Mol Ther Nucleic Acids：环状RNA在骨关节炎中的生物学作用及治疗潜力

circRNA

来源：生物谷 2021-06-02 13:37

2021年6月2日讯/生物谷/BIOON/---山西医科大学第二医院的研究者在Mol Ther Nucleic Acids杂志上发表了题为"Biological roles and therapeutic potential of circular RNAs in osteoarthritis"的文章。骨关节炎(OA)是一种常见的致残性关节疾病，主要表现为软

2021年6月2日讯/生物谷/BIOON/---山西医科大学第二医院的研究者在Mol Ther Nucleic Acids杂志上发表了题为"Biological roles and therapeutic potential of circular RNAs in osteoarthritis"的文章。骨关节炎(OA)是一种常见的致残性关节疾病，主要表现为软骨退变和关节间隙狭窄。非编码RNA(长非编码RNAs、microRNAs[miRNAs]和环状RNAs[CircRNAs])在OA发生发展过程中的调控作用引起了人们的广泛关注，环状RNAs在OA发生发展中的作用也成为近6年来研究的热点。最近有研究报道，多种circRNA可通过circRNA/miRNA/ mRNA通路延迟或加重OA过程的各个方面，包括细胞外基质形成、凋亡、增殖、炎症和自噬。因此，CircRNA及其相关通路是OA潜在的治疗靶点。作者的综述提供了关于CircRNA的全面信息，包括它们的生物发生、功能和特征，并揭示了它们通过海绵的大型调控网络在OA发病机制中的关键作用。考虑到它们的调节功能和特点，作者假设CircRNA不仅可以通过体液转移作为诊断生物标志物，还可以从间充质干细胞来源的外体中释放出来，作为治疗性CircRNA传递给OA软骨细胞。进一步深入研究CircRNAs在OA中的分子作用机制有望为OA的治疗提供有效和安全的策略。

图片来源：https：//doi.org/10.1016/j.omtn.2021.04.006.

骨关节炎(OA)是一种发病率和致残率较高的慢性进行性软骨退行性疾病，以软骨退变、骨赘形成、软骨下骨增厚、滑膜炎症、半月板损伤和韧带恶化为主要特征。目前，全球有超过5亿人受到OA的影响，发病高峰期在75岁左右。导致骨关节炎的多种因素包括年龄、性别、肥胖、遗传、代谢环境和关节排列；然而，调控骨关节炎发病的确切分子机制仍不清楚，除手术外，没有有效的干预或治疗方法可以减缓或逆转骨关节炎的进展。软骨细胞是成熟软骨中唯一存在的细胞类型，当OA发生时，软骨细胞会经历相当多的非编码RNA参与的病理变化。因此，探讨骨性关节炎软骨细胞的病理生理和分子调控机制具有重要意义。

非编码RNA包括长非编码RNA(LncRNAs)、微RNA(MiRNAs)和环状RNA(CircRNAs)，它们通过改变DNA结构、RNA转录和蛋白质翻译来影响生物过程。随着RNA测序(RNA-seq)和生物信息学分析等技术的发展，越来越多的CircRNA被发现，其形成和生物学功能的原理也逐渐被揭示。CircRNAs的功能越来越受到人们的关注，越来越多的证据表明，CircRNAs在细胞增殖、凋亡、分化和侵袭等多种细胞过程中起着关键的调节作用。此外，CircRNA具有稳定性、特异性、保守性和广泛性等显着特征，已被认为是潜在的诊断和治疗疾病的生物标志物，如阿尔茨海默病的CIRS-7、乳腺癌的CIRC-PRMT5、骨肉瘤的hSA_CIRC_0000658、膀胱癌的16circRIMS1和椎间盘退变的CircVMA21。

自2015年以来，有关OA中CircRNA的研究数量不断增加，相关出版物主要来自中国。越来越多的证据表明，CircRNA与OA的软骨细胞增殖、凋亡、炎症、自噬和ECM代谢密切相关，并延缓或加重了OA的进展。此外，CircRNAs/miRNAs/mRNAs轴在OA的发生发展中起重要作用，CircRNAs可作为miRNAs的海绵抑制mRNAs的翻译，从而参与OA的发生发展。因此，具有重要调控作用的环状rna可能成为OA新的生物学标志物和治疗靶点。然而，CircRNAs在OA发病机制中的作用机制尚需详细研究。本文综述了环状RNA在骨性关节炎中的生物学作用和治疗潜力，有助于理解骨性关节炎发病的分子机制，为骨性关节炎的诊断和治疗提供新的潜在靶点。

显性线性转录本和显性循环转录本的分类

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.04.006

目前OA的治疗策略是分级的和姑息性的；因此，改变OA进程，包括通过分子机制减缓、停止和逆转进程是必不可少的。尽管利用CircRNAs治疗OA还为时过早，但CircRNAs已被证明是OA新的临床策略的潜在生物标志物和治疗靶点。考虑到对CircRNA的深入研究和生物技术的发展，OA的治疗可能是通过恢复下调的CircRNA的表达或沉默异常上调的CircRNA来实现的。据我们所知，CircRNA作为miRNA海绵的作用是CircRNAs的关键功能之一，这表明模仿内源性CircRNA海绵的结构和功能的人工治疗剂可以调节OA的下游miRNA/mRNA通路。此外，siRNA和基因组编辑工具可用于抑制应处于低表达状态的CircRNAs的合成。此外，CircRNAs与基因医学和转化医学有着密切的联系，这两种药物都在世界范围内掀起了一股热潮，今后将开发基于CircRNA及其相关途径的更安全、更有效的策略。（生物谷 Bioon.com）

参考资料

Xingjia Mao et al. Biological roles and therapeutic potential of circular RNAs in osteoarthritis. Mol Ther Nucleic Acids. 2021 May 8；24：856-867. doi： 10.1016/j.omtn.2021.04.006.

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