環(huán)狀RNA在糖尿病及其慢性并發(fā)癥中的機(jī)制研究

張懿戀，張?jiān)娪?，?吉，張弘弘

蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科，江蘇蘇州 215004

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一種由遺傳、生活方式、環(huán)境改變以及免疫調(diào)節(jié)等因素引起的以高血糖為主要特征的代謝性疾病[1]。隨著人口增長(zhǎng)和生活方式的急劇變化，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾十年糖尿病將成為人類主要死亡原因之一。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)2017年報(bào)道，約4.249億年齡在20～79歲之間的人患有糖尿病，預(yù)計(jì)這一數(shù)字到2045年將增長(zhǎng)63%[2]。糖尿病的并發(fā)癥嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量及預(yù)期壽命，主要包括微血管病變，如糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病腎病、糖尿病神經(jīng)病變和大血管病變，如心腦血管疾病和外周動(dòng)脈疾病等。

非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)包括長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)、微RNA(microRNA，miRNA)和環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)。circRNA是一類特殊的非編碼RNA，其分子以共價(jià)鍵形成封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，不易被核酸外切酶降解，表達(dá)比線性RNA更加穩(wěn)定。circRNA在哺乳動(dòng)物大量表達(dá)并穩(wěn)定存在；功能上，circRNA分子富含miRNA結(jié)合位點(diǎn)，在細(xì)胞中起到一種類似于“miRNA海綿”的作用，解除miRNA對(duì)其靶基因的抑制。有部分circRNA能夠翻譯生成特定肽段并發(fā)揮一定生理功能。除此之外，circRNA還可與蛋白質(zhì)相互作用，影響功能蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位，影響RNA結(jié)合蛋白下游靶基因的表達(dá)與功能等。最近的研究表明，circRNA在糖尿病及其慢性并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[3]。具體來(lái)說(shuō)，糖尿病并發(fā)癥的出現(xiàn)是由一個(gè)復(fù)雜的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)精細(xì)控制的，其中circRNA發(fā)揮關(guān)鍵作用。

circRNA的簡(jiǎn)要概述

circRNA是具有組織和細(xì)胞特異性表達(dá)模式的新型ncRNA成員[4]。circRNA的生物發(fā)生可能涉及三種模式：第一，內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)的環(huán)化；第二，外顯子跳躍和內(nèi)含子套索形成；第三，RNA結(jié)合蛋白(RNA binding protein，RBP)介導(dǎo)。circRNA的生物發(fā)生可能受到RBP、轉(zhuǎn)錄因子以及順式作用元件和反式作用剪接因子的組合的調(diào)控[5]。由于核糖核酸測(cè)序和生物信息學(xué)工具的快速發(fā)展，根據(jù)在基因組中的來(lái)源及其構(gòu)成序列的不同，circRNA可以分為3類：外顯子衍生的circRNA，內(nèi)含子衍生的circRNA和外顯子內(nèi)含子的circRNA(EIciRNA)。大多數(shù)circRNA都是外顯子衍生的circRNA[6]。

功能上，circRNA主要作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA或miRNA海綿發(fā)揮作用，從而影響miRNA靶基因的表達(dá)水平，這被認(rèn)為是circRNA領(lǐng)域最常見(jiàn)的調(diào)控機(jī)制[7]。除了作為miRNA海綿發(fā)揮作用，circRNA還能翻譯某些特定蛋白質(zhì)或者與蛋白質(zhì)相互作用。一些circRNA包含負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)翻譯的內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)序列(internal ribosome entry site，IRES)，例如研究發(fā)現(xiàn)circFBXW7在正常人腦中大量表達(dá)，并且可以編碼新型21kD蛋白。這種新型蛋白的上調(diào)可以抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期加速[8]。另外，circPABPN1與其同源mRNA對(duì)RNA結(jié)合蛋白HuR的競(jìng)爭(zhēng)可以影響相關(guān)蛋白的表達(dá)[9]。

