文章简介
英文题目：Differential expression profles and functional analysis of circular RNAs in children with fulminant myocarditis
中文题目：circRNA在爆发性心肌炎患儿中的表达差异及功能分析研究
期刊：Epigenomics
影响因子：4.979
作者单位：山东大学附属省立医院儿科心内科
研究背景
心肌炎是由多种病因（感染性及其他原因）引起的心肌炎症，它可导致心脏功能障碍，包括收缩/舒张功能下降及心律失常。爆发性心肌炎是最严重的心肌炎类型，其特点是起病隐匿，病情发展快，可引起急性心力衰竭、心源性休克，可发生猝死。爆发性心肌炎包括直接 (感染)和间接(免疫反应和炎症反应) 心肌损伤，其发病机制目前尚不清楚。因爆发性心肌炎的临床表现从无心肌功能障碍到心力衰竭起病急骤，导致其诊断具有一定的挑战性。儿童爆发性心肌炎死亡率高，深入探讨其发病机制，对实现早期诊断和寻找新的治疗靶点具有重要意义。研究表明，circRNA不仅与各种心血管疾病发生有关，还构成细胞内效应因子，可引起心血管组织的病理生理改变。circRNA在爆发性心肌炎中的表达模式和作用仍未明确，在本研究中，先假设circRNA参与爆发性心肌炎发生，继而进行进一步的研究。
研究内容
采用ceRNA芯片技术（中科普瑞），对3例爆发性心肌炎患儿和3例健康志愿者的外周血标本中分离的白细胞中circRNA的表达模式进行分析评估。通过功能分析和circRNA-miRNA-mRNA互作构建关系网络，研究其生物学功能。采用实时荧光定量pcr (RT-qPCR)对7个选择性差异表达circRNA进行验证，寻找在爆发性心肌炎患儿中潜在的生物标志物。
研究结果
1. circRNA在儿童爆发性心肌炎中的表达
对3例爆发性心肌炎患儿和3例健康志愿者血液样本进行53635个circRNA的分析鉴定，发现2281个上调的环状rna和892个下调的环状rna，并进行火山图、热图、circRNA数量和长度的统计展示。
circRNA在爆发性心肌炎中的表达结果
2. circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络的构建
circRNA可通过竞争性地结合MREs，发挥miRNA海绵的作用，减少miRNA对靶基因的抑制作用，增加靶基因数量。预测3173个表达差异的circRNA与miRNA结合位点，构建circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络图。利用Cytoscape对top10（上调和下调）的circRNA-miRNA 相互作用关系做网络图，对根据靶基因功能（免疫和炎症有关）筛选出的7个circRNA的ceRNA关系对进行可视化展示。
circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络（倒三角形代表circRNA;椭圆表示预测的miRNA;矩形表示mRNA）
3. circRNA表达验证
采用RT-qPCR技术验证上述7个circRNA (5个上调，2种个下调)的表达水平。最终结果发现has-circ-0071542在爆发性心肌炎患者中表达上调(2.5倍)，与芯片结果趋势一致。预测has-circ-0071542可通过结合hsa-miR-8055调控MAPK的表达。
采用RT-qPCR检测6个circRNA的表达水平
4. 差异circRNA功能分析
利用ceRNA机制预测circRNA调控的差异表达mRNA, 并通过GO和KEGG富集分析对差异表达circRNA进行功能分析。结果表明，差异表达的circRNA主要参与炎症和免疫。
差异circRNA在爆发性心肌炎中的GO和KEGG富集分析
结论
本研究首次为爆发性心肌炎患儿提供了全面的差异circRNA表达谱结果。通过富集分析和ceRNA网络构建，初步评估差异表达的circRNA在爆发性心肌炎发生发展中的作用及可能机制。Has-circ-0071542在爆发性心肌炎患者中被证实显著上调，提示其可能是一个潜在生物标志物。本研究为进一步研究circRNA在爆发性心肌炎中的作用提供了新的理论基础。
