circSMC1B通过海绵吸附let-7i调控HMGA1/NR6A1通路促进牛雄性生殖干细胞的增殖与凋亡

本研究针对牛育种中雄性生殖效率低下的问题，通过RNA-seq技术筛选了新生期与性成熟期牛睾丸中差异表达的环状RNA（circRNA），发现circSMC1B通过海绵吸附let-7i上调HMGA1/NR6A1表达，促进雄性生殖干细胞（mGSCs）增殖与凋亡。该研究为解析circRNA在牛精子发生中的调控机制提供了新靶点，对提升畜牧繁殖效率具有重要意义。

　　

在畜牧业中，公牛的精子质量直接影响人工授精效率和遗传改良进程。尽管人工授精技术已取得显著进展，但雄性繁殖效率仍是制约牛育种的关键瓶颈。近年来，环状RNA（circRNA）作为一类稳定的非编码RNA，被发现在睾丸发育和精子发生中发挥重要调控作用。然而，circRNA在牛睾丸发育中的动态表达谱及其分子机制仍不明确，这限制了其在畜牧繁殖中的应用潜力。

西北农林科技大学的研究团队通过高通量测序和功能实验，揭示了circSMC1B通过竞争性结合let-7i调控HMGA1/NR6A1通路，促进牛雄性生殖干细胞（mGSCs）增殖与凋亡的分子机制。该研究发表于《BMC Genomics》，为circRNA在牛精子发生中的功能研究提供了重要理论依据。

研究采用RNA-seq技术分析了新生（3日龄）和性成熟（13月龄）安格斯牛睾丸的circRNA表达谱，结合生物信息学筛选差异表达circRNA。通过体外细胞实验（CCK-8、EdU染色、流式细胞术）验证circSMC1B对mGSCs增殖和凋亡的影响，并利用双荧光素酶报告系统证实circSMC1B与let-7i的互作关系。

CircRNA表达模式分析
RNA-seq共鉴定28,065个候选circRNA，其中987个在性成熟期差异表达（710个上调，277个下调）。GO分析显示差异circRNA的宿主基因富集于精子发生、生殖细胞发育等生物学过程，KEGG通路分析提示其参与细胞周期、黏着斑等信号通路。

circSMC1B的功能验证
RT-qPCR证实circSMC1B在性成熟睾丸和mGSCs中高表达。过表达circSMC1B显著促进mGSCs增殖（上调Cyclin D1、下调P21）并诱导凋亡（Bax/Caspase 9上调），流式检测显示S期和G2期细胞比例增加。

分子机制解析
circSMC1B通过两个结合位点吸附let-7i，解除其对靶基因HMGA1和NR6A1的抑制。双荧光素酶实验证实let-7i直接作用于HMGA1/NR6A1的3'UTR区域，而circSMC1B过表达可逆转let-7i对这两个基因的抑制作用。

该研究首次阐明circSMC1B通过ceRNA机制调控牛mGSCs命运的分子通路，为理解circRNA在哺乳动物精子发生中的作用提供了新视角。研究发现的circSMC1B-let-7i-HMGA1/NR6A1轴不仅丰富了生殖生物学理论，还可能为开发提高公牛繁殖力的分子标记或干预策略提供靶点。此外，该工作建立的牛睾丸circRNA表达数据库为后续研究提供了宝贵资源。