mmu_circ_0000684/hsa_circ_0067098 通过靶向 mmu_miR_671-5p/ARID3B 轴，介导肾小管上皮细胞凋亡在缺血-再灌注诱导的急性肾损伤中的作用

《Archives of Biochemistry and Biophysics》：mmu_circ_0000684/hsa_circ_0067098 Mediates Renal Tubular Epithelial Cells Apoptosis to Ischemia-reperfusion-induced Acute Kidney Injury by Targeting the mmu_miR_671-5p/ARID3B Axis

本研究探讨mmu_circ_0000684及其人类同源体hsa_circ_0067098在缺血性急性肾损伤（AKI）中的作用，发现其通过miR-671-5p/ARID3B通路促进肾小管细胞凋亡，沉默该circRNA可减轻AKI，为治疗提供新靶点。

本研究围绕缺血再灌注性急性肾损伤（AKI）的分子机制展开，重点探索了圆环RNA mmu_circ_0000684及其人类同源体hsa_circ_0067098在肾损伤发生发展中的作用。研究团队通过整合多组学技术和细胞生物学手段，系统揭示了该circRNA通过调控miR-671-5p/ARID3B信号轴影响肾细胞凋亡的分子路径。

在研究背景方面，团队指出缺血再灌注损伤作为AKI的主要诱因，其病理机制涉及氧化应激、炎症反应和细胞凋亡等多重通路。尽管近年已有关于circRNA参与肾损伤的研究，但针对Zfp148基因家族内circRNA的功能探索仍存在空白。这种研究缺口直接推动了本课题的开展——通过解析mmu_circ_0000684的作用机制，为开发新型靶向治疗策略提供理论依据。

实验设计采用了"离体-体内"双验证模式。在细胞层面，选用小鼠近端小管细胞系（BUMPT）和人类肾上皮细胞（HK-2）进行体外实验，通过实时荧光定量PCR和蛋白质印迹技术，动态监测circRNA表达水平及其关联蛋白的表达变化。特别值得注意的是，研究团队创新性地建立了"缺血-再灌注"动态刺激模型，通过模拟临床肾功能衰竭的病理过程，精准捕捉细胞凋亡的关键时间节点。

机制研究取得重要突破：首先证实mmu_circ_0000684在缺血损伤后表达显著上调，其通过海绵效应吸附miR-671-5p，间接激活ARID3B蛋白的表达。这种调控网络的形成机制涉及circRNA与microRNA的特异性相互作用，以及ARID3B蛋白在染色质重塑和转录调控中的双重功能。在动物模型验证阶段，通过建立双侧肾缺血再灌注小鼠模型，发现抑制mmu_circ_0000684表达能有效改善肾功能指标（Scr和BUN水平），同时观察到肾组织病理学变化的显著缓解。

研究首次完整揭示circRNA介导的肾损伤调控网络：缺血应激触发circRNA表达异常，导致关键miRNA的清除效率下降，进而激活下游促凋亡蛋白信号通路。这种调控具有组织特异性，在人类细胞系中得到完全复现。特别值得关注的是，该circRNA家族在物种间的保守性分析显示，其作用机制跨越物种屏障，这为开发跨物种适用的治疗策略提供了理论支持。

在技术方法创新方面，研究团队构建了多维度检测体系：结合生物信息学预测确定关键调控节点，通过报告基因检测验证circRNA/miRNA相互作用，利用荧光原位杂交技术定位circRNA在细胞核/质的分布特征，并采用流式细胞术定量检测凋亡细胞比例。这种多角度验证方法有效规避了单一技术体系的局限性，显著增强了研究结论的可信度。

临床转化潜力方面，研究首次证实了hsa_circ_0067098作为治疗靶点的可行性。通过设计靶向该circRNA的小分子干扰剂，在体外实验中成功逆转缺血损伤导致的细胞凋亡。动物实验进一步验证了其体内治疗的有效性，为后续开发新型抗肾损伤药物奠定了基础。研究团队特别强调，这种"从分子机制到临床应用"的研究范式，为circRNA类药物开发提供了可复制的科研路径。

在学术价值层面，本研究填补了多个领域的研究空白：首次揭示Zfp148基因家族内circRNA的功能；首次建立哺乳动物circRNA与microRNA的级联调控模型；首次在人类细胞系中验证同源circRNA的生物学功能。这些发现不仅深化了我们对缺血性肾损伤分子机制的理解，更为后续研究提供了关键的实验范式和理论框架。

关于治疗策略的展望，研究团队提出"双靶向干预"的可能性：一方面通过抑制mmu_circ_0000684的表达阻断促凋亡信号通路，另一方面增强miR-671-5p的活性或抑制ARID3B蛋白功能，形成多维度治疗策略。这种多靶点治疗思路对于克服单药治疗耐药性具有重要指导意义。

在技术规范方面，研究严格遵循国际伦理标准，动物实验获得伦理委员会批准（NO. 2023017）。试剂采购均通过权威生物技术公司渠道，确保实验可重复性。特别值得关注的是，研究团队建立了完整的生物样本库，包含不同时间点的缺血再灌注肾组织样本，为后续功能验证提供了标准化样本资源。

该研究对临床实践的启示体现在三个方面：其一，为AKI早期诊断提供了新生物标志物（circRNA表达水平）；其二，为开发基于circRNA的小分子干扰剂类药物开辟了新方向；其三，提示在急性肾损伤治疗中需关注miRNA与染色质修饰蛋白的相互作用网络。这些临床转化价值已在预实验阶段得到初步验证。

在科学争议方面，研究对circRNA功能评价提出了新视角。传统观点认为circRNA主要发挥miRNA海绵作用，但本实验发现其通过间接调控染色质重塑相关蛋白，形成级联式促凋亡效应。这种"海绵效应-转录调控"的双功能机制，可能解释了部分circRNA在疾病发展中的复杂作用。

未来研究方向建议重点关注以下方面：1）探索circRNA在肾小管上皮细胞中的亚细胞定位特异性及其功能差异；2）解析ARID3B蛋白在肾纤维化中的信号网络；3）开展临床前药效学评价，验证候选药物的生物利用度和安全性。这些延伸研究将有助于推动本成果向临床转化。

本研究的重要启示在于，circRNA的功能解析不应局限于与miRNA的直接相互作用，而需结合染色质修饰、转录调控等更复杂的分子机制。这种系统生物学的研究方法，为解决传统circRNA功能研究中的"黑箱"问题提供了有效解决方案。