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第42卷第4期
·596 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年4月
1.2 circRNA的生物学功能 3 型干扰素的缺失与下呼吸道病毒感染是儿童哮喘
circRNA 的细胞定位在一定程度上决定其行使 发生发展的重要危险因素 [18] 。哮喘是一种慢性气
的功能。ciRNA、EIciRNA 主要位于细胞核内,能与 道炎症性疾病,辅助性 T 细胞亚群功能紊乱是哮喘
RNA聚合酶等相互作用,在转录水平上调节基因的 免疫异常的重要机制,这种病原体与宿主的相互作
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表达 。主要分布于细胞质的 ecircRNA,其可能来 用可能激活适应性免疫反应导致 Th1/Th2 失衡以
自细胞核向细胞质的定向运输,也可能来源于核膜 及 Treg/Th17 失衡,从而参与哮喘的发生发展 [19] 。
破裂时的主动逃逸,通过竞争性结合 miRNA,在转 上述两种 circRNA 对先天免疫的调控机制提示了
录后水平调控靶基因表达。circRNA通过与RNA结 circRNA可能在机体对外界刺激做出先天免疫应答
合蛋白结合,在一定程度上影响线性RNA的生成和 中具有重要的作用。那么从 circRNA 水平出发,通
功能,也可通过充当蛋白间的支架,调节蛋白的修 过调控circRNA表达以及表观遗传修饰可能提高机
饰和降解,调节下游细胞信号转导通路 [10-11] 。同时, 体先天免疫的能力,从而规避哮喘发生的风险,预
蛋白质因子能够诱导特定 circRNA 的环化,发挥稳 防哮喘的发生发展。
定剪接序列和抑制典型的线性剪接的双重作用 。 2.2 circRNA与环境因素
[2]
此外,circRNA 虽为非编码 RNA,但部分 circRNA 也 哮喘的发病是遗传因素和环境因素共同作用
能够被翻译成短肽 [12] 。人类 circRNA 中 N ⁃甲基腺 的结果。环境因素的刺激可导致表观遗传学的改
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苷(N ⁃methyladenosine,m A)修饰可以驱动翻译,且 变,从而影响某些基因的激活 [20] 。在与空气直接接
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有数百个内源性circRNA具有翻译潜能 [13] 。目前越 触的气道上皮中存在许多哮喘易感基因,其中支气
来越多证据表明circRNA参与哮喘发病的表观遗传 管上皮在哮喘的发生发展过程中发挥重要作用,
学机制,从而影响哮喘的一系列病理生理过程。 Th2细胞及其细胞因子可以降低哮喘患者支气管上
皮细胞连接的完整性 [21] ,使上皮细胞的屏障功能被
2 circRNA与哮喘的相关性研究
破坏,在受到过敏原、空气污染物以及病原微生物
2.1 circRNA与先天免疫 等刺激时,支气管上皮细胞产生炎症反应和异常的
先天免疫细胞如先天性淋巴样细胞(ILC)和树 修复反应是哮喘气道高反应性和气道重塑的重要
突状细胞(DC)在受到致敏原刺激后募集到肺部,引 机制 [22] 。研究表明空气中 PM2.5 浓度升高,可加重
起肺部炎症以及免疫异常是化学性哮喘的发病机 哮喘患者喘息和呼吸困难的症状,但其具体的机制
制之一。circSnx5 能减轻 miR⁃544 介导的负向调控 尚不明确 [23] 。Jia 等 [24] 研究发现 circRNA406961 在
SOCS1 及 PU.1 的核转运作用,调控 DC 的激活以及 PM2.5介导的支气管上皮炎症反应中可能与白介素
免疫原性 [14] 。巨噬细胞能够通过释放炎性介质以 增强子结合因子相互作用,通过激活 STST3/JNK 通
及与其他细胞相互作用来参与气道炎症。有研究 路下调炎症因子白介素(interleukin,IL)⁃6及IL⁃8的
报道 [15-16] ,circRNA 可能参与巨噬细胞的活化及免 表达来发挥抑制炎症的作用。薛海南等 [25] 研究发
疫应答。关于 circRNA 调控先天免疫目前有以下 现稀土氧化钕染毒组的人支气管上皮细胞(human
两种机制。双链 RNA 依赖的蛋白质激酶(double⁃ bronchial epithelial cell,16HBE)分泌的炎症因子较
stranded RNA⁃dependent protein kinase,PKR)是细胞 对照组明显增高,对80 μg/mL处理组的细胞微阵列
经干扰素诱导产生的一种蛋白激酶,有较为保守的 RNA 测序结果显示有 1 263 种 circRNA 差异性表
双链 RNA 结合结构域,在双链 RNA 的激活下可阻 达。选取 5 个上调和 5 个下调的 circRNA 用实时荧
止蛋白质合成,抑制病毒的复制和肿瘤细胞的生 光定量 PCR 验证结果与芯片的趋势一致。其中下
长。而76%的circRNA 能够在细胞中形成16~26 bp 调趋势最明显的 hsa_circRNA_0080083 与氧化钕的
的双链 RNA。这种较短的双链 RNA 与 PKR 结合 浓 度 呈 线 性 负 相 关 。 Hua 等 [26] 研 究 了 circRNA
后,可以阻断 PKR 的激活,从而抑制先天免疫反 0039411在稀土氧化钕介导的16HBE炎症反应和功
应 。Chen 等 [17] 提出,外源性 circRNA 可以充当抗 能障碍中的作用和机制。circRNA 0039411 可以充
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原诱导体内抗原特异性 T 细胞活化、抗体产生和抗 当miR⁃93⁃5p的海绵,通过miR⁃93⁃5p/STAT3通路来
肿瘤免疫。m A 修饰可以降低外源性 circRNA 的免 调节炎症因子IL⁃6和IL⁃8的表达水平以及影响上皮
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疫原性,从而抑制先天免疫。先天免疫的损伤与干 细胞周期来调控上皮细胞的增殖。同时,用二氧化
扰素的释放以及抗病毒反应有关。研究发现 1 型、 钛处理16HBE对circRNA 0039411的表达并无明显