂變。WANG等［13］發(fā)現(xiàn)，circ_MFACR直接隔離細(xì)胞質(zhì)中的miR-652-3p并抑制其活性，進(jìn)而通過(guò)抑制MTP18的翻譯來(lái)阻止線(xiàn)粒體分裂和心肌細(xì)胞死亡。MFACR/miR-652-3p/MTP18信號(hào)通路作為心臟凋亡的調(diào)節(jié)劑，可成為治療CVD的潛在治療靶標(biāo)。

2.2 心肌缺血再灌注損傷 中風(fēng)會(huì)在心肌缺血再灌注的第1天顯著改變circRNA表達(dá)水平，這可能會(huì)對(duì)控制繼發(fā)性腦損傷和神經(jīng)功能障礙產(chǎn)生功能性后果。因此，在中風(fēng)以及其他急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后，對(duì)大腦的保護(hù)性治療措施中，circRNAs可能是非常理想的靶標(biāo)。最近MEHTA等［14］一項(xiàng)circRNAs微陣列分析顯示，使小鼠進(jìn)行短暫的大腦中動(dòng)脈閉塞再灌注6、12、24 h可檢測(cè)出超過(guò)1 000個(gè)circRNAs的表達(dá)，這些circRNAs來(lái)自小鼠大腦皮質(zhì)中的大多數(shù)基因的外顯子區(qū)域；其中283個(gè)circRNAs在至少1個(gè)再灌注時(shí)間點(diǎn)表達(dá)升高2倍，而16個(gè)circRNAs在3個(gè)再灌注時(shí)間點(diǎn)均有改變；同時(shí)生物信息學(xué)分析顯示，這16個(gè)circRNAs包含許多miRNAs的結(jié)合位點(diǎn)。最近研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀DLGAP4（circ_DLGAP4）可以通過(guò)靶向調(diào)節(jié)miR-143來(lái)改善心肌缺血再灌注損傷中的心肌細(xì)胞凋亡。

2.3 心肌病 心臟肥大的發(fā)生顯著增加心力衰竭的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，通常心臟肥大最終都發(fā)展成為心力衰竭。迄今為止，已在心肌肥大過(guò)程中鑒定出許多信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，其均可作為治療CVD的潛在靶標(biāo)，如環(huán)狀HRCR（circ_HRCR）通過(guò)靶向miR-223和ARC抑制心臟肥大和心力衰竭。WANG等［15］報(bào)道，HRCR對(duì)小鼠心肌肥厚和心力衰竭具有保護(hù)作用。當(dāng)小鼠注入異丙腎上腺素并經(jīng)受橫向主動(dòng)脈收縮時(shí)，HRCR表達(dá)下調(diào)。生物信息學(xué)分析、免疫共沉淀和AGO2免疫沉淀分析證明，circ_HRCR與miR-223直接相互作用，并抑制miR-223的促肥大活性。通過(guò)對(duì)來(lái)自肥厚性和擴(kuò)張性心肌病患者的心臟樣本進(jìn)行RNA測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)了800多個(gè)剪接位點(diǎn)，并確認(rèn)環(huán)狀camk2d（circ_camk2d）和titin與心肌病相關(guān)。circ_camk2d在肥厚性和擴(kuò)張性心肌病患者中均表達(dá)下調(diào)，而titin僅在擴(kuò)張性心肌病中下調(diào)。最近一項(xiàng)定性和驗(yàn)證研究還發(fā)現(xiàn)，575種circRNAs可能在成年鼠心肌病中發(fā)揮重要作用。

2.4 心肌纖維化 心臟纖維化的特征在于心臟成纖維細(xì)胞的活化，導(dǎo)致正常的心肌被不能搏動(dòng)的纖維組織所替代。據(jù)報(bào)道，circRNAs參與了心臟纖維化的發(fā)生發(fā)展。LI等［16］發(fā)現(xiàn)，小鼠myo9a基因剪接的環(huán)狀000203（circ_000203）與心臟纖維化有關(guān)。糖尿病小鼠心肌和血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心臟成纖維細(xì)胞中circ_000203上調(diào)。該研究還發(fā)現(xiàn)，抗纖維化miR-26b-5p是circ_000203的直接靶標(biāo)，miR-26b-5p被circ_000203吸附后，通過(guò)激活Ⅰ型膠原蛋白a2和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子來(lái)增強(qiáng)心臟成纖維細(xì)胞的增殖。circ_acta2被報(bào)道通過(guò)吸附miR-548f-5p調(diào)節(jié)α平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá)和功能。

2.5 心臟衰老 由于成年心肌細(xì)胞的終端分化特性，其周轉(zhuǎn)率非常低，不足以克服心臟損傷。心肌細(xì)胞也經(jīng)歷心臟衰老的病理性過(guò)程。DU等［17］報(bào)道外顯子circ_Foxo3可誘導(dǎo)心臟衰老，亦可加重阿霉素誘導(dǎo)的心肌病，而敲低circ_Foxo3可部分反轉(zhuǎn)Foxo3對(duì)心臟衰老的誘導(dǎo)作用。該研究還發(fā)現(xiàn)，circ_Foxo3通過(guò)與分化抑制因子1、轉(zhuǎn)錄因子E2F1、粘著斑激酶和缺氧誘導(dǎo)因子1α結(jié)合來(lái)誘導(dǎo)心臟應(yīng)激和促進(jìn)心臟衰老。

2.6 動(dòng)脈粥樣硬化 動(dòng)脈粥樣硬化源于血管內(nèi)皮損傷，導(dǎo)致膽固醇的積累并最終阻塞血管。目前已經(jīng)報(bào)道了anRIL的幾個(gè)環(huán)形轉(zhuǎn)錄本，并顯示它們的表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。環(huán)狀anRIL（circ_anRIL）通過(guò)與核糖體60 S裝配因子PES1結(jié)合而抑制核糖體的成熟，導(dǎo)致核應(yīng)激和p53活化，并最終導(dǎo)致平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的失活，同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，circ_anRIL具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的功能。ZHANG等［18］發(fā)現(xiàn)7種circRNAs（circ-18038，-18298、-15993、-17934、-17879、-18036、-14389）與動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)，這些circRNA在細(xì)胞黏附、細(xì)胞活化和免疫反應(yīng)中起作用，可用于預(yù)防或治療動(dòng)脈粥樣硬化。

綜上可見(jiàn)，目前已經(jīng)在CVD中檢測(cè)出了數(shù)百至數(shù)千種細(xì)胞和（或）組織特異性circRNAs，它們?cè)贑VD診治中的發(fā)揮重要作用。然而在完全了解circRNAs在CVD發(fā)展中的生物學(xué)作用機(jī)制之前，circRNAs表達(dá)水平與其相應(yīng)的mRNA之間的聯(lián)系、不同細(xì)胞類(lèi)型和組織circRNAs的表達(dá)與線(xiàn)性轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)關(guān)系、circRNAs的降解途徑、調(diào)控機(jī)制等都值得研究。在未來(lái)，隨著新技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)發(fā)，在CVD中會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的circRNAs并賦予其新的功能。