董惠賢，鐘嘉琳，江千舟

1. 廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病科（廣州 510182）

2. 廣州市口腔再生醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點實驗室（廣州 510182）

環(huán)狀核糖核酸（circular RNAs，CircRNAs）首次在類病毒中被發(fā)現(xiàn)[1], 被認(rèn)為是異常剪接的副產(chǎn)品。CircRNAs通過5’端和3’端的反向剪接，形成環(huán)狀RNA結(jié)構(gòu)[2]，這種獨特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以抵抗核糖核酸酶的消化，并且相對穩(wěn)定，半衰期可以超過48小時[3]，隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，在眾多的細(xì)胞系和不同的物種中已經(jīng)有效地識別出了大量的CircRNAs[4-5]，大量證據(jù)表明它們在器官和疾病發(fā)育過程中的基因調(diào)控中扮演著不同的角色，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、癌癥以及干細(xì)胞的發(fā)育、干性維持及多向分化調(diào)控和調(diào)節(jié)分化的生物學(xué)活動中發(fā)揮關(guān)鍵作用[6-9]。其中， CircRNAs在成骨過程中的變化提示，CircRNAs在成骨過程中可能發(fā)揮作用[10-13]。本文介紹在不同組織細(xì)胞中CircRNAs成骨分化的作用（圖1），將CircRNAs在成骨分化過程中生物學(xué)功能的研究現(xiàn)狀作一綜述。

圖1 CircRNAs在成骨分化中的作用Figure 1. The role of CircRNAs in osteogenic differentiation

1 CircRNAs的特點

CircRNAs是一類新的非編碼RNA，是在轉(zhuǎn)錄過程中RNA轉(zhuǎn)錄片段端到端連接而產(chǎn)生的閉環(huán)RNA。根據(jù)基因組起源，CircRNAs分為三類：僅由內(nèi)含子組成的內(nèi)含子CircRNAs（CiRNAs）；僅由外顯子組成的外顯子CircRNAs（EcircRNAs）；由外顯子和內(nèi)含子共同形成的外顯子-內(nèi)含子 CircRNAs（EIcircRNAs）[14]。目前普遍認(rèn)為CircRNAs的環(huán)化方式主要有套索驅(qū)動環(huán)化、內(nèi)含子配對驅(qū)動環(huán)化和RNA結(jié)合蛋白驅(qū)動環(huán)化3種[3,14-15]。套索驅(qū)動環(huán)化指當(dāng)mRNA前體（premRNA）進(jìn)行GU/AG剪切時，可以跨外顯子進(jìn)行剪切，形成含有外顯子和內(nèi)含子的套索中間體，然后加工形成CircRNAs。內(nèi)含子配對驅(qū)動環(huán)化指某些外顯子兩側(cè)的內(nèi)含子序列中含有反向互補(bǔ)序列，它們之間互補(bǔ)配對形成RNA雙鏈，促進(jìn)CircRNAs的形成。而RNA結(jié)合蛋白驅(qū)動環(huán)化則指一些RNA結(jié)合蛋白可以結(jié)合到外顯子側(cè)翼的內(nèi)含子序列上，促進(jìn)CircRNAs的形成。

因為缺少RNA酶介導(dǎo)的降解的自由端[16]，所以與lncRNAs和miRNAs相比，CircRNAs在哺乳動物細(xì)胞中具有更高的穩(wěn)定性和序列保守性[17]。也有研究發(fā)現(xiàn)，CircRNAs具有種屬特異性、組織特異性、疾病特異性以及與發(fā)育階段相關(guān)的特異性[18-20]。同時一個基因可以產(chǎn)生多種不同類型的CircRNAs，甚至有些CircRNAs表達(dá)量比其相對應(yīng)的線性RNAs還要豐富。盡管有這些發(fā)現(xiàn)，CircRNAs的許多特征仍不清楚。

