一种新型BMSC来源的外泌体circRNA通过靶向miR-34a-5p调节Piezo1促进血管生成

背景：激素性股骨头坏死（SONFH）的特征是血管生成和骨重塑受损，最终导致关节功能障碍。骨髓间充质干细胞（BMSCs）来源的外泌体携带生物活性分子，包括环状RNA（circRNAs），在调节血管生成和组织修复中发挥关键作用。本研究探讨了一种新型BMSC来源的外泌体circRNA（novel_circ_0001686）通过竞争性内源RNA（ceRNA）机制靶向miR-34a-5p/Piezo1轴促进血管生成的作用。方法：本研究采用综合方法确定circRNAs在SONFH患者BMSC来源外泌体中的作用。高通量测序鉴定了circRNA谱，重点关注novel_circ_0001686。通过Sanger测序、qRT-PCR、琼脂糖凝胶电泳和核糖核酸酶R（RNase R）处理确认其结构和表达，并通过荧光原位杂交（FISH）和核/质分离确定其亚细胞定位。使用人脐静脉内皮细胞（HUVECs）通过慢病毒介导的过表达和敲低探讨novel_circ_0001686的生物学效应，评估其对细胞增殖、迁移、凋亡和血管生成的影响。使用共培养系统、外泌体摄取测定和GW4869处理研究外泌体功能，以评估外泌体介导的转移在这些过程中的作用。机制研究涉及miRNA预测工具、双荧光素酶报告基因测定、RNA免疫沉淀（RIP）、RNA反义纯化（RAP）和拯救实验。使用离体主动脉环和体内鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）测定进一步评估血管生成效应。结果：测序鉴定出BMSC来源外泌体中的664个circRNAs，包括113个新型circRNAs。Novel_circ_0001686在SONFH外泌体中显著下调，表现出circRNAs的标志性特征，包括稳定的环状结构和细胞质定位。功能研究表明，它显著增强HUVEC增殖、迁移、抗凋亡活性和管形成。机制分析揭示novel_circ_0001686作为ceRNA，海绵吸附miR-34a-5p并减少其对Piezo1的抑制作用。拯救实验证实，miR-34a-5p模拟物或Piezo1敲低消除了novel_circ_0001686的促血管生成效应。离体主动脉环测定和体内CAM模型证实了外泌体novel_circ_0001686增强微血管出芽和毛细血管形成的能力。结论：本研究首次报道了SONFH中BMSC来源外泌体的circRNA谱，确定novel_circ_0001686是血管生成的关键调节因子。通过novel_circ_0001686/miR-34a-5p/Piezo1轴作用，它增强内皮功能和血管重塑。这些发现暗示novel_circ_0001686是一个有前景的治疗靶点，强调了基于外泌体的策略在恢复SONFH中血管化和骨稳态方面的潜力。