circRNA在心肌缺血再灌注損傷中的研究進(jìn)展

田立群，黃琴，夏中元

(武漢大學(xué)人民醫(yī)院麻醉科，武漢 430060)

環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)于20世紀(jì)70年代初首次被發(fā)現(xiàn)[1]，但迄今為止關(guān)于circRNA的報(bào)道并不多見。近年來(lái)，高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)和計(jì)算算法的發(fā)展使circRNA在動(dòng)物體內(nèi)的普遍性得到證實(shí)[2-3]。與其他種類RNA不同，circRNA由反向剪接產(chǎn)生，是一種缺乏游離3′端和5′端共價(jià)閉合的環(huán)狀分子，可分為外顯子circRNA、外顯子-內(nèi)含子circRNA和內(nèi)含子circRNA三類[3-5]。circRNA一直被認(rèn)為是異常剪接的副產(chǎn)物，但目前越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)circRNA具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，如“海綿”微RNA(micorRNA，miRNA)、與蛋白質(zhì)相互作用、調(diào)節(jié)親本基因的表達(dá)、翻譯等[4,6-10]。circRNA與神經(jīng)系統(tǒng)疾病、退行性疾病、腫瘤和心血管系統(tǒng)疾病等密切相關(guān)[11]。臨床上常通過血運(yùn)重建治療缺血性心臟病，而恢復(fù)血運(yùn)的心肌仍可能遭受心肌細(xì)胞壞死、組織結(jié)構(gòu)紊亂等進(jìn)一步損害，即心肌缺血再灌注損傷[12-13]。心肌缺血再灌注損傷造成的損傷面積可達(dá)全部心肌梗死面積的50%[14]。因此，解決這一難題在臨床上具有十分重要的意義。多項(xiàng)研究在心肌缺血再灌注損傷過程中檢測(cè)到circRNA差異表達(dá)，表明circRNA可能參與心肌缺血再灌注損傷的過程[15-17]?，F(xiàn)就circRNA在心肌缺血再灌注損傷中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 circRNA概述

1.1circRNA的生物發(fā)生和分類 前體信使RNA通過規(guī)范剪接去除內(nèi)含子生成可作為翻譯模板的成熟信使RNA，這種剪接模式主要通過識(shí)別內(nèi)含子3′端一個(gè)特征性AG位點(diǎn)和內(nèi)含子5′端一個(gè)GU位點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)[18]。circRNA是一種共價(jià)閉合的環(huán)狀分子，沒有3′端“多聚腺苷尾”和5′端“帽子結(jié)構(gòu)”，主要通過反向剪接產(chǎn)生，與規(guī)范剪接不同，反向剪接通常不需要特定的順序，但需要側(cè)翼內(nèi)含子元件之間的堿基配對(duì)[19]。Jeck等[20]通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，外顯子環(huán)化需要含有互補(bǔ)ALU重復(fù)序列的長(zhǎng)邊界內(nèi)含子；此外，規(guī)范剪接得到的信使RNA中外顯子的相對(duì)順序與基因組中外顯子的順序相匹配，但反向剪接涉及測(cè)序讀數(shù)中外顯子順序的破壞。

根據(jù)來(lái)源不同circRNA可分為3類，其中外顯子circRNA源于外顯子序列，主要存在于細(xì)胞質(zhì)，占circRNA的大多數(shù)[3]；外顯子-內(nèi)含子circRNA兼具外顯子和內(nèi)含子序列，被認(rèn)為是生成外顯子circRNA的中間產(chǎn)物，位于細(xì)胞核內(nèi)[5]；內(nèi)含子circRNA僅由內(nèi)含子組成，大多存在于細(xì)胞核內(nèi)[4]。外顯子circRNA具有多種功能，其中研究最多的是miRNA的“分子海綿”作用，而內(nèi)含子circRNA幾乎不具備此功能[4]。外顯子-內(nèi)含子circRNA和內(nèi)含子circRNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，可以影響基因的轉(zhuǎn)錄過程[4,5]。