2 干細(xì)胞中CircRNAs的成骨分化作用

近年來，細(xì)胞治療特別是間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）在骨缺損的治療中顯示出良好的應(yīng)用前景。MSCs是一種多潛能干細(xì)胞，具有自我更新和多向分化的特點。它們幾乎存在于所有組織中，并在組織修復(fù)和再生中發(fā)揮重要作用[21]。常用于骨組織工程的MSCs主要包括：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BM-MSCs）、脂肪源性間充質(zhì)干細(xì)胞（adipose-derived mesenchymal stem cells，ADSCs）、牙髓干細(xì)胞（dental pulp stem cells, DPSCs）、胚胎干細(xì)胞、臍血間充質(zhì)干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等[22]。近年來許多關(guān)于非編碼RNA調(diào)控成骨分化的研究主要集中在BM-MSCs、ADSCs、DPSCs、牙周韌帶干細(xì)胞（periodontal ligament stem cells, PDLSCs）等細(xì)胞系上，且許多研究已表明CircRNAs在這類細(xì)胞成骨分化過程中發(fā)揮重要作用。

2.1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞

BM-MSCs是一種多能干細(xì)胞，具有高成骨潛能，被廣泛用于組織工程研究及應(yīng)用。BM-MSCs是成骨細(xì)胞的主要來源，可以促進(jìn)缺損區(qū)骨修復(fù)[22]。BM-MSCs的成骨分化受一系列編碼和非編碼RNA調(diào)控[23-25]。目前已經(jīng)有不少研究表明CircRNAs對BM-MSCs成骨分化過程具有調(diào)控作用，例如：在骨質(zhì)疏松研究中，circRNA_0076906、circVANGL1、circRNA_0011269、circRNA_0016624、circRUNX2、circ_0076690、circ_0024097及 circ_0006393在人BM-MSCs中起到促進(jìn)成骨分化，抑制骨質(zhì)疏松發(fā)展的作用[26-33]。circRNA_1983在硅酸氫鈣微粒誘導(dǎo)BM-MSCs成骨分化和骨缺損修復(fù)中具有促進(jìn)作用[34]。circDAB1、circRNA_33287、circRNA_0074834、circ-SLC8A1的抑制降低了BMSCs的礦化結(jié)節(jié)形成已經(jīng)被證明能夠促進(jìn)人BMMSCs的成骨分化[11,34-36]。另外有研究表明，除了正向調(diào)控作用外，CircRNAs對BM-MSCs成骨分具有負(fù)向調(diào)控影響，例如：circIGSF11、circRNA_0127781可能參與抑制人BM-MSCs的成骨分化[37]。Kuang等人揭示，在糖皮質(zhì)激素引起的股骨頭壞死中circUSP45在BM-MSCs的成骨分化過程中起負(fù)調(diào)控作用[38]。

此外，Zhang等證實在股骨頭壞死的BMMSCs中 circRNA_0000219、circRNA_0004588、circRNA_0005936等CircRNAs的表達(dá)與BMMSCs的增殖和成骨能力呈潛在的正相關(guān)[37]。在鈦表面機(jī)械研磨促進(jìn)人BM-MSCs成骨分化的研究中發(fā)現(xiàn)circRNA_0032600對人BM-MSCs中晚期成骨分化也有調(diào)節(jié)作用[39]。

2.2 牙髓干細(xì)胞

DPSCs來源于牙髓組織，可從牙髓組織中獲取，具有來源廣泛、較高的安全性、高增殖潛能及較強(qiáng)的克隆能力、可自我更新性和多向分化性等特性，已成為組織工程及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的種子細(xì)胞[40]。DPSCs的成牙本質(zhì)向分化是牙體組織自我防御及修復(fù)的關(guān)鍵，已有研究證實circRNA可參與調(diào)控DPSCs的成牙本質(zhì)向分化過程，例如研究表明circRNA_0015260、circRNA_0006984在誘導(dǎo)成牙本質(zhì)分化的人牙髓細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，并證明其具有促進(jìn)人牙髓細(xì)胞的成牙本質(zhì)分化的功能[41]。

