circular RNA(HRCR)靶标结合miR-223保护心脏免受心肌肥厚和心脏衰竭

本研究中作者首先通过miRNA基因芯片分析、Northern blot、RT-PCR等技术手段发现，ISO处理14天后，miRNA-223的表达量显著上调，并且在患有心脏肥厚和心脏衰竭的人和小鼠心脏中miRNA-223的表达量也有明显的上调，初步得出结论：miRNA-223参与调控心肌肥厚和心脏衰竭。接下来作者利用miR-223过表达转基因小鼠以及miR-223基因敲除转基因小鼠进一步验证表型，结果发现miR-223过表达小鼠成年后出现明显的心肌肥厚和心脏衰竭症状，而miR-223基因敲除小鼠表型相反，进一步证明在活体内，miR-223可以诱导心肌肥厚和心脏衰竭。

接下来作者进一步研究miR-223对心肌细胞的影响，结果发现miR-223过表达细胞中出现明显的心肌肥大反应，而miR-223敲除细胞中，ISO处理引起的心肌肥大反应明显被破坏，说明miR-223过表达会促进心肌肥厚，而miR-223基因敲除会阻断心肌肥厚。

为了进一步研究miR-223调控心肌肥厚和心脏衰竭的分子机制，作者筛选了一些参与调控心肌肥厚的基因作为miR-223的靶标候选基因，然后通过western blot分析miR-223过表达和缺失突变体中上调以及下调的基因，结果发现miR-223可以显著抑制ARC的表达，而前人已经有研究报道ARC参与调控心肌肥厚和细胞凋亡，所以初步推断ARC可能是miR-223下游的靶标位点。

接下来作者通过RNAhybrid分析发现，ARC的3′UTR含有潜在的miR-223的结合位点，然后通过Target Protector technology进一步证明miR-223可以特异调控ARC的表达，ARC 3′UTR的翻译活性受到miR-223的抑制。

接下来作者构建了一个不带ARC 3′UTR的腺病毒载体，这种病毒载体对miR-223不敏感，结果发现这种腺病毒可以减弱ISO处理诱导的心肌肥厚反应。然后作者通过ARC过表达转基因株系进一步证明了ARC可以保护心脏免受心肌肥厚和心脏衰竭，减少细胞凋亡。以上这些研究结论表明：在调控心肌肥厚和心脏衰竭的过程中，ARC是miR-223的下游靶标位点。

CircRNA和miRNA的互作是目前研究的一个热点话题，为了进一步研究是否有CircRNA参与调控miR-223的表达，作者从CircRNA数据库中随机筛选出100个CircRNA，通过qRT-PCR验证筛选到36个CircRNA，然后通过Northern blot筛选到一个特异性表达的CircRNA: mm9-circ-012559(HRCR)。

然后作者通过RNAhybrid分析发现HRCR包含6个CircRNA的靶标结合位点，初步表明HRCR可以和miR-223结合。接下来作者通过生物素标记，qRT-PCR，Northern bolt，pull down assay、荧光原位杂交（FISH）等技术手段，从正向以及反向两个角度分别验证HRCR和miR-223之间的互作关系，结果发现miR-223和HRCR在细胞质中存在共定位现象，HRCR可以直接结合到miR-223上。

HRCR和miR-223存在互作，而miR-223可以通过调控下游ARC的表达，进而调控心肌肥厚和心脏衰竭，为了进一步研究HRCR对ARC表达的影响，作者构建了HRCR过表达载体和基因敲除突变体，结果发现HRCR过表达载体中，ARC的表达量和活性显著增加，HRCR敲除突变体中，ARC的表达量和活性显著降低，并且HRCR可以消除miR-223对ARC表达的抑制作用，说明HRCR可以通过调控miR-223以及ARC的表达，进而调控心肌肥厚。

参考文献

Wang K, Long B, Liu F, et al. A circular RNA protects the heart from pathological hypertrophy and heart failure by targeting miR-223.[J]. European Heart Journal, 2016, 37(33):2602-2611.