circRNA與糖尿病

糖尿病患者由于維持血糖穩(wěn)態(tài)的血漿胰島素水平不足而出現(xiàn)高血糖。因此，影響胰腺β細(xì)胞質(zhì)量、胰島素合成和分泌以及胰島素敏感性的各種分子在糖尿病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[10-11]。與糖尿病有關(guān)的最著名的內(nèi)源性circRNA是CDR1as(也稱為ciRS-7)。研究顯示，CDR1as的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致胰島素基因轉(zhuǎn)錄和分泌增加，改善胰島β細(xì)胞功能[12]。CDR1as通過(guò)充當(dāng)miR-7海綿并增強(qiáng)Myrip和Pax6基因表達(dá)來(lái)促進(jìn)糖尿病中胰島β細(xì)胞的增殖和胰島素分泌[12]。還有研究發(fā)現(xiàn)在糖尿病小鼠的胰島中，circHIPK3和CDR1as的表達(dá)顯著降低[13]。同樣，在高血糖治療的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞和糖尿病患者的主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中，circHIPK3的表達(dá)均顯著降低[14]。此外，研究表明circHIPK3通過(guò)結(jié)合miR-192-5p、上調(diào)FOXO1誘導(dǎo)高血糖和胰島素抵抗[15]。提示CDR1as和circHIPK3可能是糖尿病的潛在治療靶標(biāo)。

糖尿病主要分為4種類型，包括1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病和其他類型糖尿病，而circRNA在不同類型的糖尿病中表達(dá)也存在差異，以下主要介紹特異性表達(dá)于1型和2型糖尿病中的circRNA。

1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)是一種自身免疫性疾病，占所有糖尿病的5%～10%，主要表現(xiàn)為胰腺β細(xì)胞減少、胰島素缺乏和持續(xù)高血糖。巨噬細(xì)胞在T1DM的發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用。circPPM1F主要表達(dá)于單核細(xì)胞中，并在T1DM患者中顯著上調(diào)。功能上，circPPM1F通過(guò)增強(qiáng)NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的M1巨噬細(xì)胞激活。circPPM1F競(jìng)爭(zhēng)性與Hu蛋白結(jié)合阻礙蛋白質(zhì)磷酸酶的翻譯，從而減輕蛋白磷酸酶Mg2+或Mn2+依賴的1因子(PPM1F)對(duì)NF-κB通路的抑制作用，進(jìn)而加重糖尿病小鼠胰腺損傷[16]。另有研究顯示，T1DM兒童外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)hsa_circ_0060450存在差異表達(dá)。進(jìn)一步分析顯示hsa_circ_0060450可以作為miR-199a-5p的海綿，釋放它的目標(biāo)基因SH2-SHP2(含蛋白酪氨酸磷酸酶2的SH2)，并進(jìn)一步抑制Ⅰ型干擾素引發(fā)的JAK-STAT信號(hào)通路來(lái)抑制巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[17]。另外，T1DM中hsa_circ_0072697可能參與了和糖尿病相關(guān)的50個(gè)circRNA-miRNA-mRNA信號(hào)通路，例如circ_0072697-miR-15a-UBASH3A網(wǎng)絡(luò)[18]。

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是最常見(jiàn)的糖尿病類型，占所有糖尿病的90%以上，主要發(fā)病機(jī)制包括胰島β細(xì)胞功能衰竭和胰島素抵抗。一項(xiàng)研究顯示，與健康人相比，T2DM患者外周血中，78個(gè)circRNA表達(dá)上調(diào)，411個(gè)circRNA表達(dá)下調(diào)。其中hsa_circ_0054633對(duì)糖尿病前期和T2DM具有一定的預(yù)測(cè)作用[19]。另一項(xiàng)研究顯示，T2DM患者血清中circ_CCNB1顯著升高，而circ_0009024顯著降低。has_circ_CCNB1與葡萄糖、糖基化血紅蛋白、白介素-6、腫瘤壞死因子負(fù)相關(guān)[20]。此外，在人類胰島中最豐富的5種circRNA中，有4種(circCIRBP、circZKSCAN、circRPH3AL和circCAMSAP1)與糖尿病狀態(tài)顯著相關(guān)。在分離的人胰島中，circCIRBP與胰島素分泌指數(shù)相關(guān)，而在0.5 mmol/L棕櫚酸鹽處理后的EndoC-βH1細(xì)胞中，circCIRBP表達(dá)增加，circRPH3AL表達(dá)減少[21]。有研究發(fā)現(xiàn)circRNA_008565可能是潛在的細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)因子，它通過(guò)抑制miR-504來(lái)調(diào)節(jié)MAPK8(JNK)功能和大鼠胰島細(xì)胞自噬[22]。此外，在糖尿病模型中circ-Tulp4水平明顯降低，circ-Tulp4與miR-7222-3p相互作用，抑制膽固醇酯化相關(guān)基因甾醇O-?；D(zhuǎn)移酶1(sterol O-acyltransferase-1，SOAT1)的表達(dá)。SOAT1的積累激活了cyclin D1的表達(dá)，從而促進(jìn)了細(xì)胞周期的進(jìn)展。提示circ-Tulp4通過(guò)miR-7222-3p/soat1/cyclin D1信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞增殖，它可能是治療T2DM的一種潛在手段[23]。