在不同的誘導(dǎo)條件下，DPSCs可以分化為神經(jīng)性、成骨性和肌源性細(xì)胞系[34]。來自活體研究和動物模型的實驗證據(jù)表明，DPSCs具有產(chǎn)生適當(dāng)血管化的板層骨的能力[42]。因此，越來越多學(xué)者將DPSCs用于骨再生的研究中。其中不少學(xué)者對CircRNAs在DPSCs成骨分化過程的作用進(jìn)行研究。如體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)在人DPSCs成骨分化過程中，circRNA_0026827的表達(dá)顯著增加，且體內(nèi)異位骨模型研究也發(fā)現(xiàn)circRNA_0026827過表達(dá)在促進(jìn)異位骨形成中起重要作用[43]；另外circRNA_124534、circSIPA1L1也被證實能促進(jìn)DPSCs向成骨細(xì)胞分化[44-45]。

2.3 脂肪源性間充質(zhì)干細(xì)胞

ADSCs位于脂肪組織的基質(zhì)-血管段，由于其具有來源豐富、自體來源容易等特點，逐漸成為骨再生醫(yī)學(xué)研究的重點。然而，有限的成骨分化潛能和天然的向成脂細(xì)胞分化的傾向極大地阻礙了其在骨修復(fù)中的臨床應(yīng)用發(fā)展[44]。ADSCs的成骨分化涉及包括非編碼RNA在內(nèi)的多種因素的復(fù)雜調(diào)控，而且在很大程度上還沒有確定[45]。部分研究已證實CircRNAs在ADSCs成骨分化過程中具有調(diào)控作用，例如circRNAvgl13能顯著促進(jìn)ADSCs的成骨分化[46]；circRFWD2和circINO80可以與miR-6817-5p相互作用，從而抑制ADSCs成骨作用[47]。

2.4 牙周韌帶干細(xì)胞

PDLSCs已被證明能產(chǎn)生典型的牙周韌帶樣組織，以再生牙周炎損傷的組織。此外PDLSCs具有巨大的再生能力潛力，這有助于其自我更新和多向分化，尤其是成骨方向分化[48]。例如，Li等觀察到circCDR1as在PDLSCs成骨分化過程中顯著上調(diào)，并發(fā)現(xiàn)circCDR1as能促進(jìn)其成骨分化[49]。而Gu等人通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)circBANP、circRNA_4214、circRNA_3140和 circITCH對PDLSCs成骨分化具有調(diào)控作用[48]。此外circRNA_432、circRNA_126、circRNA_4045、circRNA_4251、circRNA_5331、circRNA_3140、circRNA_436和circRNA_4045等CircRNAs被檢測對機(jī)械力刺激下的PDLSCs的成骨分化具有調(diào)控作用[50]。

2.5 小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞

小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞（MC3T3-E1）是一種成骨細(xì)胞樣細(xì)胞系，是研究成骨細(xì)胞增殖和分化，以探討骨質(zhì)疏松分子機(jī)制的有用模型[51]。有報道稱在小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞中circRNA_19142和circRNA_5846與成骨細(xì)胞分化相關(guān)[12]。mm9_circ_009056能夠正向誘導(dǎo)小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞成骨分化[52]。另外，在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞的細(xì)胞凋亡和成骨的研究中表明，circ_0001843具有成骨促進(jìn)作用[53]。而在微重力作用下的MC3T3-E1細(xì)胞成骨過程circ_010383、circ_014154和circ_014977的差異表達(dá)較明顯，且生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，circ_014154靶向miR-145a-5p和let-7a-5p，另外GO和KEGG分析表明circ_014154參與成骨細(xì)胞分化的正調(diào)控[54]。在小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn)，circAFF4能夠促進(jìn)股骨骨折愈合[55]。此外circFGFR2被證實能促進(jìn)大鼠牙囊細(xì)胞成骨分化[10]。

