Mol Psychiatry：环状RNA在神经系统疾病中的计算识别、功能验证及潜在临床应用

近年来，随着生物技术的进步，特别是高通量RNA测序技术的发展，非编码RNA（ncRNA）在基因组中的功能逐渐被揭示。环状RNA（circRNA）作为一类特殊的非编码RNA，因其在神经组织中的高表达和多种生物化学功能而受到广泛关注。circRNA通过反向剪接形成共价闭合环状结构，具有高度稳定性，并在神经组织中表现出丰富的表达。研究表明，circRNA在神经精神疾病和神经退行性疾病中扮演着重要角色，如精神分裂症、双相情感障碍、重度抑郁症、阿尔茨海默病和帕金森病等。这些发现表明，circRNA可能为这些复杂神经系统疾病的分子功能障碍提供了新的研究框架。

在研究方法上，本文综述了circRNA的生物生成、分子特性及其在神经系统中的功能机制。circRNA的生物生成主要通过反向剪接实现，这一过程受到RNA结合蛋白（RBPs）和顺式作用元件的调控。circRNA的核输出依赖于Ran-GTP结合输出受体，而其在细胞内的稳定性则得益于其环状结构，使其比线性RNA更耐降解。circRNA的功能机制包括作为microRNA（miRNA）的海绵、与RNA结合蛋白相互作用、调节转录和剪接，甚至在某些情况下翻译成功能性肽段。此外，circRNA还通过竞争性调控线性RNA的表达来影响基因表达。

图1：circRNA的生物生成、分子特性和降解途径

本文详细讨论了circRNA在多种神经系统疾病中的表达变化及其潜在机制。例如，在精神分裂症患者中，circRNA的表达在背外侧前额叶皮层显著降低，这可能通过增加miRNA的生物利用度来抑制靶基因的表达。在双相情感障碍中，circHOMER1的表达减少与认知灵活性受损相关，其通过与HOMER1B mRNA的3'UTR相互作用来调节突触可塑性。在重度抑郁症中，circDYM的表达下调通过增加miR-9的生物利用度，导致HECTD1的表达下调，进而促进小胶质细胞活化和神经炎症。在阿尔茨海默病中，circHOMER1的表达减少与疾病严重程度相关，而circCORO1C的表达增加则通过抑制miR-105来增加APP的表达，促进淀粉样斑块的形成。在帕金森病中，circSNCA和circPANK1的表达增加通过抑制miR-7来增加α-突触核蛋白的表达，促进多巴胺能神经元的退化。

图2：circRNA的作用机制和功能总结

综上所述，circRNA在神经系统疾病中的表达变化和功能机制为这些疾病的诊断和治疗提供了新的思路。circRNA的稳定性和特异性使其成为潜在的生物标志物和治疗靶点。未来的研究需要进一步探索circRNA在神经系统中的具体功能机制，并开发有效的递送系统以实现其在临床中的应用。

原始出处：

Hatzimanolis, O., Sykes, A. M., & Cristino, A. S. (2025). Circular RNAs in neurological conditions – computational identification, functional validation, and potential clinical applications. Molecular Psychiatry. https://doi.org/10.1038/s41380-025-02925-1