circRNA與糖尿病并發(fā)癥

糖尿病性視網(wǎng)膜病變糖尿病性視網(wǎng)膜病(diabetic retinopathy，DR)是導(dǎo)致失明的重要原因之一[24]。該疾病影響大約1/3的糖尿病患者[25]，80%病程20年以上糖尿病患者合并DR[26]。研究顯示，circ_0005015在DR患者血漿、玻璃體和纖維血管膜中顯著上調(diào)，應(yīng)用siRNA敲減circ_0005015的表達(dá)，可抑制視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和血管形成，延緩DR進(jìn)展[27]。另一項(xiàng)研究顯示，增殖性視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)患者的hsa_circ_0001953與正常組及非PDR組相比升高，且與糖尿病持續(xù)時(shí)間和糖化血紅蛋白(HbA1c)呈正相關(guān)，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)該circRNA可與數(shù)十種miRNA相互作用，并且通過(guò)調(diào)控相應(yīng)的靶向mRNA參與PDR的發(fā)病[28]。

在模型動(dòng)物中的研究顯示，糖尿病小鼠視網(wǎng)膜血管circZNF532表達(dá)上調(diào)。沉默該circRNA降低了周細(xì)胞的活力、增殖和分化，抑制了周細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞的募集。該研究還發(fā)現(xiàn)，circZNF532作為miR-29a-3p海綿，促進(jìn)NG2、LOXL2和CDK2的表達(dá)，從而調(diào)控周細(xì)胞生物學(xué)功能；敲除circZNF532或過(guò)表達(dá)miR-29a-3p加重了鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜周細(xì)胞變性和血管功能障礙[29]。另一項(xiàng)研究顯示，circDNMT3B通過(guò)調(diào)節(jié)miR-20b-5p和BAMBI導(dǎo)致糖尿病視網(wǎng)膜的血管功能障礙。糖尿病狀態(tài)下，miR-20b-5p表達(dá)上調(diào)，通過(guò)靶向調(diào)控BAMBI表達(dá)，促進(jìn)人視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞(human retinal microvascular endothelial cell，HRMEC)的增殖、遷移和管狀形成，過(guò)表達(dá)circDNMT3B可減少糖尿病大鼠視網(wǎng)膜周細(xì)胞毛細(xì)血管數(shù)量，減輕視覺(jué)損傷[30]。

離體細(xì)胞中的研究顯示，circRNA_0084043在高糖培養(yǎng)的ARPE-19細(xì)胞中升高，該circRNA的缺失顯著增加了細(xì)胞存活并抑制了高糖觸發(fā)的細(xì)胞凋亡，而下調(diào)該circRNA顯著降低了氧化應(yīng)激，并可以有效抑制高糖刺激的炎癥反應(yīng)，抑制ARPE-19細(xì)胞中的炎性細(xì)胞因子、白細(xì)胞介素-6和Cox-2。此外，該circRNA還可通過(guò)海綿吸附作用調(diào)控miR-140-3p和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor，TGF)的表達(dá)，抑制高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷[31]。還有研究發(fā)現(xiàn)，Hsa_circ_0041795在高糖處理的ARPE-19細(xì)胞中明顯上調(diào)，該circRNA通過(guò)miR-646/VEGFC調(diào)節(jié)ARPE-19細(xì)胞的存活，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[32]。在高糖誘導(dǎo)的hRMEC中，circCOL1A2、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、MMP-2、MMP-9水平升高，而miR-29b水平降低。circCOL1A2通過(guò)海綿吸附作用調(diào)控miR-29b表達(dá)，并促進(jìn)VEGF表達(dá)。沉默該circRNA可增強(qiáng)miR-29b的表達(dá)，抑制VEGF表達(dá)，進(jìn)而抑制高糖誘導(dǎo)的HRMEC的增殖、遷移、血管生成和血管通透性，提示靶向circCOL1A2可能是DR的潛在治療手段[33]。此外，在DR患者和高糖誘導(dǎo)的HRMEC中，miR-1243、circ_0002570和血管素均有異常表達(dá)，circ_0002570可以通過(guò)靶向miR-1243上調(diào)血管素，介導(dǎo)高糖誘導(dǎo)的HRMEC功能障礙[34]。