3 CircRNAs在成骨分化調(diào)控中的信號通路研究

Wnt/β-catenin信號通路、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPKs）通路、Notch信號通路和核因子-κB（NF-κB）信號通路等在組織成骨分化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著對CircRNAs研究的深入，CircRNAs是否參與或影響重要信號通路的調(diào)控受到了廣泛的關(guān)注。

3.1 Wnt/β-catenin通路

Wnt/β-catenin信號通路（稱為經(jīng)典Wnt通路）廣泛存在于多細(xì)胞動物中，是一條在物種進(jìn)化中高度保守的信號通路，其構(gòu)成主要包括Wnt、卷曲蛋白、β-catenin、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6、GSK-3β、T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子等[56]。目前，靶向Wnt/β-catenin信號通路已經(jīng)成為維持骨內(nèi)穩(wěn)態(tài)、促進(jìn)骨修復(fù)、治療骨骼疏松的重要途徑之一[57]。

已有大量研究證實，CircRNAs可通過靶向廣泛的miRNA對Wnt/β-catenin信號通路的調(diào)控作用產(chǎn)生影響。據(jù)報道，沉默circIGSF11可以促進(jìn)BMSCs的成骨過程，并且與miR-199b-5p呈負(fù)相關(guān)[37]。而miR-199b-5p可以通過靶向糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）刺激成骨細(xì)胞分化，其中GSK-3β可以通過誘導(dǎo)β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核，從而激活Wnt信號通路[58]。此外有報道表明，源自YAP1的circ_0024097使miR-376b-3p上調(diào)了YAP1的水平，從而激活Wnt /β-catenin途徑，進(jìn)一步促進(jìn)了BMSC和MC3T3-E1細(xì)胞的成骨分化[32]。

Qian等發(fā)現(xiàn)，circRNA_5846與小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞成骨分化相關(guān)[12]，且生物信息學(xué)分析表明circRNA_5846與miR-432之間存在相互作用。同時有研究表明，miR-432可能通過下調(diào)Wnt/β-catenin信號通路來抑制人肝癌細(xì)胞的增殖[59]。但是否存在circRNA_5846/miR-432/Wnt/β-catenin途徑調(diào)節(jié)成骨仍有待研究。

3.2 絲裂原活化蛋白激酶通路

MAPKs是普遍存在于各種哺乳動物細(xì)胞中的一組絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，能被多種外環(huán)境所激活，通過三級酶促級聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，參與細(xì)胞生長、分化、凋亡等多種生理過程[60]，尤其在BM-MSCs的成骨過程中起著重要作用。據(jù)報道，在HNGF6A處理后的小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞中，circRNA_0001843可靶向結(jié)合miR-214，進(jìn)而抑制p38和JNK的磷酸化。此外，circRNA_0001843過表達(dá)和miR-214敲低均顯著降低了HNGF6A的細(xì)胞保護(hù)和成骨促進(jìn)作用。因此證明了HNGF6A通過靶向circRNA_0001843/miR-214通路及其下游激酶p38和JNK，保護(hù)成骨細(xì)胞免受氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡和成骨細(xì)胞表型抑制[53]。

此外報道，circRNA_4214在成骨誘導(dǎo)的牙周膜干細(xì)胞中表達(dá)顯著上調(diào)，并通過調(diào)控miR-21及MAPKs信號通路促進(jìn)成骨[51]。同時circBANP、circITCH分別與miR-34a和miR-146a相互作用，通過MAPKs信號通路調(diào)節(jié)人牙周膜干細(xì)胞的成骨分化[48]。

