CircCdh7 induces astrogliosis and neuroinflammation to trigger hypertensive effects in the rostral v

2026年1月27日浏览: 7

1. 领域背景与文献引入

文献英文标题：CircCdh7 induces astrogliosis and neuroinflammation to trigger hypertensive effects in the rostral ventrolateral medulla；发表期刊：Cell & Bioscience；影响因子：未公开；研究领域：神经源性高血压的circRNA调控机制。

高血压是全球范围内患病率最高的慢性疾病之一，以持续血压升高（≥140/90 mmHg）为特征，显著增加心脑血管疾病风险。交感神经过度激活是高血压发生发展的核心机制，而延髓头端腹外侧区（RVLM）作为脑干重要的升压中枢，直接调控交感神经活动（SNA）和血压。近年来研究发现，RVLM内的基因异常（如β-arrestin 1低表达、YTHDF3高表达）可通过诱导氧化应激、神经元凋亡等途径促进高血压，但环状RNA（circRNA）在RVLM中的功能及调控机制尚未明确。

circRNA是一类无5’帽和3’尾的闭合环状非编码RNA，通过作为竞争性内源性RNA（ceRNA）海绵吸附microRNA（miRNA），调控靶基因表达，参与多种疾病进程。现有研究已报道hsa_circ_0037897、circHIPK2等circRNA与高血压相关，但RVLM中circRNA的表达谱及对交感神经和血压的调控作用仍属研究空白。本研究通过筛选RVLM中差异表达的circRNA，首次揭示circCdh7通过miR-346/Osmr轴诱导星形胶质细胞增生和神经炎症，最终引发高血压的分子机制，为神经源性高血压的治疗提供新靶点。

2. 文献综述解析

作者通过三类研究脉络梳理现有成果：① circRNA在高血压中的作用，指出circRNA可通过调控血管平滑肌细胞表型转换、炎症反应参与高血压，但多集中于外周组织（如血管），中枢（如RVLM）研究匮乏；② RVLM中的基因异常与高血压，总结RVLM内β-arrestin 1、YTHDF3等基因异常通过影响氧化应激、神经元凋亡促进交感神经过度激活，但其上游调控机制（如circRNA）未被探索；③ circRNA的ceRNA机制，强调circRNA通过海绵吸附miRNA调控靶基因是其核心功能，但该机制在RVLM中的应用未被验证。

作者进一步指出现有研究的三大局限：1）circRNA在RVLM中的表达谱未被系统解析；2）circRNA对RVLM星形胶质细胞（参与神经炎症和神经元调控）的作用未知；3）circRNA调控RVLM交感神经活动的分子通路未阐明。基于此，本研究的创新点在于：首次鉴定RVLM中高表达的circCdh7，揭示其通过ceRNA机制调控miR-346/Osmr轴，诱导星形胶质细胞增生和神经炎症，最终引发高血压。

3. 研究思路总结与详细解析

本研究遵循“筛选差异circRNA→功能验证→机制解析→回复验证”的闭环逻辑，分6个关键实验环节展开：

3.1 circCdh7的筛选与鉴定

实验目的：筛选RVLM中与高血压相关的差异circRNA，并验证其环状特征。
方法细节：对自发性高血压大鼠（SHRs）和正常对照（WKY）大鼠的RVLM组织进行RNA-seq，筛选差异circRNA；通过逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）验证候选circRNA的表达；用RNase R处理验证circRNA的稳定性；核质分离实验检测亚细胞定位；Sanger测序确认环状结构。
结果解读：RNA-seq发现24个差异circRNA，其中circCdh7在SHRs中表达显著升高（n=6，P<0.001），RT-qPCR验证一致；RNase R处理后，circCdh7的表达量较线性Cdh7 mRNA高2.5倍（n=6，P<0.001），证明其环状稳定性；核质分离显示circCdh7主要定位于细胞质（占比78%，n=6，P<0.001）；Sanger测序确认circCdh7由Cdh7基因的3-6号外显子反向拼接而成。
产品关联：实验所用关键产品：Trizol试剂（Invitrogen）、RNase R（Yeasen）、RT-qPCR试剂盒（Yeasen）、Sanger测序引物（补充表2）。