糖尿病腎病糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是另一種繼發(fā)于糖尿病的漸進(jìn)性微血管并發(fā)癥，是糖尿病患者慢性腎衰竭的最常見(jiàn)原因[35]。研究表明，circRNA_15698在db/db小鼠和高葡萄糖誘導(dǎo)的小鼠腎小球系膜細(xì)胞(mesangial cell，MC)中表達(dá)均上調(diào)，該circRNA可以充當(dāng)miR-185的海綿，下調(diào) miR-185，阻斷其對(duì)TGF-β1的抑制作用，從而加重細(xì)胞外基質(zhì)的沉積[36]。circ-AKT3在DN小鼠及高濃度葡萄糖培養(yǎng)的小鼠系膜SV40-MeS13細(xì)胞中水平明顯降低，該circRNA通過(guò)調(diào)節(jié)miR-296-3p/E-cadherin信號(hào)，抑制了細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的合成，這也可能為DN的臨床診斷和治療提供生物標(biāo)志物及潛在靶點(diǎn)[37]。circ_0037128在小鼠DN模型和高糖處理的MC中表達(dá)顯著升高，體外抑制該circRNA可改善細(xì)胞增殖和纖維化，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該circRNA是通過(guò)miR-17-3p/AKT3通路促進(jìn)DN的發(fā)展[38]。circ_0123996在DN患者、DN小鼠模型高糖培養(yǎng)的MMC中均明顯增高，該circRNA通過(guò)海綿作用吸附miR-149-5p上調(diào)Bach1表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖和纖維化[39]。還有研究顯示，糖尿病狀態(tài)下，circ_0000064/miR-143[40]、circ_008045/miR-24-3p[41]、circ_0080425/miR-24-3p[41]通路均可促進(jìn)MC的增殖和纖維化。近期的研究表明，circLRP6是一種新發(fā)現(xiàn)的非編碼RNA，在高糖處理的MC中顯著表達(dá)，可以充當(dāng)miRNA-205的海綿，抑制HMGB1并激活TLR4/NF-κB途徑，調(diào)節(jié)系膜細(xì)胞增殖、氧化應(yīng)激、ECM積累和炎癥[42]。另一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的circRNA circ_0000491通過(guò)靶向TGFβ受體Ⅰ，加重DN小鼠腎小球系膜細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)沉積，該circRNA在DN小鼠和高糖誘導(dǎo)的MeS13細(xì)胞中均顯著升高，抑制該circRNA顯著抑制波形蛋白、纖連蛋白和平滑肌肌動(dòng)蛋白以及Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型膠原的增加，同時(shí)逆轉(zhuǎn)了高糖誘導(dǎo)的MeS13細(xì)胞中e-cadherin的減少，該研究提示circrna_0000491可能是治療DN的潛在靶點(diǎn)[43]。

以上研究均提示circRNA可通過(guò)一定的機(jī)制促進(jìn)系膜細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)沉積，那么，糖尿病狀態(tài)下，circRNA對(duì)其他腎臟實(shí)質(zhì)性細(xì)胞的影響如何？研究顯示，circACTR2在高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，抑制該circRNA可顯著降低細(xì)胞焦亡、白細(xì)胞介素-1釋放、Ⅳ型膠原和纖連蛋白的生成，表明該circRNA可有效調(diào)節(jié)近端腎小管細(xì)胞炎癥和死亡，該研究探討了circRNA在小管細(xì)胞焦亡中的作用，為DN的發(fā)病機(jī)制和治療提供了新的視角[44]。circ_WBSCR17在DN小鼠模型和高糖誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞中高表達(dá)，該circRNA通過(guò)miR-185-5p/SOX6調(diào)控軸，促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)和纖維化[45]。hsa_circ_0003928和Anxa2 mRNA在DN患者及高糖誘導(dǎo)的小管上皮細(xì)胞HK-2細(xì)胞中的水平均明顯升高，而miR-151-3p水平降低，敲除該circRNA可增加Bcl-2表達(dá)，降低Bax和cleaved caspase-3表達(dá)，改善細(xì)胞活力、減輕炎癥和凋亡[46]。還有研究顯示，circ_0000285在DN小鼠模型和高糖孵育的足細(xì)胞中顯著升高，而miR-654-3p明顯下調(diào)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該circRNA通過(guò)海綿化作用結(jié)合miR-654-3p、激活MAPK6促進(jìn)足細(xì)胞損傷[47]。

