心脑血管疾病是心脏血管和脑血管疾病的统称，泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病。

心脑血管疾病是一种严重威胁人类，特别是50岁以上中老年人健康的常见病，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点，即使应用最先进、完善的治疗手段，仍可有50%以上的脑血管意外幸存者生活不能完全自理，全世界每年死于心脑血管疾病的人数高达1500万人，居各种死因首位。

心血管疾病的临床治疗主要以手术治疗和药物治疗为主，其中手术治疗可达到快速恢复缺血心肌血供的目的，然而，突然的供血过程会导致侧支循环血容量增加，血运重建将导致心肌缺血-再灌注损伤（MI/RI）的激活，是引发心肌梗死的重要原因。MI/RI是影响冠心病治疗效果的关键因素,其发病机制复杂MI/RI可引起炎症反应，从而损害梗塞灶周围的活体组织，以及破坏线粒体膜电位，导致活性氧（ROS）的形成。

临床上治疗MI/RI的方法多种多样，包括抗炎、抗氧化、缺血预处理和药物预处理等。冠状动脉手术后患者补充维生素C和维生素E可通过抗氧化应激显著降低MI/RI。但许多抗炎和抗氧化药物受到药代动力学等因素的限制，因此亟待开展更多研究以充分了解该病的分子基础，寻找通过调节炎症和氧化应激来治疗MI/RI的药物靶点，开发治疗药物，制定治疗策略。

一种新环状RNA的发现

探索和发现新的环状RNA是开发诊断和治疗心肌缺血再灌注损伤(MI/RI)的创新药物的途径之一。最近，大连医科大学尹连红团队在国际知名期刊Redox Biology中发表了题为circMIRIAF aggravates myocardial ischemia-reperfusion injury via targeting miR-544/WDR12 axis的研究论文，他们的研究通过芯片筛选分析，在AC16细胞中发现了与缺氧-再氧化损伤(H/RI)相关的环状RNA，筛选出hsa_circRNA_104852，命名为circMIRIAF。

大连医科大学尹连红团队发表于Redox Biology的文章

预测可能存在的靶点

建立AC16细胞H/RI模型
作者首先验证了AC16细胞H/RI模型的效果。分别检测细胞活力、LDH释放、光镜下形态和ROS缺氧。同时通过qPCR检测IL-1β、IL-6、TNF-α、ICAM-1水平，结果显示上述指标均升高。因此，确定了24小时缺氧1小时复氧的AC16细胞的H/RI模型条件。

环状RNA在H/RIAC16细胞中的表达模式

模型建立后，作者对AC16细胞进行测序，共鉴定出13406个环状RNA。得到对照组和模型组差异表达RNA(H/RI)的分层聚类热图(见图1)。

circMIRIAF在H/RIAC16细胞中高表达
在得到相当数量的差异circRNA后，作者又以碱基序列长度在100-3000之间为条件，进行了一次筛选。最终对8个circRNA进行了匹配，并将其标记在了火山图上(图2G)。这8个circRNA中有5个在H/RI组有明显的调节，而hsa _ circRNA _ 104852则在心肌细胞中被稳定表达的RAD23B转录。

将hsa _ circRNA _ 104852和小鼠mmu _ circ _ 0011688进行对照的结果显示，同源性达到98%(图2J)。FISH实验结果显示，AC16细胞中检测出hsa _ circRNA _ 104852，小鼠心脏组织中也检测出mmu _ circ _ 0011688(图2K)。作者给这两个RNA起了新的名字circMIRIAF(环MI/RI相关因子)。对心脏组织和早期心肌细胞进行MI/RI,circMIRIAF增加，由此确定了研究主体。

ceRNA分析
根据上调的差异表达基因，可以预测与circMIRIAF相关的miRNA和mRNA，从而形成网络(图3A)。预测11个miRNA会与circMIRIAF结合，其中5个会与上调差异基因结合，因此验证了与这5个miRNA结合的mRNA水平(图3B,C)。

作者推断mir-544a可能与脑缺血再注入后的损伤有关，同时WDR12在心衰患者中的高表达可导致心功能恶化。因此circMIRIAF/miR-544/WDR12轴被认为有控制MI/RI的可能性。

验证猜想

circMIRIAF/miR-544/WDR12轴的验证
接下来，作者对该轴进行了验证，确认了circMIRIAF亚细胞的位置。FISH结果显示circMIRIAF位于AC16细胞的细胞质中,根据氧化酶类报告基因实验的结果，证实了之前的推论。因此circMIRIAF竞争性地吸附mir-544，从而减少mir-544对WDR12的抑制。

WDR12/Notch1信号通路参与MI/RI过程

接着作者验证了WDR12及其下游相关蛋白在AC16细胞和小鼠中的表达水平,结果提示circMIRIAF/miR-544/WDR12轴通过Notch1信号通路在体外和体内调控MI/RI的氧化应激和炎症反应。

抑制miR-544会加重AC16细胞的H/RI

miR-544拮抗剂与WDR12正相关，而miR-544和WDR12负相关。因此,表明miR-544对WDR12的表达具有负调控作用,进而通过Notch1信号途径加重氧化应激和炎症反应。

抑制miR-544会加剧小鼠的MI/RI
miRNA在体内的作用是通过使用miR-544拮抗剂来研究。miR-544拮抗剂可降低MI/RI小鼠的心功能。使用iWorx BIO4测量小鼠心电，心电图显示：MI/RI后ST段升高，miR-544 antagomir处理小鼠的ST段进一步升高(图4)。

另外，心肌梗死面积、超声心动图、心肌纤维、心肌组织中的炎性细胞以及血清CK-MB和cTn-I水平的恶化也表明小鼠的心脏功能变差。

根据以上检测结果得出结论：miR-544antagomir与WDR12呈正相关，而miR-544与WDR12呈负相关。

circMIRIAF敲除/过表达可减轻/加重AC16细胞H/RI
接下来，作者验证了circRNA在体外的作用。我们发现，降低circMIRIAF水平可以显著提高细胞活力，而过表达则会降低细胞活力。另外发现circMIRIAF的表达与炎症因子mRNA呈正相关。

实验结果还显示，在si-circMIRIAF+H/RI组中，circMIRIAFsiRNA逆转了这些蛋白质的水平，而在over-circMIRIAF+H/RI组中，这些蛋白质的水平进一步上升或下降(图5)。基于以上实验结果显示circMIRIAF通过海绵吸收miR-544来调控WDR12/Notch1信号通路，并加剧AC16细胞的H/RI。

文献总结

本文首先筛选了circRNA-miRNA-mRNA轴，然后选定了目标circMIRIAF，最后证实circMIRIAF作为miR-544的海绵，正向调控WDR12蛋白的表达。miR-544沉默导致WDR12表达增加，WDR12通过调控氧化应激和炎症反应加重AC16细胞H/RI和小鼠MI/RI。

总体而言，circMIRIAF 可以作为治疗 MI/RI 的药物靶点，通过对该靶点的抑制可降低缺血再灌注对心脏造成的损伤。虽然筛选目标非常关键，但在检测病理变化时，相关的仪器设备也非常重要。

文章中为得到小鼠的心电图进行ST段分析以评估心脏功能，采用了美国iworx公司生产的IX-BIO4进行心电信号采集，为本实验提供了准确的生理指标以供参考。

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