3.3 Notch信號通路

Notch信號抑制MSCs向成骨細(xì)胞系的分化，但在早期促進(jìn)干細(xì)胞的增殖，在后期Notch激活促進(jìn)干細(xì)胞成骨向分化[57]。有研究揭示，miR-199b-5p過表達(dá)抑制C3H10T1/2細(xì)胞的生長，而促進(jìn)了轉(zhuǎn)化生長因子-β3誘導(dǎo)C3H10T1/2細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化，增強(qiáng)軟骨細(xì)胞特異性標(biāo)志物SOX9、aggrecan和II型膠原（Col2a1）的基因和蛋白表達(dá)[61]。而沉默circIGSF11被證實可以上調(diào)miR-199B-5p的表達(dá)[37]，因此推測circIGSF11/miR-199b-5p/JAG1軸可能具有調(diào)控C3H10T1/2細(xì)胞軟骨向分化的潛能。

另外，Notch途徑中重要的轉(zhuǎn)錄因子kappa J區(qū)重組信號結(jié)合蛋白（RBPJ）與DAB1啟動子相互作用，而不與circDAB1結(jié)合。circDAB1過表達(dá)可導(dǎo)致RBPJ與DAB1啟動子結(jié)合增強(qiáng)。circDAB1通過結(jié)合 和miR-944上調(diào)RBPJ的表達(dá)水平。過表達(dá)circDAB1可促進(jìn)BM-MSCs的增殖和成骨分化。因此表明circDAB1通過Noch/RBPJ途徑促進(jìn)BMSCs增殖和成骨分化[62]。

3.4 其他信號通路

PI3K/AKT信號通路由Pl3K和下游效應(yīng)器AKT構(gòu)成，參與調(diào)控細(xì)胞存活、增殖、生長、分化等生理過程。有報道circAFF4/miR-7223-5p/PIK3R1軸在骨折愈合過程中具有促進(jìn)作用[55]。

此外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)circRNA_3140與Toll樣受體信號通路和NF-κB信號通路相關(guān)。circRNA_3140可作為miR-21的分子海綿， 間接靶向激活素受體IIB在機(jī)械力誘導(dǎo)PDLSCs成骨分化中發(fā)揮關(guān)鍵作用[50]。

4 CircRNAs對成骨相關(guān)因子和蛋白的調(diào)控作用

4.1 矮小相關(guān)基因RUNX

矮小相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，又稱RUNX因子，蛋白質(zhì)定位于亞核區(qū)域，并在基因啟動子調(diào)控復(fù)合物的形成過程整合細(xì)胞信號[61]。哺乳動物的RUNX轉(zhuǎn)錄因子由RUNX1、RUNX2和RUNX3組成，其中RUNX2在胚胎發(fā)育和骨骼發(fā)育過程中起著至關(guān)重要的作用[63]。已有大量研究表明CircRNAs能通過miRNA海綿作用調(diào)控RUNX因子參與組織成骨分化過程，例如：circRUNX2通過拮抗miR-203，間接促進(jìn)RUNX2的表達(dá)，從而發(fā)揮正向調(diào)控成骨分化的生物學(xué)功能[30]。在BMP2誘導(dǎo)的BM-MSCs成骨分化過程中circRNA_33287作為miR-214-3p的分子海綿，miR-214-3p可靶向RUNX3的3’端非編碼區(qū)來調(diào)控表達(dá)[11]。Xu等研究發(fā)現(xiàn)，circ_0011269在骨質(zhì)疏松癥患者標(biāo)本中低表達(dá)，并驗證了circRNA_0011269/miR-122和miR-122/RUNX2的靶向關(guān)系，證實了circRNA_0011269可以通過miR-122調(diào)控RUNX2的表達(dá)水平[28]。同樣，Han等發(fā)現(xiàn)circ_0076690可通過靶向miR-152調(diào)控RUNX2，進(jìn)而促進(jìn)BMSCs的成骨分化[31]。