1.2circRNA的生物學(xué)功能

1.2.1充當(dāng)miRNA“海綿” circRNA的生物學(xué)功能中研究最多的是circRNA對(duì)miRNA的“海綿”作用，即circRNA與miRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)，干擾miRNA使其無(wú)法與相應(yīng)靶標(biāo)結(jié)合，影響其對(duì)下游靶基因的調(diào)控。例如，心臟相關(guān)circRNA可通過靶向結(jié)合miR-223促進(jìn)胱天蛋白酶(caspase)募集結(jié)構(gòu)域的表達(dá)，抑制心臟肥大和心力衰竭[21]。circRNA可以包含單個(gè)miRNA的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，如小腦變性相關(guān)蛋白1反義轉(zhuǎn)錄物(cerebellar degeneration-related protein 1 antisense，Cdr1as)轉(zhuǎn)錄生成的circRNA Cdr1as分子在哺乳動(dòng)物大腦中高表達(dá)，含有約70個(gè)miR-7結(jié)合位點(diǎn)，可以吸附miR-7并降低其活性，導(dǎo)致相應(yīng)靶標(biāo)水平升高[2]。此外，circRNA也可對(duì)多種不同的miRNA起“海綿”作用，如circ-HIPK3(homeodomain-interacting protein kinase 3)可以結(jié)合多種miRNA(miR-124、miR-152、miR-193a、miR-29a、miR-29b、miR-338、miR-379、miR-584和miR-654)，從而調(diào)控多個(gè)靶基因的表達(dá)[22]。

1.2.2與蛋白質(zhì)相互作用 盲肌樣蛋白(muscle blind，MBL)基因的第2個(gè)外顯子在果蠅和人類中被環(huán)化成circRNA，即circMBL[8]。Ashwal-Fluss等[8]發(fā)現(xiàn)，circMBL含有保守且特異的MBL結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)MBL含量豐富時(shí)，circMBL通過與MBL結(jié)合減弱其生物利用度。circRNA不僅能直接影響蛋白質(zhì)含量，還可影響蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位。例如，由叉頭框轉(zhuǎn)錄因子O3(forkhead transcription factor O3，F(xiàn)oxO3)基因環(huán)化產(chǎn)生的circ-FoxO3主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，可與細(xì)胞分化抑制因子-1、E2F轉(zhuǎn)錄因子1以及黏著斑激酶和缺氧誘導(dǎo)因子-1α相互作用，使細(xì)胞分化抑制因子-1、E2F轉(zhuǎn)錄因子1、缺氧誘導(dǎo)因子-1α不能進(jìn)入細(xì)胞核，因此黏著斑激酶不能進(jìn)入線粒體發(fā)揮作用，最終導(dǎo)致細(xì)胞衰老加重[9]。另外，circRNA還可充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)支架，促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的相互作用。Du等[23]發(fā)現(xiàn)，circ-FoxO3可以與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2和p21相互作用形成三元復(fù)合物，使細(xì)胞質(zhì)中p21和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2間的相互作用增強(qiáng)，從而阻止細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2與細(xì)胞周期蛋白A和細(xì)胞周期蛋白E的相互作用以及隨后的細(xì)胞周期進(jìn)程。

1.2.3調(diào)節(jié)親本基因的表達(dá) 多種位于細(xì)胞核的circRNA可通過調(diào)節(jié)RNA聚合酶Ⅱ影響親本基因的轉(zhuǎn)錄。RNA和蛋白質(zhì)的共鑒定結(jié)果表明，源自錨蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域52(ankyrin repeat domain 52,ANKRD52)基因的ci-ANKRD52可與RNA聚合酶Ⅱ復(fù)合體結(jié)合，而敲低ci-ANKRD52的表達(dá)，ANKRD52基因轉(zhuǎn)錄水平則下調(diào)；另一個(gè)由沉默信息調(diào)節(jié)因子7(silent information regulator 7，SIRT7)基因環(huán)化產(chǎn)生的內(nèi)含子circRNA-ci-SIRT7也以相同機(jī)制調(diào)節(jié)組蛋白去乙?；?基因的表達(dá)[4]。這項(xiàng)研究表明，某些circRNA可充當(dāng)RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄的正向調(diào)節(jié)劑，在其親本基因的有效轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮作用。

