环状RNA FTO通过上调ZEB1基因的表达，发挥hsa-miR-141-3p海绵样的作用，从而调控人类视网膜内皮细胞的生长和迁移能力

《PLOS One》：Circular RNA FTO functions as a hsa-miR-141-3p sponge to regulate the growth and migration abilities of human retinal endothelial cells via up-regulating ZEB1

　　增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）进展中，circFTO通过海绵化miR-141-3p调控ZEB1表达促进血管内皮细胞异常增殖和迁移。研究通过高血糖处理的人视网膜内皮细胞模型，验证了circFTO沉默可抑制细胞增殖、迁移及管形成，并揭示其与miR-141-3p/ZEB1轴的相互作用。

　　
糖尿病视网膜病变（PDR）是糖尿病微血管并发症中的关键病理阶段，其特征包括异常新生血管形成、内皮功能障碍及视网膜缺血等。近年来，非编码RNA尤其是环状RNA（circRNA）在调控细胞增殖、迁移及血管再生中的作用逐渐受到关注。一项最新研究以circFTO为切入点，揭示了其在PDR进展中的分子机制，为疾病诊断与治疗提供了新思路。

### 研究背景与科学意义
糖尿病视网膜病变的全球发病率持续攀升，其进展机制涉及糖基化终末产物、氧化应激及炎症因子等多重调控网络。尽管已有研究证实miRNA和转录因子（如VEGF、ZEB1）在PDR中的作用，但circRNA介导的调控路径仍不明确。本研究通过整合临床样本分析与体外细胞模型，系统探究了circFTO通过海绵效应调控miR-141-3p/ZEB1轴对PDR微血管损伤的影响。

### 关键发现解析
1. **circFTO在PDR中的异常表达**
研究发现，PDR患者视网膜纤维血管膜中circFTO水平显著高于非增殖期糖尿病视网膜病变（non-PDR）患者及对照组（包括非糖尿病患者和正常对照）。体外实验中，高血糖（HG）刺激的人视网膜微血管内皮细胞（HRECs）同样表现出circFTO的显著上调。值得注意的是，circFTO的稳定性高于其线性前体FTO，且在RNase R处理和Actinomycin D干预下仍能维持稳定，表明其作为独立功能性RNA的特征。

2. **circFTO对HREC功能的调控作用**
通过siRNA沉默circFTO，实验观察到HG诱导的HREC增殖、迁移及管状结构形成能力被显著抑制。蛋白组学分析显示，circFTO沉默逆转了HG引起的上皮-间质转化（EMT）特征：E-cadherin（上皮标志物）表达回升，而N-cadherin（间质标志物）和Vimentin（间质细胞骨架蛋白）表达下降。这提示circFTO可能通过促进EMT过程加剧PDR中的血管异常重塑。

3. **miR-141-3p/ZEB1轴的分子连接**
- **海绵效应验证**：双荧光素酶报告基因系统证实，circFTO的3'非翻译区（3'UTR）可直接与miR-141-3p结合，且该结合具有位点特异性。当抑制circFTO后，HG处理的HRECs中miR-141-3p水平显著升高，进一步支持海绵假说。
- **ZEB1的靶向调控**：miR-141-3p被鉴定为ZEB1的直系调控者。实验显示，miR-141-3p过表达通过降解ZEB1 mRNA及蛋白，抑制HREC的EMT相关基因（如N-cadherin、Vimentin）表达；而ZEB1过表达则完全抵消了miR-141-3p对管状结构形成的抑制作用。这种双向调控机制表明，ZEB1可能作为PDR中的核心效应分子，在血管新生和细胞迁移中发挥枢纽作用。

4. **临床转化潜力**
研究首次报道circFTO在PDR患者中的特异性表达升高，且其水平与视网膜病变严重程度呈正相关。动物实验数据显示，circFTO通过激活EMT通路和促进血管内皮细胞异常增殖，导致视网膜新生血管过度增生。这一发现为开发基于circFTO的液体活检标记物提供了依据，例如通过检测房水或血清中的circFTO水平预测PDR风险。

### 机制创新与临床启示
该研究创新性地揭示了circFTO通过miR-141-3p/ZEB1轴调控PDR微血管损伤的分子网络。具体而言：
- **EMT的级联调控**：circFTO海绵化miR-141-3p，解除其对ZEB1的抑制作用，导致ZEB1过表达。ZEB1作为转录因子，通过上调VEGF等促血管生成因子，促进内皮细胞迁移和异常血管网形成。
- **时间依赖性效应**：RNA稳定性实验表明，circFTO的半衰期显著长于FTO线性剪接体，提示其可能通过长期维持miR-141-3p低水平，持续激活ZEB1通路。
- **表观遗传调控假说**：ZEB1的激活可能涉及DNA甲基化或组蛋白修饰，而circFTO作为RNA分子可能通过表观遗传调控网络参与这一过程，但目前仍需进一步验证。

### 局限性与未来方向
尽管研究取得重要进展，但仍存在以下局限：
1. **对照组设计**：临床样本中采用白内障患者房水作为非PDR对照组，可能因手术应激导致circFTO表达差异，未来需纳入更严格的对照组（如健康志愿者）。
2. **动物模型验证不足**：现有结论主要基于体外细胞实验，需通过小鼠或大鼠PDR模型进一步验证circFTO/miR-141-3p/ZEB1轴的功能性。
3. **治疗窗口期不明**：尚未明确circFTO靶向干预的最佳时间节点，可能需要结合视网膜病变分期研究。

未来研究可聚焦于：
- **动态监测circFTO**：开发实时生物传感器或可穿戴设备监测视网膜局部circFTO水平变化。
- **多组学整合分析**：结合转录组、蛋白质组和单细胞测序，解析circFTO调控网络在PDR不同阶段的特异性作用。
- **纳米递送系统开发**：针对circFTO的靶向沉默或miR-141-3p的激活，设计基于脂质体或核酸纳米颗粒的递送系统，评估其在PDR模型中的疗效。

### 总结
本研究首次阐明circFTO通过海绵效应调控miR-141-3p/ZEB1轴驱动PDR微血管病变的机制。其成果不仅为理解PDR的分子基础提供了新视角，更为开发基于circRNA的早期诊断标志物（如检测血清circFTO）和靶向治疗策略（如miR-141-3p激活剂）奠定了理论基础。随着circRNA靶向技术的不断进步，该研究或将为PDR的精准医疗带来突破性进展。