糖尿病神經(jīng)病變糖尿病神經(jīng)病變(diabetic neuropathy，DN)是糖尿病最常見(jiàn)的慢性并發(fā)癥之一，影響了50%以上的糖尿病患者[48]。它主要累及周圍神經(jīng)、自主神經(jīng)和腦神經(jīng)等，大腦和脊髓也會(huì)受到影響[49-50]。糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy，DPN)常表現(xiàn)為肢體遠(yuǎn)端對(duì)稱性麻木。DPN具有廣泛的病理改變，包括炎癥浸潤(rùn)、脫髓鞘和軸突丟失[51]。研究顯示，長(zhǎng)鏈非編碼RNA通過(guò)靶向miR-146a-5p，調(diào)控XR_589933、XR_351905、XR_357013、XR_589615、XR_595664表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)炎癥反應(yīng)，提示 lncRNA可能通過(guò)吸收miR-146a-5p參與DPN的發(fā)病過(guò)程[52]。

近期的研究顯示，糖尿病小鼠的坐骨神經(jīng)和背根神經(jīng)節(jié)的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。在WT和DM小鼠之間的DRG中鑒定出311 004種circRNA和15種差異表達(dá)的circRNA，以及35368個(gè)mRNA和133種差異表達(dá)的mRNA。共表達(dá)分析顯示，有11個(gè)circRNA和14個(gè)mRNA具有顯著相關(guān)性[53]。其中circRNA.4614的表達(dá)明顯上調(diào)，與circRNA.4614顯著相關(guān)的mRNA是Olfr397和Slc30a10[53]。其中，Slc30a10是一種錳外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，可以增加血液和大腦中的錳含量，可引起嚴(yán)重的神經(jīng)毒性[54]。由此可見(jiàn)，circRNA亦可能參與了DPN的發(fā)生發(fā)展。

糖尿病性心肌病據(jù)統(tǒng)計(jì)，65%的DM患者的死亡原因?yàn)樾难芟到y(tǒng)疾病。糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)是糖尿病心臟并發(fā)癥之一，心臟纖維化是DCM的重要病理基礎(chǔ)。有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者心肌中circRNA_000203表達(dá)上調(diào)，并且與心臟成纖維細(xì)胞中α-SMA、Col1a2和Col3a1的表達(dá)增加有關(guān)。該circRNA主要通過(guò)調(diào)控miR-26b-5p抑制Col1a2和CTGF等下游靶標(biāo)。還有研究發(fā)現(xiàn)，circRNA_010567通過(guò)miR-141/TGF-β1途徑促進(jìn)心肌纖維化[55]。另外，hsa_circ_0076631，即與胱天蛋白酶1相關(guān)的circRNA(CACR)，在高糖處理的心肌細(xì)胞和糖尿病患者的血清中表達(dá)增加，并通過(guò)靶向調(diào)控miR-214-3p/caspase-1途徑介導(dǎo)心肌焦化[56]。mmu_circ_0000652/mir-195/Bcl2和mmu_circ_0001058/mir-21/sprouty homolog 1(SPrY1)是典型的ceRNA調(diào)控機(jī)制的代表。Bcl2是細(xì)胞凋亡過(guò)程中的關(guān)鍵調(diào)控分子，SPrY1與間質(zhì)纖維化有關(guān)，結(jié)果提示mmu_circ_0000652和mmu_circ_0001058可能在早期DCM中發(fā)揮重要作用[57]。