綜上，某些位于細(xì)胞核內(nèi)的circRNA可以在轉(zhuǎn)錄水平影響親本基因的表達(dá)。而外顯子circRNA通過合成時(shí)的反向剪接與前體信使RNA的規(guī)范剪接形成競(jìng)爭(zhēng)，在剪接水平影響基因表達(dá)[24]。例如，circMBL的反向剪接與MBL前體信使RNA的規(guī)范剪接相互影響，當(dāng)MBL表達(dá)過量時(shí)，circMBL的反向剪接增強(qiáng)，circMBL產(chǎn)生增加，而MBL前體信使RNA的規(guī)范剪接減弱時(shí)，則自身信使RNA的產(chǎn)生減少[8]。

1.2.4翻譯多肽或蛋白質(zhì) circRNA缺乏帽依賴性翻譯的必需元件，如3′端“多聚腺苷尾”和5′端的“帽子結(jié)構(gòu)”，通常被認(rèn)為不具備翻譯功能[25]。事實(shí)上，早在1995年Chen等[26]就發(fā)現(xiàn)circRNA具有內(nèi)部核糖體插入位點(diǎn)，并對(duì)circRNA的編碼功能進(jìn)行了初步描述。部分circRNA可以翻譯功能性蛋白質(zhì)或多肽。例如，circZNF609是源于鋅指蛋白609(zinc finger protein 609，ZNF609)基因第2外顯子的單外顯子circRNA，包含一個(gè)開放閱讀框，該框的長(zhǎng)度與線性轉(zhuǎn)錄本相同，自起始密碼子始，終止于在環(huán)化過程中創(chuàng)建的框內(nèi)STOP密碼子，通過多核糖體分析發(fā)現(xiàn)，circZNF609與重鏈多核糖體組分結(jié)合，并以剪接依賴性的方式翻譯蛋白質(zhì)[10]。由SHPRH(SNF2 histone linker PHD RING helicase)基因環(huán)化產(chǎn)生的circ-SHPRH使用重疊的遺傳密碼生成“UGA”終止密碼子，實(shí)現(xiàn)SHPRH-146aa的翻譯，SHPRH-146aa保護(hù)全長(zhǎng)SHPRH免受泛素蛋白酶體的降解，具有腫瘤抑制劑的功能[27]。circ-F框/WD-40域蛋白7(F-box and WD-40 domain protein 7,FBXW7)可由內(nèi)部核糖體插入位點(diǎn)驅(qū)動(dòng)開放閱讀框編碼一種新的蛋白質(zhì)——FBXW7-185aa，F(xiàn)BXW7-185aa可以協(xié)同親本基因FBXW7，降低c-Myc蛋白的表達(dá)，促進(jìn)c-Myc的泛素化降解，從而抑制膠質(zhì)瘤的發(fā)生[28]。預(yù)計(jì)有多個(gè)circRNA序列包含一個(gè)由內(nèi)部核糖體插入位點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的開放閱讀框[29]，但目前只有少部分的circRNA被證實(shí)可做翻譯模板，未來(lái)還需更多的研究探索circRNA的這一生物學(xué)功能。