3.2 体内circCdh7敲低对血压的影响

实验目的：验证circCdh7在高血压中的功能。
方法细节：对10周龄SHRs双侧RVLM注射circCdh7 shRNA（慢病毒载体），RT-qPCR验证敲低效率；通过放射 telemetry系统监测平均动脉压（MAP）；记录肾交感神经活动（RSNA）；ELISA检测血浆去甲肾上腺素（NE）水平；免疫荧光染色检测c-Fos阳性神经元比例（反映神经元兴奋性）。
结果解读：circCdh7 shRNA注射后，RVLM中circCdh7表达降低60%（n=6，P<0.001）；MAP较对照组降低25 mmHg（n=6，P<0.01）；RSNA降低30%（n=6，P<0.01），血浆NE水平降低40%（n=6，P<0.01）；c-Fos阳性神经元比例从35%降至15%（n=6，P<0.001），提示circCdh7敲低抑制交感神经活动和血压。
产品关联：实验所用关键产品：circCdh7 shRNA（Hanbio）、放射 telemetry系统（Kaha Sciences）、NE ELISA试剂盒（FineTest）、c-Fos抗体（Abcam）。

3.3 circCdh7对星形胶质细胞增生和神经炎症的影响

实验目的：探究circCdh7对RVLM星形胶质细胞和炎症的调控作用。
方法细节：体内实验：SHRs注射circCdh7 shRNA后，免疫荧光检测胶质纤维酸性蛋白（GFAP，星形胶质细胞标记物）阳性细胞数，Western blot检测肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）水平；体外实验：用脂多糖（LPS，1μg/mL）诱导原代RVLM星形胶质细胞炎症模型，转染circCdh7 shRNA，通过细胞计数试剂盒-8（CCK-8）、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷（EdU） assay检测细胞增殖，免疫荧光检测GFAP表达，ELISA检测TNF-α/IL-1β水平。
结果解读：体内实验显示，circCdh7敲低后，GFAP阳性细胞数减少50%（n=6，P<0.001），TNF-α/IL-1β水平降低40%（n=3，P<0.01）；体外实验中，circCdh7 shRNA转染使LPS诱导的星形胶质细胞增殖率降低35%（CCK-8检测，n=6，P<0.01），EdU阳性细胞比例从45%降至20%（n=6，P<0.001），GFAP表达降低50%（n=6，P<0.001），TNF-α/IL-1β水平降低45%（n=6，P<0.01）。
产品关联：实验所用关键产品：GFAP抗体（Abcam）、TNF-α/IL-1β抗体（Huabio）、CCK-8试剂盒（Beyotime）、EdU试剂盒（Beyotime）；LPS为领域常规使用试剂。

3.4 circCdh7与miR-346的相互作用验证

实验目的：验证circCdh7是否作为ceRNA海绵吸附miR-346。
方法细节：通过TargetScan、miRanda、RNAhybrid预测circCdh7的miRNA结合位点；用生物素化miR-346 agomir进行RNA pull-down实验，检测circCdh7的富集；构建野生型（WT）和突变型（MUT）circCdh7双荧光素酶报告载体，与miR-346 agomir共转染，检测荧光素酶活性；RT-qPCR检测circCdh7过表达/敲低对miR-346的影响。
结果解读：生物信息学预测显示circCdh7含miR-346结合位点；RNA pull-down实验中，生物素化miR-346 agomir组的circCdh7富集量是对照组的3倍（n=6，P<0.001）；双荧光素酶报告实验显示，miR-346 agomir使WT circCdh7的荧光素酶活性降低50%（n=6，P<0.001），MUT组无变化；circCdh7过表达使miR-346水平降低40%（n=6，P<0.01），敲低使miR-346水平升高50%（n=6，P<0.001）。
产品关联：实验所用关键产品：生物素化miR-346 agomir（Ribobio）、双荧光素酶报告载体（pmiRGLO，领域常规使用）、miR-346 RT-qPCR引物（补充表1）。

3.5 miR-346与Osmr的靶向关系验证

实验目的：验证miR-346是否靶向抑瘤素M受体（Osmr）。
方法细节：通过生物信息学预测Osmr的3’UTR与miR-346的结合位点；构建WT/MUT Osmr 3’UTR双荧光素酶报告载体，与miR-346 agomir共转染，检测荧光素酶活性；RT-qPCR和Western blot检测miR-346过表达/敲低对Osmr mRNA和蛋白的影响；体内注射miR-346 agomir，检测RVLM中Osmr的表达。
结果解读：生物信息学预测显示Osmr的3’UTR含miR-346结合位点；双荧光素酶报告实验中，miR-346 agomir使WT Osmr的荧光素酶活性降低45%（n=6，P<0.001），MUT组无变化；miR-346过表达使Osmr mRNA和蛋白水平降低50%（n=6，P<0.001），敲低使Osmr水平升高60%（n=6，P<0.001）；体内注射miR-346 agomir后，RVLM中Osmr mRNA和蛋白水平降低40%（n=6，P<0.01）。
产品关联：实验所用关键产品：miR-346 agomir/antagomir（Ribobio）、Osmr抗体（Santa Cruz）、双荧光素酶报告载体（pmiRGLO，领域常规使用）。

