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烈冰科技協助北京大學第三醫院的研究人員在關節軟骨組織RNA中鑒定到了與退行性關節炎相關的circRNA，并通過深入分析發現其中的circRNA-CER可能的ceRNA調控網絡。文章題為《Circular RNA Related to the Chondrocyte ECM Regulates MMP13 Expression by Functioning as a MiR-136 'Sponge' in Human Cartilage Degradation》發表在著名學術期刊Scientific Reports上。
圖1 文章截圖
研究者首先鑒定出了關節炎軟骨與正常關節軟骨相比差異表達的circRNA。差異表達mRNA和circRNA數目眾多，分別對對照組和患病組樣本中71個circRNAs和112個mRNAs的相互作用關系進行動力學仿真及共表達相關性計算，以此構建基因間的共表達網絡。共表達能力最高的基因群體往往處于網絡的樞紐地位，起關鍵性的作用。
圖2 文章研究思路
下圖中箭頭形狀示意circRNA，圓形示意mRNA。鮮紅色的是k-core值最高的基因，可能是核心基因。對共表達網絡分析得到的可能的核心基因，通過miRNA的靶基因預測得到重要的樞紐型miRNA。以這些樞紐型miRNA為橋梁，構建了mRNA-miRNA-circRNA互做網絡。
圖3 共表達網絡分析，上圖是患病組，下圖是對照組
圖4 ceRNA網絡的構建思路
圖5 ceRNA網絡
綜合這兩個分析所得到的核心基因，我們聚焦到了包括hsa_circ_0023404這個circRNA在內的候選circRNA，為后續的實驗驗證指明了方向。接著，研究者通過了一系列嚴謹的實驗驗證了circRNA-CER（即hsa_circ_0023404）可能通過與MMP13這個mRNA競爭miR-136而發揮其ceRNA的功能，參與了軟骨細胞胞外基質的退化進而導致了退行性關節炎。
圖6 后續功能研究與實驗驗證