2 circRNA與心肌缺血再灌注損傷

2.1circRNA與心肌缺血再灌注過程中的心肌細(xì)胞損傷

2.1.1circRNA與心肌缺血再灌注過程中的心肌細(xì)胞自噬 自噬是通過溶酶體降解清除受損細(xì)胞器的過程，對(duì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)起重要作用，但過度的自噬激活會(huì)損壞大量細(xì)胞器，導(dǎo)致細(xì)胞壞死。在心肌缺血再灌注損傷的不同時(shí)期，自噬具有不同的作用，在缺血期適度的自噬可起到自我保護(hù)作用，而在再灌注期自噬過度激活則可導(dǎo)致進(jìn)一步的細(xì)胞損傷，甚至導(dǎo)致細(xì)胞壞死[30]。因此，探討心肌細(xì)胞自噬的機(jī)制可能為心肌缺血再灌注損傷的治療提供新思路。Gan等[17]通過在體外對(duì)心肌細(xì)胞進(jìn)行缺氧/復(fù)氧處理模擬心肌缺血再灌注過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，circRNA_101237水平在心肌細(xì)胞中顯著升高，circRNA_101237小干擾RNA轉(zhuǎn)染可減弱缺氧/復(fù)氧介導(dǎo)的自噬激活。circRNA_101237還可通過充當(dāng)let-7a-5p的“海綿”調(diào)節(jié)胰島素樣生長(zhǎng)因子2信使RNA結(jié)合蛋白3的表達(dá)，而胰島素樣生長(zhǎng)因子2信使RNA結(jié)合蛋白3進(jìn)一步通過調(diào)節(jié)胰島素樣生長(zhǎng)因子2激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B通路，參與自噬和凋亡[31]。自噬相關(guān)circRNA在缺氧/復(fù)氧或缺血再灌注的心肌細(xì)胞中顯著下調(diào)，機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，自噬相關(guān)circRNA與DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3B直接結(jié)合激活了人第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因誘導(dǎo)激酶1的表達(dá)，而人第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因誘導(dǎo)激酶1可使下游FAM65B(the family with sequence similarity 65，member B)的46位絲氨酸磷酸化，抑制心肌細(xì)胞的自噬和細(xì)胞凋亡[32]。Jin等[33]發(fā)現(xiàn)，與心肌缺血再灌注組相比，在心肌缺血再灌注前使用毛柳苷預(yù)處理可使circ-0000064表達(dá)顯著升高，在心肌缺血再灌注前circ-0000064過表達(dá)則可通過抑制自噬來(lái)保護(hù)心肌細(xì)胞，減輕心肌缺血再灌注損傷。以上研究表明，心肌缺血再灌注可以誘導(dǎo)心肌細(xì)胞circRNA表達(dá)模式的變化，部分circRNA通過“海綿”miRNA調(diào)控靶蛋白或直接作用于靶蛋白調(diào)控自噬通路，最終在心肌缺血再灌注損傷中起作用。通過靶向circRNA藥物干預(yù)心肌細(xì)胞的自噬通路，可為減輕心肌缺血再灌注損傷提供新的干預(yù)措施和治療手段。

2.1.2circRNA與心肌缺血再灌注過程中的心肌細(xì)胞凋亡 心肌缺血再灌注過程中心肌細(xì)胞的過度凋亡是導(dǎo)致心肌再次損傷的重要原因，但具體機(jī)制目前尚不明確。circ膜聯(lián)蛋白A2和circHIPK3在模擬心肌缺血再灌注過程的心肌細(xì)胞中高表達(dá)，分別通過“海綿”miR-133和miR-1243p來(lái)抑制miR-133和miR-1243p的活性，促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡[16,34]。另有研究發(fā)現(xiàn)，心肌缺血再灌注后，circ-0068566在心肌細(xì)胞中的表達(dá)顯著下調(diào)，circ-0068566可靶向hsa-miR-6322/聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-2通路發(fā)揮作用，上調(diào)circ-0068566可減輕缺血再灌注引起的心肌細(xì)胞凋亡[35]。上述研究結(jié)果表明，心肌缺血再灌注可引起心肌細(xì)胞circRNA表達(dá)譜的改變，而circRNA的上調(diào)或下調(diào)可通過靶向調(diào)控miRNA促進(jìn)或抑制心肌缺血再灌注過程中的心肌細(xì)胞凋亡。

2.1.2.1circRNA與凋亡的線粒體通路 線粒體是細(xì)胞凋亡的調(diào)控中心，而凋亡的線粒體通路是指各種刺激引起線粒體外膜通透性增加，細(xì)胞色素C釋放進(jìn)入胞質(zhì)，與細(xì)胞凋亡蛋白酶活化因子-1結(jié)合，激活caspase，引起級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[36]。研究表明，circRNA/miRNA/靶基因軸可能通過凋亡的線粒體通路參與心肌缺血再灌注損傷[15,37]。線粒體分裂與凋亡相關(guān)的circRNA在缺氧/復(fù)氧或缺血再灌注的心肌細(xì)胞中顯著升高，通過直接靶向下調(diào)miR-652-3p，降低miR-652-3p對(duì)MTP18(mitochondrial protein 18 kDa)翻譯的抑制作用[15]。MTP18是一種核編碼的線粒體膜蛋白，有助于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的線粒體裂變，線粒體過度分裂可導(dǎo)致線粒體外膜通透性增加以及細(xì)胞色素C等凋亡觸發(fā)因子釋放，激活caspase，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[38]。研究發(fā)現(xiàn)，circRNA-4087在心肌缺血再灌注過程中顯著上調(diào)，circRNA-4087可與miR-16結(jié)合調(diào)控細(xì)胞凋亡，circRNA-4087過表達(dá)可導(dǎo)致線粒體功能障礙以及caspase-3、Bcl-2相關(guān)X蛋白等促凋亡蛋白表達(dá)顯著上調(diào)，而下調(diào)的circRNA-4087可增加心肌細(xì)胞內(nèi)腺苷三磷酸的含量，降低線粒體活性氧類的生成，抑制心肌細(xì)胞凋亡[37]。

