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目的:人脐带间质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hucMSCs)被广泛用于组织的损伤修复,了解调控hucMSCs的增殖分化作用助于提高hucMSCs的应用效果。环状RNA(circRNA)是一类新发现的非编码RNA,研究显示其存在于真核细胞中并参与细胞的增殖、凋亡、衰老等多个生物学过程。本文旨在探究hucMSCs中表达的circRNAs,并研究hucMSCs中高表达的CDR1as对其增殖分化的调控作用。方法:检索circBase数据库,从中挑选出5个表达于间质干细胞(MSCs)中的circRNAs。采用qRT-PCR检测这些circRNAs在hucMSCs中的相对表达情况,确认其中在hucMSCs中表达量最丰富的circRNA。采用成脂诱导液诱导hucMSCs分化,并收集不同诱导时间点的RNA,使用qRT-PCR检测干性指标、脂联素、CDR1as及其它circRNAs的表达情况。利用小分子药物3,3’-二吲哚甲烷(3,3’-diindolylmethane,DIM)处理hucMSCs并检测干性指标及CDR1as的表达变化。设计针对CDR1as环状拼接位点的siRNA片段,qRT-PCR检测CDR1as的敲减效率;细胞周期、平板克隆及CCK-8实验检测CDR1as对hucMSCs增殖的影响,Western Blot分析PCNA蛋白水平的变化;流式及凋亡相关蛋白检测CDR1as对细胞凋亡的影响;qRT-PCR和Western Blot检测CDR1as敲减后,干性转录因子(stemness transcription factors,STFs)如Oct4、Sox2、Nanog等变化;成脂及成骨诱导实验检测hucMSCs敲减CDR1as后,其分化潜能的变化。结果:通过检测不同细胞株的circRNAs的表达量,发现5个circRNAs均在hucMSCs中表达,其中CDR1as在hucMSCs中相对表达量最高。HucMSCs进行成脂诱导后,随着成脂诱导时间延长,脂联素表达水平逐渐增加,而STFs如Oct4、Nanog、Sox2等表达量逐渐减少;CDR1as在hucMSCs成脂诱导后表达下调并随着诱导分化时间延长,表达量逐渐降低。DIM处理hucMSCs后,Oct4、Nanog、Sox2和Sall4干性指标及CDR1as表达明显上调。针对于CDR1as设计的siRNA在hucMSCs和293T细胞中能够显著抑制CDR1as的表达。CDR1as敲减后,平板克隆显示hucMSCs形成的克隆数显著减少,CCK-8实验显示hucMSCs的增殖速率减慢,细胞周期分析显示G0/1期细胞比例增加,而S期和G2/M期的细胞比例减少,Western Blot结果显示PCNA的表达量显著减少。流式检测细胞凋亡显示hucMSCs敲减CDR1as后,凋亡细胞比例增加;Western Blot检测凋亡相关蛋白显示Bcl-2表达减少,而Bax、actived caspase3及caspase9表达增加。Western Blot和qRT-PCR结果显示CDR1as敲减后,Oct4、Nanog、Sox2和Lin28表达下调,而Sall4未发生明显变化。成脂和成骨诱导实验显示,CDR1as敲减后,hucMSCs形成的脂肪细胞和骨细胞明显减少,qRT-PCR结果显示成骨指标骨钙素(osteocalcin,OCN)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)表达量明显减少。结论:CDR1as在hucMSCs中高表达。敲减CDR1as基因诱导细胞周期阻滞、细胞凋亡和抑制hucMSCs分化。我们的研究为改造MSCs用于损伤修复提供了新的思路和线索。