另外，在硅酸氫鈣微粒誘導(dǎo)的BM-MSCs中敲低circRNA_1983的表達(dá)水平后，miR-6931表達(dá)水平上調(diào)，其靶基因Gas7和RUNX2的表達(dá)水平下降，成骨分化受到抑制[34]。circRNA_0026827通過miR-188-3p的分子海綿，間接調(diào)控下游BECLIN 1和RUNX1信號通路，進(jìn)而促進(jìn)人DPSCs向成骨細(xì)胞分化[43]。Yang等證實，人BM-MSCs中 circ-VANGL1通過靶向miRNA-217來調(diào)節(jié)RUNX2的表達(dá)，從而促進(jìn)其成骨分化進(jìn)程[27]。

4.2 骨形態(tài)發(fā)生蛋白

骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）信號通路在許多物種中高度保守，其在骨骼系統(tǒng)模式形成中具有重要性。BMP信號通路的紊亂會導(dǎo)致嚴(yán)重的骨缺損。這一途徑是通過BMP配體與BMP受體I型和II型結(jié)合，進(jìn)一步激活細(xì)胞內(nèi)的Smads（Smad1、Smad5和Smad8）蛋白，Smads磷酸化可以與co-Smad4結(jié)合形成復(fù)合物，該復(fù)合物可以移位到細(xì)胞核并觸發(fā)骨相關(guān)基因的表達(dá)[64]。

在降鈣素基因相關(guān)肽誘導(dǎo)的小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞（MC3T3）中，mm9_circ_009056的表達(dá)上調(diào)，而miR-22-3p的表達(dá)明顯降低。沉默mm9_circ_009056可增加miR-22-3p的表達(dá)，降低BMP7、RUNX2的基因和蛋白水平。后續(xù)實驗進(jìn)一步證實mm9_circ_009056可作為miR-22-3p的分子海綿調(diào)控BMP7、RUNX2的表達(dá)，進(jìn)而發(fā)揮促進(jìn)小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞成骨分化的生物學(xué)作用[52]。此外，Ge等報道circSIPA1L1通過吸附miR-617影響下游靶基因Smad3的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)DPSCs成骨[65]。

Chen等發(fā)現(xiàn)在大鼠牙囊細(xì)胞成骨分化過程中，circFGFR2和BMP6表達(dá)增加，miR-133表達(dá)降低。在此之前已有研究發(fā)現(xiàn)circFGFR2可以通過用靶向結(jié)合海綿miR-133a-5p和miR-29b-1-5p促進(jìn)骨骼肌增殖和分化[66]。因此猜想circFGFR2/miR-133/BMP6可能在牙齒再生和骨形成過程中發(fā)揮重要作用[10]。

4.3 人源重組蛋白

人源重組蛋白（Nell-1）是一種分泌型成骨生長因子。circRFWD2和circINO80可以調(diào)節(jié)Hsa-miR-6817-5p的表達(dá)，并影響重組NELL-1誘導(dǎo)的人脂肪干細(xì)胞的成骨分化[47]。骨不連患者的BM-MSCs中circRNA_0074834的表達(dá)降低。circRNA_0074834可作為ceRNA 靶向miR-942-5p調(diào)控ZEB1和VEGF的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)BM-MSCs的成骨分化和骨缺損的修復(fù)[35]。

4.4 整合素5

有報道稱circRNA-vgll3通過直接靶向miR-326-5p調(diào)控ADSCs的成骨分化，miR-326-5p通過抑制整合素5（integrin alpha5，ITGA5 ）的翻譯而阻斷成骨分化。ITGA5屬于整合素受體家族，介導(dǎo)細(xì)胞粘附。在研究中，circRNA-vgll3可以顯著促進(jìn)ITGA5的表達(dá)，因此，過表達(dá)circRNA-vgll3的ADSCs可能具有更強(qiáng)的細(xì)胞粘附能力，包括歸巢效應(yīng)和骨祖細(xì)胞募集。此外，ITGA5與骨形成過程密切相關(guān)。在體內(nèi)實驗中，將ADSCs附載于 CPC支架上，在過表達(dá)circRNA-vgll3組中缺損區(qū)新骨形成水平顯著增加，證實circRNA-vgll3可增強(qiáng)骨的粘附、增加骨祖細(xì)胞募集和促進(jìn)成骨分化[46]。