2.1.2.2circRNA與凋亡的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成、折疊修飾、脂質(zhì)代謝以及維持細(xì)胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)的重要場(chǎng)所。缺血、缺氧、氧化應(yīng)激、高糖、高脂等均可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能異常，引起未折疊蛋白聚集，導(dǎo)致未折疊蛋白反應(yīng)，引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激以恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，應(yīng)激因素過強(qiáng)或持續(xù)存在，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)失衡，當(dāng)細(xì)胞本身不能應(yīng)對(duì)這些異常時(shí)會(huì)過度活化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[39]。Geng等[40]發(fā)現(xiàn)，Cdr1as/miR-7a軸在心肌梗死小鼠模型中被激活，并促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡。miR-7a/b在大鼠心肌缺血再灌注損傷中的表達(dá)上調(diào)，在miR-7a模擬物轉(zhuǎn)染的心肌缺血再灌注損傷模型中，大鼠心肌細(xì)胞凋亡水平和心肌梗死面積均顯著降低[41]。在培養(yǎng)的新生大鼠原代心肌細(xì)胞中，模擬缺血或缺血再灌注可以激活未折疊蛋白反應(yīng)[42]。miR-7a過表達(dá)可以激活未折疊蛋白反應(yīng)期間轉(zhuǎn)錄激活因子4/CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白環(huán)腺苷酸反應(yīng)元件結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子同源蛋白信號(hào)通路，且可顯著降低心肌細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[43]。上述研究表明，Cdr1as/miR-7a軸可能通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路促進(jìn)缺血再灌注導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡，但具體作用機(jī)制尚待實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2.1.2.3circRNA與凋亡的死亡受體通路 死亡受體是腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)受體超家族的一部分，死亡受體通過與相應(yīng)配體的結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。凋亡相關(guān)因子受體/凋亡相關(guān)因子配體和TNF受體/TNF-α是目前研究最多的死亡受體通路。Li等[44]研究發(fā)現(xiàn)，circ-鈉鈣交換體亞型1(sodium/calcium exchanger 1，NCX1)可與miR-133a-3p結(jié)合，降低miR-133a-3p對(duì)細(xì)胞死亡誘導(dǎo)蛋白1(cell death-inducing protein 1，CDIP1)基因的抑制活性，增加細(xì)胞對(duì)活性氧類的反應(yīng)，促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡；在小鼠心肌細(xì)胞和心臟組織中敲除circNCX1可以降低CDIP1水平，并減輕細(xì)胞凋亡和心肌缺血再灌注損傷。CDIP1是促凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子，當(dāng)細(xì)胞受到應(yīng)激時(shí)，CDIP1可上調(diào)TNF-α，將死亡受體介導(dǎo)的外在凋亡信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[45]，表明circNCX1/miR-133a-3p/CDIP1軸可能通過死亡受體通路促進(jìn)心肌缺血再灌注損傷。另有研究發(fā)現(xiàn)，circ-擾動(dòng)樣激酶1(tousled-like kinase 1，TLK1)在心肌缺血再灌注小鼠模型中過表達(dá)，下調(diào)circ-TLK1可導(dǎo)致miR-214在心肌缺血再灌注小鼠體內(nèi)過表達(dá)，進(jìn)而抑制受體相互作用蛋白激酶1和TNF信號(hào)通路，顯著降低心肌細(xì)胞凋亡和心肌組織損傷[46]。

綜上所述，circRNA可能通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞自噬或凋亡參與心肌缺血再灌注損傷。自噬可以通過降解異常蛋白質(zhì)、受損的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體來(lái)維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，但自噬的過度激活則可導(dǎo)致各種細(xì)胞凋亡通路被激活[47]。細(xì)胞凋亡的通路也并非完全獨(dú)立，凋亡的線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路和死亡受體通路最終都是通過激活下游的caspase家族蛋白酶發(fā)揮作用，同時(shí)這3條通路還可通過多個(gè)反饋回路相互調(diào)節(jié)[48]。因此，探索circRNA在心肌細(xì)胞自噬和凋亡中的具體機(jī)制，有助于為靶向circRNA治療心肌缺血再灌注損傷提供理論依據(jù)。

