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研究背景:环状RNAs(circRNAs)是一类丰富的非编码RNA分子,近期研究发现circRNAs参与微小RNAs(miRNAs)介导的转录后调控,发挥miRNA海绵体的作用。前期研究表明循环系统中许多miRNAs表达变化与绝经后骨质疏松症(Postmenopausal Osteoporosis,PMOP)密切相关,然而 miRNA 作用的具体分子机制尚未研究清楚。circRNAs在PMOP中的表达研究也尚属空白。本文旨在探索circRNAs在绝经后骨质疏松症患者中的表达改变,并在人骨髓间充质干细胞(hMSCs)中验证和分析其功能及作为生物标志物的潜能。研究内容:1、绝经后骨质疏松症环状RNAs差异表达谱的研究利用circRNA芯片技术对PMOP患者与对照组外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中的 circRNAs 进行检测并初步分析。2、绝经后骨质疏松症环状RNAs生物信息学分析对芯片检测到差异表达显著的circRNAs进行整体GO分析和KEGG Pathway分析。选择差异表达显著的5个circRNAs进行RT-PCR验证,结果与芯片变化趋势一致且具有统计意义的circRNAs建立circRNA-miRNA-mRNA相互关系网络,并做GO分析和KEGG Pathway分析,进行功能方面的初步研究。3、hsacirc<sub>0001275作为PMOP生物标志物的潜能研究通过ROC曲线和尤登指数评价有显著性差异的circRNA作为生物标志物的潜力。4、骨髓间充质干细胞成骨分化过程中circRNAs的表达研究根据芯片结果,在hMSCs诱导成骨分化第0、1、3、5天,利用QRT-PCR技术对显著性差异的18条circRNAs及其预测的miRNA进行验证。研究结果:1、芯片结果显示,与正常对照组相比,PMOP患者PBMC中共发现381个差异表达的circRNAs(FC≥1.5,P<0.05),其中203个上调、178个下调。经统计发现这些circRNAs大多分布在人类染色体chr1和chr3,多数来源于外显子。2、RT-PCR验证结果显示hsacirc0001275的表达水平变化与芯片结果一致且有统计学意义。构建circRNA-miRNA-mRNA共表达网络,hsacirc0001275的miRNAs靶基因主要集中在生物学过程,可能与TNF信号通路密切相关。3、Hsacirc0001275与骨密度的T-score积分相关,在ROC曲线分析中,其AUC为0.726(95%CI:0.585-0.868),尤登指数=0.29,诊断效能较差。联合从β-CROSSL 诊断效果最佳:AUC=0.786,尤登指数=0.548。Hsacirc0001275可能是PMOP生物标志物。4、在hMSCs中进一步验证circRNA表达,有4条circRNAs(hsacirc0031241、hsacirc0000524、hsacirc<sub>0002082 和 hsa<sub>circ<sub>0001275)和8条对应的miRNAs hsa-miR-338-3p、hsa-miR-135b-5p、hsa-miR-877-3p、hsa-rmiR-422a、hsa-miR-422a、hsa-miR-506-3p、hsa-miR-370-3p;hsa-miR-4773和 hsa-miR-4742-3p 呈现一致性的规律性变化。hsacirc0000524---hsa-miR-338-3p 和 hsa-miR-135b-5p---靶向 Runx2 和 Fgfr2 途径和 hsacirc0001275---hsa-miR-422a---靶向CD226途径可能与骨髓间充质干细胞分化调节相关。结论:1、绝经后骨质疏松患者PBMC中存在差异表达的circRNAs。2、Hsacirc<sub>0001275是PMOP患者PBMC中差异表达显著的circRNA,它可能作为miRNA海绵体通过TNF信号通路影响其下游基因。3、Hsacirc0001275具有作为PMOP生物标志物的潜能。4、hsacirc0000524---hsa-miR-338-3p 和 hsa-miR-135b-5p---靶向 Runx2 和Fgfr2 途径与 hsacirc0001275-hsa-miR-422a—CD226 途径可能在 hMSCs 中起到调控作用。