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综述:环状RNA在衰老中的多面角色:从分子机制到治疗潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Non-coding RNA Research 5.9
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这篇综述系统阐述了环状RNA(circRNA)在衰老进程中的调控机制及治疗潜力,重点解析了其作为miRNA海绵(ceRNA)、转录调控因子和表观遗传修饰介导者的多重功能(如m6 A修饰、DNA甲基化),并探讨了circRNA在神经退行性疾病(AD/PD)、心血管疾病和癌症等衰老相关疾病中的诊断价值与干预策略。
环状RNA:解码衰老的分子密码
1. 引言
衰老伴随细胞功能退化与器官衰竭,而circRNA作为新型非编码RNA,以其闭合环状结构和稳定性成为调控衰老的关键分子。研究表明,circRNA通过基因表达调控、表观遗传修饰和细胞功能干预,影响从线粒体功能障碍到慢性炎症等衰老核心特征。
2. CircRNA通过基因表达调控衰老
2.1 miRNA海绵作用
circRNA通过MREs竞争性结合miRNA,如circFndc3b吸附miR-93-5p上调VEGF-A促进心肌修复,而circHIPK3通过miR-124-3p/Akt1轴调节胰岛素分泌,影响代谢衰老。
2.2 转录调控
EIciRNA类circRNA(如circANKRD52)与U1snRNP/RNA聚合酶II结合,直接激活父基因转录。m6
A修饰的circIGF2BP3则通过稳定HMGA2 mRNA促进结直肠癌肝转移。
2.3 RNA-蛋白互作
circFoxo3结合E2F1和ID1蛋白抑制心肌细胞抗应激能力,而circPUM1作为支架蛋白促进UQCRC1/2复合体形成,增强食管癌线粒体能量代谢。
3. 表观遗传修饰的桥梁
3.1 染色质重塑
circZK-SCAN1通过抑制组蛋白乙酰化延缓黑色素瘤转移,而ciRS-7激活SWI/SNF复合体驱动毛囊黑色素合成。
3.2 DNA甲基化调控
circRNA_0116449通过TF-circRNA-mRNA网络调控创伤性脑损伤的脂质过氧化,circNSUN2则通过m6
A-IGF2BP2-HMGA2轴促进CRC转移。
4. 细胞功能的全局掌控
4.1 细胞周期
circFoxo3-p21-CDK2三元复合物阻滞G1/S期转换,而circZFR通过磷酸化Rb蛋白加速宫颈癌细胞S期进程。
4.2 凋亡与自噬
circGlis3结合SCOTIN抑制胰岛β细胞凋亡,ACR-Pink1-FAM65B轴则通过抑制线粒体自噬保护心肌细胞。
5. 衰老相关疾病的治疗靶点
5.1 神经退行性疾病
脑特异性circEPS15通过miR-24-3p-PINK1轴增强线粒体自噬,而ciRS-7/miR-7/UBE2A网络影响阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白清除。
5.2 心血管疾病
心脏富集circALMS1_6通过吸附miR-133改善心肌重构,circSCAR则通过结合mPTP抑制氧化应激减轻脂肪肝。
6. 应用前景
circRNA的器官特异性表达(如血液中circDEF6与年龄正相关)和稳定性使其成为理想衰老标志物。基因编辑和纳米递送技术的发展为circRNA疗法提供可能,如靶向沉默促衰老circFoxo3或补充保护性circFndc3b。
7. 挑战与展望
当前研究受限于circRNA动态监测技术和跨物种验证。未来需开发高灵敏度检测方法,并探索亚细胞器内circRNA的功能,如线粒体circSCAR调控mROS的分子细节。
8. 结论
circRNA通过多维度机制参与衰老调控,其研究将为延缓衰老和干预相关疾病提供全新视角,但临床转化仍需解决递送效率和体内动态调控等关键问题。
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