2.2circRNA與心肌缺血再灌注過程中的血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙 冠狀動(dòng)脈微循環(huán)負(fù)責(zé)為組織提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)、去除代謝廢物、控制炎癥和損傷修復(fù)以及進(jìn)行與組織間的液體交換。血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙以細(xì)胞因子、趨化因子等炎癥因子的過度產(chǎn)生和細(xì)胞遷移、凋亡的改變?yōu)樘卣?，是冠狀?dòng)脈微循環(huán)障礙的重要因素。急性心肌缺血再灌注可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，造成冠狀動(dòng)脈微循環(huán)損害，加重心肌損傷[49]。然而，目前關(guān)于心肌缺血再灌注誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙方面的研究較少，因此，探討心肌缺血再灌注過程中血管內(nèi)皮功能障礙的相關(guān)機(jī)制，可以為減輕心肌缺血再灌注損傷提供新的治療策略。

circRNA可能與心肌缺血再灌注誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生相關(guān)。Chen等[50]發(fā)現(xiàn)，再灌注可致血管內(nèi)皮細(xì)胞中含E6-AP C端(HECT)結(jié)構(gòu)域的E3泛素連接酶1[E6-AP C-terminal(HECT)domain-containing E3 Ub ligase 1，HECTD1]的表達(dá)顯著降低，同時(shí)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和凋亡增加，上調(diào)HECTD1在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)可顯著減輕心肌缺血再灌注誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞遷移和凋亡；生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示，HECTD1基因的3′非編碼區(qū)與miR-143有結(jié)合位點(diǎn)，而miR-143和circ DLGAP4(discs large associated protein 4，DLGAP4)也有結(jié)合位點(diǎn)；再灌注1 h后，內(nèi)皮細(xì)胞的circDLGAP4表達(dá)顯著降低，而miR-143表達(dá)增加2.5倍，內(nèi)皮細(xì)胞過表達(dá)circDLGAP4可減輕再灌注12 h引起的HECTD1蛋白表達(dá)的下調(diào)，表明circDLGAP4通過海綿miR-143調(diào)節(jié)HECTD1的表達(dá)，在血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和凋亡中起重要作用，參與心肌缺血再灌注損傷的調(diào)節(jié)。另有研究發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血再灌注模型中，circRNA-100338在冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)顯著下調(diào)；進(jìn)一步用人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)建體外缺氧/復(fù)氧模型進(jìn)行機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，circRNA-100338可能通過與miR-200a-3p結(jié)合抑制miR-200a-3p的功能來(lái)調(diào)控肉瘤融合蛋白，進(jìn)而調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和管狀形成[51]。上述研究為心肌缺血再灌注損傷機(jī)制的研究提供了新的方向和思路，circRNA在心肌缺血再灌注損傷中的作用不僅局限于心肌細(xì)胞，也存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞，對(duì)相關(guān)機(jī)制的深入研究還可為臨床治療提供新的靶點(diǎn)，為理想治療藥物的開發(fā)提供支持。

3 小 結(jié)

circRNA具有組織特異性、種類繁多、性狀穩(wěn)定、功能復(fù)雜等特點(diǎn)，這些特性使circRNA有望成為心肌缺血再灌注損傷理想的生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)。心肌缺血再灌注損傷的病理機(jī)制目前仍不完全清楚，且缺乏有效的防治方法，而circRNA在心肌缺血再灌注損傷方面的研究還處于初始階段。由于circRNA表達(dá)譜在心肌缺血再灌注過程中發(fā)生變化，且circRNA功能復(fù)雜多樣，因此哪些circRNA在心肌缺血再灌注損傷中起關(guān)鍵作用目前尚未可知。未來(lái)仍需進(jìn)一步探索circRNA在心肌缺血再灌注損傷中的病理機(jī)制以及circRNA的調(diào)控機(jī)制，以期為臨床上靶向circRNA防治心肌缺血再灌注損傷提供理論依據(jù)。