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综述:内源性环状RNA的免疫调节作用:生物发生、功能及治疗应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Biochemical Pharmacology 5.6
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本综述系统阐述了环状RNA(circRNA)作为新型非编码RNA(ncRNA)在免疫调控中的多维作用机制,包括作为miRNA海绵(sponge)、转录调控因子、蛋白支架(scaffold)及功能性肽翻译模板。重点解析了circRNA在感染性疾病(病毒/细菌/真菌)、肿瘤免疫和自身免疫病中的时空表达特征,并探讨其作为诊断标志物和工程化治疗靶点的临床转化潜力,为免疫稳态失衡相关疾病提供创新干预策略。
环状RNA(circRNA)通过反向剪接形成共价闭合环状结构,区别于线性RNA的5′端帽和3′端poly(A)尾特征。根据基因组来源可分为四类:内含子来源环状RNA(ciRNA)、外显子-内含子环状RNA(eiciRNA)、外显子环状RNA(ecircRNA)和基因间circRNA。其功能多样性体现在六种分子机制:作为microRNA(miRNA)的分子海绵或储存库,通过吸附miRNA调控靶基因表达;直接调控父本基因转录;作为蛋白支架(如结合RIG-I调控先天免疫);招募蛋白质复合物(如促进STAT3磷酸化);抑制线性mRNA翻译;通过m6A修饰或内部核糖体进入位点(IRES)编码功能性肽段。
病原体感染可诱导宿主circRNA表达重编程。汉坦病毒感染致人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中70种circRNA异常(65上调/5下调),SARS-CoV-2感染则通过circBACH1调控IL-6分泌。细菌感染中,结核分枝杆菌激活circRNA_103017/miR-128-3p轴促进炎症因子释放,而circRNA_0050463通过ceRNA机制增强铜绿假单胞菌清除。真菌感染如白色念珠菌通过circHIPK3/miR-381-3p/STAT3通路调控巨噬细胞极化。
circRNA在造血谱系中呈现阶段特异性表达。骨髓间充质干细胞(BMSC)成骨分化时5443种circRNA失调(3938上调),其中circ_33298通过吸附miR-214-3p促进BMP2信号传导。T细胞发育中,circRNA-CDYL通过m6A依赖翻译产生功能性肽段调控胸腺细胞选择。B细胞成熟阶段,circPICALM通过结合IGF2BP3稳定MYC mRNA驱动生发中心反应。
circRNA通过JAK/STAT和cGAS-STING等通路双向调控肿瘤进展。促瘤型circARSP91通过招募ILF3增强PD-L1转录促进免疫逃逸,而抑瘤型circFAM53B通过抑制NF-κB通路阻断M2型巨噬细胞极化。在代谢重编程中,circMYO10通过miR-370-3p/ACSL4轴促进铁死亡抵抗。
类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMC)中circPTPN22下调通过miR-326-3p/TRAF6轴加重滑膜炎症。系统性红斑狼疮(SLE)中circIBTK通过阻断NLRP3炎症小体组装抑制树突细胞活化。多发性硬化症(MS)患者脑脊液内circ_0005402通过吸附miR-15b-5p保护血脑屏障完整性。
诊断方面,hsa_circ_0045800可作为干燥综合征标志物,hsa_Circ_0072463预测脓毒症预后。治疗领域,工程化circRNA通过递送免疫检查点抑制剂(如CTLA-4模拟肽)或干扰促炎因子(如TNF-α)展现精准调控潜力。纳米载体递送circSTAT3抑制剂可逆转肿瘤相关巨噬细胞极化。
当前circRNA研究面临体内递送效率低、脱靶效应和功能冗余等挑战。未来需开发组织特异性递送系统,结合单细胞测序解析circRNA细胞亚群特异性,并探索环状RNA疫苗在传染病防治中的应用。
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