放射治療是肝癌治療的有效手段之一，然而放射性肝纖維化是肝癌放射治療的常見并發(fā)癥，制約肝癌放療效果。放射性肝纖維化的發(fā)病機(jī)制仍未明晰，有待進(jìn)一步研究。環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）是一類廣泛參與多種生物學(xué)進(jìn)程的非編碼RNA，在人類多種疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本研究通過伯豪生物提供的circRNA芯片對(duì)正常和接受放療的肝星狀細(xì)胞中差異表達(dá)的circRNA進(jìn)行分析，探討其在放射性肝纖維化發(fā)病過程中的作用。

研究結(jié)果

1.差異circRNA篩選

       為探究放療對(duì)肝星狀細(xì)胞內(nèi)circRNA表達(dá)變化的影響，研究人員利用circRNA表達(dá)譜芯片（伯豪生物提供），對(duì)正常人肝星狀細(xì)胞株LX2細(xì)胞和接受8Gy X線照射的LX2細(xì)胞進(jìn)行circRNA檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)照射后LX2細(xì)胞中差異表達(dá)（變化2倍以上）的circRNA共809個(gè)，其中表達(dá)上調(diào)179個(gè)，表達(dá)下調(diào)630個(gè)。

2. qRT-PCR驗(yàn)證circRNA的表達(dá)

       研究人員隨機(jī)選取表達(dá)上調(diào)和下調(diào)的circRNA各3個(gè)進(jìn)行qRT-PCR，結(jié)果顯示與正常LX2細(xì)胞相比，hsa_circ_0072765、hsa_circ_0071410和hsa_circ_0054345表達(dá)明顯上調(diào)，而hsa_circ_0070963、hsa_circ_0061893和hsa_circ_0013255表達(dá)明顯下調(diào)，與芯片結(jié)果一致。

3. 差異circRNA功能分析

       那么，這些差異的circRNA主要參與哪些生物學(xué)功能和信號(hào)通路呢？GO富集分析顯示，這些表達(dá)上調(diào)的circRNA的親本基因主要涉及到細(xì)胞有絲分裂、細(xì)胞器組成和細(xì)胞周期過程，而表達(dá)下調(diào)的circRNA的親本基因主要涉及到細(xì)胞組分、細(xì)胞質(zhì)和蛋白結(jié)合等；pathway富集分析顯示，表達(dá)上調(diào)的circRNA的親本基因主要涉及到“泛素介導(dǎo)的蛋白酶解”、“細(xì)胞周期”和“RNA轉(zhuǎn)運(yùn)”等，而表達(dá)下調(diào)的circRNA的親本基因主要涉及到“磷酸戊糖途徑”、“粘多糖降解”和“磷脂酰肌醇信號(hào)系統(tǒng)”等。

4.預(yù)測(cè)與circRNA互作的miRNA

       既往報(bào)道circRNA可作為miRNA海綿發(fā)揮功能，為挖掘本研究中異常表達(dá)的circRNA的潛在生物學(xué)功能，研究人員運(yùn)用TargetScan等預(yù)測(cè)網(wǎng)站對(duì)能夠與circRNA結(jié)合的miRNA進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示共有704個(gè)circRNA與miRNA存在結(jié)合位點(diǎn)，并將上述已驗(yàn)證的circRNA及其預(yù)測(cè)評(píng)分較高的5個(gè)miRNA的互作網(wǎng)絡(luò)采用cytoscape繪制構(gòu)圖。

5.沉默hsa_circ_0071410可緩解輻射誘導(dǎo)的肝星狀細(xì)胞活化

       前期生物信息預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0071410與miR-9-5p存在3個(gè)結(jié)合位點(diǎn)且既往研究報(bào)道m(xù)iR-9-5p可抑制肝星狀細(xì)胞活化。基于此，研究人員檢測(cè)發(fā)現(xiàn)miR-9-5p在接受照射的LX2細(xì)胞中低表達(dá)，而沉默hsa_circ_0071410的表達(dá)可升高miR-9-5p的表達(dá)，且緩解輻射誘導(dǎo)的LX2細(xì)胞活化，提示hsa_circ_0071410與miR-9-5p的互作可能參與放射性肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。
 

研究結(jié)論

       本研究應(yīng)用circRNA芯片篩查出在接受放療的肝星狀細(xì)胞中差異表達(dá)的circRNA，并通過生物信息學(xué)分析，挖掘出這些差異表達(dá)基因的潛在功能和與miRNA的互作網(wǎng)絡(luò)，為放射性肝纖維化的研究提供新的思路。

原文出處：
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.