富血小板血浆细胞外囊泡中环状RNA的差异表达谱及其在组织修复中的潜在机制研究

《Frontiers in Bioinformatics》：Altered circRNAs: a novel potential mechanism for the functions of extracellular vesicles derived from platelet-rich plasma

本研究首次通过高通量测序揭示了富血小板血浆（PRP）来源细胞外囊泡（EVs）中144个差异表达环状RNA（circRNAs），并发现其可能通过TGF-β和HIF-1信号通路调控组织修复过程。该研究为PRP-EVs的临床应用提供了新型RNA分子机制视角。

　　

1 引言

富血小板血浆（PRP）作为含超生理浓度血小板的自体血液衍生物，已广泛应用于骨再生、关节软骨修复、创面愈合等组织修复领域。传统观点认为其疗效主要源于血小板活化后分泌的生长因子（如PDGF、TGF-β、VEGF等）。近年研究发现，PRP来源细胞外囊泡（PRP-EVs）同样具有重要生物活性，但其作用机制尚未明确。环状RNA（circRNAs）作为稳定性高、具有miRNA海绵功能的新型非编码RNA，在EVs介导的细胞间通讯中可能发挥关键作用。

2 材料与方法

研究纳入6名健康志愿者，其中3名用于分离PRP-EVs，3名用于分离血浆EVs（plasma-EVs）。通过差速超速离心法提取EVs，并利用纳米颗粒追踪分析（NTA）、透射电镜（TEM）和Western blot进行表征。采用RNA测序技术分析circRNAs表达谱，并通过GO功能注释、KEGG通路富集分析和circRNA–miRNA–mRNA网络构建预测其功能。随机选取5个差异circRNAs进行RT-qPCR验证。

3 结果

3.1 PRP活化促进EVs分泌

凝血酶活化PRP后，EVs浓度显著增加至1.10±0.11×10¹¹particles/mL（未活化组为2.77±0.80×10¹⁰particles/mL），50-200 nm粒径的EVs增加尤为明显。

3.2 EVs表征确认

PRP-EVs与plasma-EVs均呈现典型杯状形态（TEM），粒径集中在20-200 nm（NTA），高表达EV标志物TSG101，低表达血小板标志物CD41。

3.3 circRNAs差异表达

共鉴定144个差异circRNAs（fold change≥2.0，p≤0.05），其中89个上调、55个下调。聚类分析显示PRP-EVs中circRNAs表达谱与plasma-EVs显著分离。

3.4 生物信息学分析

GO分析表明差异circRNAs主要富集于蛋白功能调控（如clathrin组装、BMP信号通路调节）及离子转运等过程。KEGG通路分析提示TGF-β和HIF-1信号通路为关键通路。

3.5 RT-qPCR验证

hsa_circ_0009043、hsa_circ_0005332等5个高表达circRNAs的验证结果与测序数据一致（p<0.05）。

4 讨论

本研究首次系统揭示PRP-EVs中circRNAs的表达特征，其可能通过吸附miRNA调控TGF-β等组织修复相关通路。例如hsa_circ_0009043来源基因EXOC6B参与细胞极性调控，hsa_circ_0008620关联血管生成因子AGGF1。这些circRNAs的稳定性与EVs递送特性相结合，可能构成PRP新型治疗机制的基础。

5 结论

PRP-EVs中存在特异性circRNAs表达谱，其通过关键信号通路参与组织修复调控。该发现为PRP疗法提供了RNA分子层面的机制补充，为后续靶向治疗研究奠定基础。