糖尿病血管病變糖尿病血管病變的病理改變之一是血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。研究表明，circRNA失調(diào)可能是血管內(nèi)皮細(xì)胞受損的新因素。有報(bào)道顯示，has_circ_0054633在T2DM患者和健康人外周血中差異表達(dá)[58]。hsa_circ_0054633可調(diào)節(jié)高糖誘導(dǎo)的人血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙[59]，通過(guò)miR-218/血紅素加氧酶-1軸對(duì)高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞功能發(fā)揮保護(hù)作用。另外，高糖處理的人血管平滑肌細(xì)胞中，circWDR77(hsa_circ_0013509)明顯上調(diào)，沉默hsa_circ_0013509有助于血管平滑肌的功能恢復(fù)[60]。circBPTF在高糖誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)升高，敲減該circRNA，通過(guò)miR-384/LIN28B軸，增加細(xì)胞活力并抑制細(xì)胞凋亡、促炎細(xì)胞因子的釋放和氧化應(yīng)激[61]。hsa_circ_0058092在高糖條件下表達(dá)降低，過(guò)表達(dá)該circRNA，可通過(guò)miR-217/FOXO3，保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞存活、增殖、遷移和血管生成分化[62]。還有研究表明，circVEGFC可通過(guò)miR-338-3p/HIF-1/VEGFA軸，促進(jìn)高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，為糖尿病內(nèi)皮細(xì)胞損傷提供了一種潛在的治療靶點(diǎn)[63]。

糖尿病足潰瘍糖尿病足潰瘍(diabetic foot ulcers，DFU)是糖尿病患者最常見(jiàn)的下肢并發(fā)癥之一，給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞的自體移植可促進(jìn)糖尿病患者傷口的愈合。結(jié)果顯示，通過(guò)在高糖條件下促進(jìn)自噬激活，含有高濃度mmu_circ_0000250的外泌體對(duì)內(nèi)皮祖細(xì)胞功能恢復(fù)起到很好的促進(jìn)作用。mmu_circ_0000250的表達(dá)通過(guò)miR-128-3p吸附促進(jìn)了SIRT1的表達(dá)，從而增加了傷口皮膚的血管生成，并通過(guò)自噬激活抑制了細(xì)胞凋亡并促進(jìn)了糖尿病患者的傷口愈合[64]。還有研究顯示，hsa_circ_0084443在DFU表皮角質(zhì)形成細(xì)胞中上調(diào)，調(diào)節(jié)角化細(xì)胞的遷移和增殖[65]。此外，血清和外泌體hsa_circ_0000907和hsa_circ_0057362可作為DFU早期診斷的生物標(biāo)志物[66]。

結(jié)論與未來(lái)展望

綜上所述，circRNA的功能具有多樣性，影響多種生命過(guò)程。在糖尿病及其慢性并發(fā)癥發(fā)生與發(fā)展中亦發(fā)揮著重要作用，有可能為糖尿病及其慢性并發(fā)癥的診斷提供新的生物標(biāo)志物，并為治療提供新的潛在靶點(diǎn)。很明顯，在未來(lái)幾年，circRNA生物學(xué)領(lǐng)域很可能成為包括糖尿病及其并發(fā)癥在內(nèi)的許多人類疾病的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。

然而，目前的研究還存在一些局限性。首先，circRNA的調(diào)節(jié)回路和降解機(jī)制在很大程度上尚不清楚。其次，circRNA可能具有與其他RNA類似的二級(jí)結(jié)構(gòu)，這可能對(duì)其發(fā)揮生物學(xué)功能很重要。然而，關(guān)于circRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的研究尚未得見(jiàn)。第三，circRNA的組織特異性模型及其在液體活檢和細(xì)胞外囊泡中的穩(wěn)定性使其成為糖尿病及其并發(fā)癥的有前途的生物標(biāo)志物或靶點(diǎn)。目前尚不清楚以circRNA為基礎(chǔ)的治療方法是否會(huì)產(chǎn)生副作用或降低藥物反應(yīng)性。第四，circRNA與其他ncRNA如lncRNA、piRNA、tsRNA的相互作用還是一個(gè)有待解決的問(wèn)題?？偠灾@些關(guān)于circRNA在糖尿病及其并發(fā)癥中的意義的問(wèn)題仍有待于在未來(lái)得到解答。