皮肤由表皮、真皮和皮下组织三部分组成。皮肤的生理功能主要包括免疫功能、代谢功能、分泌和排泄功能、调节体温功能、保护功能等，对机体维持正常的生理活动具有重要的作用。皮肤是人体抵御外界环境影响的第一道天然屏障，对于维持机体稳态具有重要作用。下肢静脉性溃疡(VUs)，俗称“老烂腿”，由于深静脉瓣功能不全导致静脉压升高,引起下肢皮肤破损，目前缺乏有效的治疗措施，并很难在动物模型重现。
环状RNAs (Circular RNAs, circRNAs)没有5 ‘和3 ‘末端，主要通过前体mRNA的反向剪接形成，是最近被发现在真核生物中广泛表达的一类RNAs分子。目前，大多数关于环状RNAs的研究为其作为竞争性内源性RNAs的作用，即海绵miRNAs可以拯救miRNA靶基因的表达。此外，一些环状RNAs已被证明与蛋白质相互作用，并充当海绵、支架或转录调控因子[1]。环状RNAs在皮肤创面愈合中的功能表征仍处于初级阶段。已有研究发现，circ-Amotl1可以促进小鼠的伤口修复[2]。目前，还缺乏关于环状RNAs在VUs中的作用的研究。
2022年4月13日，卡罗林斯卡医学院Ning Xu Landén和 Zhuang Liu 共同通讯在J Invest Dermatol发表文章，揭示了环状RNAs在人类皮肤修复过程中动态变化的表达模式及其在VU中的异常表达特征，分析了环状RNAs和mRNAs的共表达关系，构建了circRNA-mRNA-miRNA网络，探究了环状RNAs在伤口修复和VU的炎症和增殖阶段的调控网络中的作用。
首先，作者分析了健康供者皮肤、急性伤口以及VUs患者伤口活检中环状RNA，miRNA和mRNA的表达。在受伤后1天和7天收集急性伤口组织，进行炎症期(Day 1)和增殖期(Day 7)人类皮肤伤口修复过程中的转录组变化分析。作者筛选出4902个环状RNAs，大部分在circBase等数据库中被注释。对不同组织和细胞的环状RNAs表达情况及可变剪切分析，样本中环状RNAs的整体分子特征没有明显的变化，在人类伤口中，环状RNAs的整体产生并没有改变。
作者随后对急性和慢性伤口的环状RNAs表达进行分析，环状RNAs与其同源线性RNAs的不同表达模式表明，circRNA的表达受到特定的调控，因此它们可能在伤口修复中发挥功能作用。由不同的模块基因总结了18个不同的模块（M），与完整皮肤相关的环状RNAs和mRNA共表达网络(M3、M2和M5)在急性和慢性伤口中均下调，是皮肤屏障功能所必需的。不同的模块网络显示不同的circRNA和mRNA共表达网络特征，为进一步研究环状RNAs在伤口修复中的功能奠定了基础。
健康皮肤、急性伤口及VUs患者伤口皮肤RNA表达分析
随后，作者在circRNA-mRNA表达谱中整合了miRNA测序数据，通过circRNA-miRNA-mRNA网络分析，发现了可能作为miRNA海绵的环状RNAs，这可以解释一些与VU病理相关的环状RNAs和mRNAs的共表达模式。并在DE(差异表达基因)中随机挑选了11个环状RNAs和2个表达无显著变化的环状RNAs，并在角质形成细胞和成纤维细胞中验证了基因的表达情况和偏好。
为了检测差异表达的环状RNAs在伤口愈合过程中的功能性作用，作者筛选两个环状RNAs（hsa-TNFRSF21_0001和hsa-CHST15_0003，在VU中表达上调，主要表达在角质形成细胞的细胞质），对两个基因进行干扰处理后，利用芯片对角质形成细胞进行转录组分析。与测序结果一致的是，进行功能实验发现沉默hsa-TNFRSF21_0001或hsaCHST15_0003均促进了角质形成细胞的迁移，同时延缓了其生长。
KCs划痕的活细胞成像结果
综上所述，本研究揭示了人类皮肤伤口愈合和VU病理的动态变化的环状RNAs- miRNAs – mRNAs网络。筛选了人皮肤伤口愈合相关环状RNAs，并阐明了hsa-CHST15_0003和hsatnfsf21_0001在VU中的病理作用。并在一个免费的网站（www.xulandenlab.com/humanwounds-circrna）上展示了这些数据，为破译环状RNAs在组织修复中的功能意义铺平了道路。
原文链接：https://www.jidonline.org/action/showPdf?pii=S0022-202X%2822%2900271-8
参考文献：
[1]. Chen LL. The expanding regulatory mechanisms and cellular functions of circular RNAs. Nat Rev Mol Cell Biol 2020;21(8):475-90.
[2]. Yang ZG, Awan FM, Du WW, Zeng Y, Lyu J, Wu, et al. The Circular RNA Interacts with STAT3, Increasing Its Nuclear Translocation and Wound Repair by Modulating Dnmt3a and miR-17 Function. Mol Ther 2017;25(9):2062-74.