烈冰科技协助北京大学第三医院的研究人员在关节软骨组织RNA中鉴定到了与退行性关节炎相关的circRNA，并通过深入分析发现其中的circRNA-CER可能的ceRNA调控网络。文章题为《Circular RNA Related to the Chondrocyte ECM Regulates MMP13 Expression by Functioning as a MiR-136 'Sponge' in Human Cartilage Degradation》发表在著名学术期刊Scientific Reports上。

图1 文章截图

研究者首先鉴定出了关节炎软骨与正常关节软骨相比差异表达的circRNA。差异表达mRNA和circRNA数目众多，分别对对照组和患病组样本中71个circRNAs和112个mRNAs的相互作用关系进行动力学仿真及共表达相关性计算，以此构建基因间的共表达网络。共表达能力最高的基因群体往往处于网络的枢纽地位，起关键性的作用。

图2 文章研究思路

下图中箭头形状示意circRNA，圆形示意mRNA。鲜红色的是k-core值最高的基因，可能是核心基因。对共表达网络分析得到的可能的核心基因，通过miRNA的靶基因预测得到重要的枢纽型miRNA。以这些枢纽型miRNA为桥梁，构建了mRNA-miRNA-circRNA互做网络。

图3 共表达网络分析，上图是患病组，下图是对照组

图4  ceRNA网络的构建思路

图5  ceRNA网络

综合这两个分析所得到的核心基因，我们聚焦到了包括hsa_circ_0023404这个circRNA在内的候选circRNA，为后续的实验验证指明了方向。接着，研究者通过了一系列严谨的实验验证了circRNA-CER（即hsa_circ_0023404）可能通过与MMP13这个mRNA竞争miR-136而发挥其ceRNA的功能，参与了软骨细胞胞外基质的退化进而导致了退行性关节炎。

图6 后续功能研究与实验验证

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