circRNA研究新成果
研究背景
放射治疗是肝癌治疗的有效手段之一，然而放射性肝纤维化是肝癌放射治疗的常见并发症，制约肝癌放疗效果。放射性肝纤维化的发病机制仍未明晰，有待进一步研究。环状RNA（circular RNA，circRNA）是一类广泛参与多种生物学进程的非编码RNA，在人类多种疾病的发生和发展中发挥重要作用。本研究通过伯豪生物提供的circRNA芯片对正常和接受放疗的肝星状细胞中差异表达的circRNA进行分析，探讨其在放射性肝纤维化发病过程中的作用。
研究结果
1.差异circRNA筛选
为探究放疗对肝星状细胞内circRNA表达变化的影响，研究人员利用circRNA表达谱芯片（伯豪生物提供），对正常人肝星状细胞株LX2细胞和接受8Gy X线照射的LX2细胞进行circRNA检测，发现照射后LX2细胞中差异表达（变化2倍以上）的circRNA共809个，其中表达上调179个，表达下调630个。
2. qRT-PCR验证circRNA的表达
研究人员随机选取表达上调和下调的circRNA各3个进行qRT-PCR，结果显示与正常LX2细胞相比，hsa_circ_0072765、hsa_circ_0071410和hsa_circ_0054345表达明显上调，而hsa_circ_0070963、hsa_circ_0061893和hsa_circ_0013255表达明显下调，与芯片结果一致。
3. 差异circRNA功能分析
那么，这些差异的circRNA主要参与哪些生物学功能和信号通路呢？GO富集分析显示，这些表达上调的circRNA的亲本基因主要涉及到细胞有丝分裂、细胞器组成和细胞周期过程，而表达下调的circRNA的亲本基因主要涉及到细胞组分、细胞质和蛋白结合等；pathway富集分析显示，表达上调的circRNA的亲本基因主要涉及到“泛素介导的蛋白酶解”、“细胞周期”和“RNA转运”等，而表达下调的circRNA的亲本基因主要涉及到“磷酸戊糖途径”、“粘多糖降解”和“磷脂酰肌醇信号系统”等。
4.预测与circRNA互作的miRNA
既往报道circRNA可作为miRNA海绵发挥功能，为挖掘本研究中异常表达的circRNA的潜在生物学功能，研究人员运用TargetScan等预测网站对能够与circRNA结合的miRNA进行预测，结果显示共有704个circRNA与miRNA存在结合位点，并将上述已验证的circRNA及其预测评分较高的5个miRNA的互作网络采用cytoscape绘制构图。
5.沉默hsa_circ_0071410可缓解辐射诱导的肝星状细胞活化
前期生物信息预测发现hsa_circ_0071410与miR-9-5p存在3个结合位点且既往研究报道miR-9-5p可抑制肝星状细胞活化。基于此，研究人员检测发现miR-9-5p在接受照射的LX2细胞中低表达，而沉默hsa_circ_0071410的表达可升高miR-9-5p的表达，且缓解辐射诱导的LX2细胞活化，提示hsa_circ_0071410与miR-9-5p的互作可能参与放射性肝纤维化的发生发展。
研究结论
本研究应用circRNA芯片筛查出在接受放疗的肝星状细胞中差异表达的circRNA，并通过生物信息学分析，挖掘出这些差异表达基因的潜在功能和与miRNA的互作网络，为放射性肝纤维化的研究提供新的思路。
原文出处：
Chen
Y, Yuan B, Wu Z, Dong Y, Zhang L, Zeng Z(2017).Microarray profiling of
circular RNAs and the potential regulatory role of hsa_circ_0071410 in
the activated human hepatic stellate cell induced by
irradiation.Gene,2017,629:35-42.
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项目成果
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技术原理