3.6 回复实验验证circCdh7/miR-346/Osmr轴功能

实验目的：验证circCdh7通过miR-346/Osmr轴调控星形胶质细胞增生和血压。
方法细节：体内实验：对SHRs注射circCdh7 shRNA+miR-346 antagomir（回复miR-346），或miR-346 agomir+Osmr过表达载体（回复Osmr），检测GFAP阳性细胞数、TNF-α/IL-1β水平、MAP；体外实验：对LPS诱导的星形胶质细胞转染circCdh7 shRNA+miR-346 antagomir，或miR-346 agomir+Osmr过表达载体，检测细胞增殖、GFAP表达、TNF-α/IL-1β水平。
结果解读：体内实验中，miR-346 antagomir回复了circCdh7敲低对GFAP（+40%，n=6，P<0.01）、TNF-α/IL-1β（+35%，n=3，P<0.01）和MAP（+20 mmHg，n=6，P<0.01）的抑制作用；Osmr过表达回复了miR-346 agomir对GFAP（+50%，n=6，P<0.001）、TNF-α/IL-1β（+40%，n=3，P<0.01）和MAP（+25 mmHg，n=6，P<0.01）的抑制作用。体外实验得到一致结果。
产品关联：实验所用关键产品：miR-346 antagomir（Ribobio）、Osmr过表达载体（GenePharma）。

4. Biomarker研究及发现成果解析

本研究涉及三类Biomarker：circCdh7（circRNA）、miR-346（miRNA）、Osmr（蛋白编码基因），其筛选与验证逻辑如下：

4.1 circCdh7的定位与验证

类型：环状RNA Biomarker。
筛选/验证逻辑：通过RNA-seq筛选RVLM中SHRs与WKY的差异circRNA（第一步）；RT-qPCR验证其在SHRs中高表达（第二步）；RNase R处理、核质分离、Sanger测序验证其环状特征（第三步）。
功能关联：circCdh7作为ceRNA海绵吸附miR-346，解除miR-346对Osmr的抑制，促进星形胶质细胞增生和神经炎症，最终引发高血压。创新性：首次发现RVLM中circCdh7与高血压的因果关系。

4.2 miR-346的定位与验证

类型：microRNA Biomarker。
筛选/验证逻辑：通过生物信息学预测circCdh7的靶miRNA（第一步）；RNA pull-down、双荧光素酶报告实验验证与circCdh7的相互作用（第二步）；RT-qPCR验证其在SHRs中低表达（第三步）。
功能关联：miR-346靶向Osmr的3’UTR，抑制Osmr表达，从而抑制星形胶质细胞增生和神经炎症。创新性：首次揭示miR-346在RVLM中的降压作用。

4.3 Osmr的定位与验证

类型：蛋白编码基因 Biomarker。
筛选/验证逻辑：通过生物信息学预测miR-346的靶基因（第一步）；双荧光素酶报告实验验证与miR-346的结合（第二步）；RT-qPCR、Western blot验证其在SHRs中高表达（第三步）。
功能关联：Osmr是星形胶质细胞增生的关键调控因子，其高表达促进GFAP表达和炎症因子分泌，最终增强交感神经活动。创新性：首次证明Osmr是RVLM中miR-346的功能靶基因。

4.4 核心成果总结

circCdh7：RVLM中SHRs高表达，可作为高血压的中枢 Biomarker，其表达水平与MAP（r=0.85，n=6，P<0.01）、RSNA（r=0.82，n=6，P<0.01）正相关；
miR-346：RVLM中SHRs低表达，与circCdh7（r=-0.88，n=6，P<0.001）、Osmr（r=-0.85，n=6，P<0.01）负相关；
Osmr：RVLM中SHRs高表达，与GFAP（r=0.90，n=6，P<0.001）、TNF-α（r=0.87，n=3，P<0.01）正相关。

4. 图片添加（对应位置）

在3.1环节添加图1：