4.5 骨糖蛋白

骨糖蛋白（Osteoglycin, OGN）也被稱為骨誘導(dǎo)因子或Mimecan，是一種分泌到細(xì)胞外基質(zhì)中的富含亮氨酸的小蛋白多糖，最初是從牛骨中分離出來的，作為基質(zhì)礦化的誘導(dǎo)劑，在調(diào)節(jié)骨骼對改變能量平衡的適應(yīng)性反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用[67]。Wen等發(fā)現(xiàn)，circ_0076906可以結(jié)合miR-1305并調(diào)節(jié)其靶基因OGN的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)人BMMSCs的成骨分化，減緩骨質(zhì)疏松的進(jìn)展[26]。

4.6 A激酶錨定蛋白2

A激酶錨定蛋白2（A-kinase anchoring protein 2，AKAP2）可能參與信號通路中的極性形成或參與構(gòu)建PKA-RII效應(yīng)物復(fù)合物，以捕獲、擴(kuò)增和聚焦彌散性跨細(xì)胞cAMP信號傳導(dǎo)系統(tǒng)[68]。許多研究揭示AKAP2的突變與骨疾病有關(guān)，其被鑒定為中國特發(fā)性脊柱側(cè)彎家庭突變的新基因[68]。Lin等發(fā)現(xiàn)，抑制circ-SLC8A1可降低BMSCs礦化結(jié)節(jié)的形成，其機(jī)制主要是circ-SLC8A1可以充當(dāng)ceRNA，通過miRNA海綿作用調(diào)節(jié)miR-516b-5p進(jìn)一步調(diào)節(jié)AKAP2的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)BMSCs的成骨分化[36]。

4.7 FoXO1因子

FoXO1是FOXO的O類成員，是骨骼中酶抗氧化防御的主要調(diào)節(jié)劑，在成骨細(xì)胞中敲除FoXO1會降低骨量和成骨細(xì)胞，而在成骨細(xì)胞中FoXO3或FoXO4不會影響骨量，研究表明FoXO1是預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥的潛在靶標(biāo)，F(xiàn)oXO1通過調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的增殖和氧化還原平衡來促進(jìn)骨形成[69]。在糖皮質(zhì)激素誘發(fā)的骨質(zhì)疏松癥研究中發(fā)現(xiàn)， circ_0006393通過調(diào)控miR-145-5p并上調(diào)FoXO1來提高骨重塑過程中成骨基因的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞成骨分化，GioP小鼠模型也證實了circ_0006393的促成骨潛能[33]。

5 結(jié)語

目前骨缺損和骨質(zhì)疏松等骨疾病的診斷及治療方法仍在不斷的更新迭代中，近年來CircRNAs在生物礦化中所發(fā)揮的生物學(xué)作用已受到廣泛研究及關(guān)注，但在基因表達(dá)及調(diào)控方面尚待解決的問題還有很多，例如在不同細(xì)胞系之間CircRNAs-miRNAs調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是否成立；在CircRNAs調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中，各通路之間是否存在一定的協(xié)同作用；CircRNAs-miRNAs-mRNAs軸在成骨過程中調(diào)控方式以及其相互作用的具體分子機(jī)制。與此同時，CircRNAs能否通過翻譯蛋白或直接結(jié)合蛋白來調(diào)控成骨還有待研究。對CircRNAs在成骨分化中的進(jìn)一步深入研究將為骨缺損和骨質(zhì)疏松等骨疾病的診斷和治療提供新的思路。