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【背景】主动脉夹层（Aortic dissection,AD）是一种致命的大血管疾病,死亡率极高。AD的治疗主要包括外科手术,药物治疗和血管腔内修复治疗,尽管这些治疗目前已经取得了很大的进步,但是,AD仍然是严重威胁生命的疾病,临床确诊后需要尽快进行干预。目前AD的治疗仍然是外科医生的一个难题。为了建立更好的治疗方法,从分子层面阐明AD的调节机制至关重要。血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cell,VSMC）以合成或收缩表型存在。它们从胚胎组织中的增生和合成表型转变为成年血管中的静态和收缩表型。在健康的血管中,大多数VSMC呈现收缩表型,但是,由于病理损伤,收缩的VSMC可以转换回合成表型。VSMC的异常表型转换被认为是AD的标志性病理改变。环状RNA（circular RNA,circRNA）通过3’和5’端之间的共价键形成闭环,自2012年以来,circRNA成为学者们的研究热点,越来越多的证据证明circRNA广泛参与疾病的发病机理和进展。与长链非编码RNA（Long non-coding RNA,lncRNA）相似,circRNA通过充当miRNA海绵,竞争内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）发挥其作用。既往有报道称,在AD患者中circRNA表达失调,circRNA101238作为海绵增强了MMP9表达,抑制了miR-320a的表达,这可能与主动脉夹层的发病有关。然而,该研究仍未阐明circRNA在主动脉夹层中的发病机制和进展中的特异性作用。【目的】本研究应用高通量芯片检测方法检测并筛选正常主动脉壁和主动脉夹层主动脉壁组织之间circRNA,miRNA以及mRNA差异表达谱,利用生物信息学方法分析circRNA,miRNA以及mRNA差异表达谱,构建主动脉夹层疾病显著相关的circRNA介导的ceRNA调控网络,并在分子水平、细胞水平以及组织水平进行验证,为主动脉夹层的早期生物标志物诊断以及分子靶向治疗提供实验基础。【方法】1.主动脉夹层中circRNA、miRNA以及mRNA表达谱筛查。选取6例正常主动脉壁组织和6例主动脉夹层主动脉壁组织,通过高通量芯片检测方法检测并筛选特异性circRNA,miRNA以及mRNA表达谱,并使用RT-qPCR验证芯片准确性。2.主动脉夹层中circRNA、miRNA以及mRNA表达谱的生物信息学分析。利用生物信息学相关方法分析circRNA,miRNA以及mRNA差异表达谱,构建与AD疾病显著相关的circRNA介导的ceRNA调控网络。3.Circ0022920通过竞争性结合miR-650调控TGFβR1表达在主动脉夹层发病机制中的作用研究。采用血管紧张素II（Ang II）诱导处理人主动脉平滑肌细胞（Human Aortic Smooth Muscle Cell,HASMC）构建主动脉夹层体外模型,沉默或过表达circ0022920或/和miR-650,以评估其生物学功能,通过CCK-8和EdU实验评估HASMC的增殖能力,Transwell和wound healing实验评估HASMC的迁移能力。此外,采用免疫印迹法（Western blotting,WB）分析HASMC的表型转换标志物（α-SMA,SM22α和OPN蛋白）的表达。此外,使用RNA pull-down,FISH和双荧光素酶报告基因分析验证了circ0022920和miR-650的直接调控作用。【结果】1.经高通量芯片检测方法检测共筛选得到881个明显差异表达的circRNA,其中285个明显上调,596个明显下调;185个明显差异表达的miRNA,其中170个明显上调,15个明显下调;以及2834个明显差异表达的mRNA,其中1928个明显上调,906个明显下调。RT-qPCR实验结果表明,所有验证样本组织的circRNA表达趋势均与本研究中的高通量芯片结果趋势一致,表示芯片结果准确性良好。2.CeRNA调控网络构建,共筛选得到了105个可能与主动脉夹层疾病密切相关的circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控轴,其中包含72个mRNA,25个circRNA,17个miRNA。在整个网络中,对于circRNA,我们发现circRNA404522、circRNA0022920、circRNA0075881、circRNA0062011、circRNA0000536连接度排名前5,可能是疾病发生过程中关键的circRNA,对于miRNA,miR-1285-3p、miR-637、miR-650、miR-485-5p和miR-509-5p连接度排名前5,而对于靶基因,我们发现TINAGL1、JPH4、PLXNA2、TGFβR1和THSD4在整个ceRNA网络中连接度排名前5,这些RNA分子可能与主动脉夹层疾病密切相关。通过这些生物信息分析,我们预测circRNA0022920介导的miR-650/TGFβR1调控轴在主动脉夹层疾病中发挥重要的调控作用。3.Circ0022920通过竞争性结合miR-650调控TGFβR1表达在主动脉夹层发病机制中的作用研究,在主动脉夹层组织中circ0022920与TGFβR1含量明显降低,miR-650含量显著性升高。Pearson相关性检测揭示了circ0022920与miR-650之间以及miR-650与TGFβR1之间呈负相关,circ0022920与TGFβR1之间呈正相关。Ang II诱导处理的HASMC中circ0022920表达下调和miR-650表达上调。过表达circ0022920后抑制了HASMC的增殖、迁移和表型转换,而过表达miR-650后发挥了相反的作用。过表达miR-650能逆转circ0022920过表达所引起的HASMC增殖、迁移抑制作用以及表型转换。RNA pull-down,FISH和双荧光素酶报告基因分析证实了circ0022920可以直接与miR-650结合。沉默miR-650后,TGFβR1的表达量升高;而过表达miR-650后,TGFβR1的表达量降低。沉默miR-650后,抑制HASMC的增殖、迁移和表型转换,而同时沉默TGFβR1后,这种抑制作用能被完全逆转。【结论】1.获得了主动脉夹层疾病中circRNA,miRNA以及mRNA的差异表达谱,共筛选得到881个明显差异表达的circRNA;185个明显差异表达的miRNA;以及2834个明显差异表达的mRNA。2.根据生物信息分析方法,共筛选得到了105个circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控轴,其中包含72个mRNA,25个circRNA,17个miRNA。这些RNA可能是主动脉夹层疾病分子调控机制中的关键基因。3.在主动脉夹层疾病中,circ0022920和TGFβR1表达上调,而miR-650表达下调。Circ0022920维持HASMC的收缩表型,而miR-650损害HASMC的收缩表型。Circ0022920直接靶向调控miR-650。Circ0022920通过miR-650/TGFβR1轴调节HASMC的表型转换并抑制主动脉夹层。综上所述,我们的研究发现有助于阐明circ0022920在主动脉夹层中的作用。更重要的是,我们的研究为circ0022920作为主动脉夹层诊断的生物标志物和治疗靶标提供坚实的实验基础。