广东省人民医院单志新研究员在Acta Pharmacol Sin期刊上发表研究论文：circSP199a, a circularized RNA sponge targeting miR-199a-5p and -3p, mitigates mouse cardiac hypertrophy and fibrosis。研究设计并合成了一种新型环状RNA分子海绵——circSP199a，以靶向抑制miR-199a-5p和-3p的功能，circSP199a在体外和体内模型中均有效缓解心脏肥大和纤维化，为心脏疾病治疗提供了潜在的策略。

心力衰竭（HF）已成为全球公共卫生的沉重负担，其核心病理基础是进行性心脏重塑，表现为异常心肌肥大与纤维化。然而，迄今尚无获批药物可阻断这一过程。因此，靶向逆转心脏重塑的创新疗法，被视为破解心力衰竭困局的关键突破口。

团队前期研究表明，miR-199 a-5p和-3p在心脏重塑小鼠和人心肌中表达上调。miR-199a-5p和miR-199a-3p通过分别靶向抑制Ppargc1a和Sirt1、Rb1和Smad1的表达，协同加剧心脏肥大和纤维化。^[1]

临床样本（心衰患者心肌）中，miR-199a-5p和-3p显著上调。在Ang II处理的新生小鼠心脏成纤维细胞（mCF）或PE处理的心室肌细胞（NRVC）中转染miR-199a-5p和-3p的inhibitor，可显著减轻心肌细胞肥大和心脏成纤维细胞的纤维化表型。

图1 miR-199a-5p和-3p在心衰患者心肌中表达上调。

研究针对miR-199a-5p和-3p，设计了一种新型环状RNA分子海绵——circSP199a。circSP199a含有与miR-199a-5p和-3p种子序列反向互补的6个重复序列，长度为515 nt。

研究利用了太阳成集团tyc33455cc基于PIE的自研环化策略circPrecise^®，体外精准、高效合成了circSP199a，并利用LiCl沉淀、太阳成tyc33455cc自研自产的RNase R处理等策略对产物进行纯化。circSP199a环化位点及在细胞中的稳定性得到了验证。

图2 a：环状RNA circSP199a的序列特征。b：通过Sanger测序测定circSP199a的环化位点。c：放线菌素D处理后HEK 293细胞中circS199 a和GAPDH mRNA的水平。

研究利用太阳成集团tyc33455cc现货产品circ-eGFP，对脂质体（Lipofectamine 2000）转染circRNA条件进行了优化，最终实现了circSP199a向NRVC和mCF的有效转染。脂质体转染的circSP199a显著抑制了PE和Ang II诱导的miR-199a-5p和-3p的表达和功能，下调了心肌肥大和纤维化相关生物标志物的表达，并缓解了NRVC的细胞增大和mCF纤维化。

图4 体外合成的circSP199a抑制离体细胞模型的心脏肥大和纤维化。d-h：circSP199a对PE诱导的NRVC肥大的影响；i-m：circSP199a对Ang II诱导的MCF纤维化表型的影响。

研究利用腺病毒作为circSP199a的载体，在NRVCs和mCFs中显著逆转miR-199a-5p和-3p诱导的心肌肥大和纤维化。RIP实验表明，circSP199a与miR-199a-5p和-3p的结合是由AGO 2特异性介导的。

腺病毒-circSP 199 a，在PE诱导的心肌肥大NRVC和Ang II诱导的纤维化mCF中，减轻NRVC肥大和mCF的纤维化表型；在氧-葡萄糖剥夺（OGD）处理的人心脏微血管EC（HVMEC）中，抑制HCMEC中的eNOS表达和活化，显著逆转了OGD处理对HCMEC增殖和迁移能力的抑制作用；在冷冻损伤诱导的纤维化的人类心脏类器官（CO）模型中，改善了冷冻损伤诱导的CO纤维化。

图5 腺病毒介导的circSP199a表达抑制苯肾上腺素诱导的心肌细胞肥大和Ang II诱导的心脏成纤维细胞纤维化表型。

图6 腺病毒介导的circSP199a表达抑制了人类心脏类器官（CO）中冷冻损伤诱导的纤维化。

研究还构建了腺相关病毒（AAV9）-circSP199a，TAC手术前三周将AAV9-circSP199a尾静脉注射到小鼠体内。AAV9-circSP199a通过抑制miR-199 a-5p和-3p的表达和功能，增强了靶基因PGC-1α、Rb1、Sirt1和Smad1的表达，减弱了TCA小鼠心肌肥大，改善了小鼠横主动脉收缩引起的心脏损伤和重塑。

图7 AAV9介导的circSP199a表达抑制TAC小鼠的心脏肥大和纤维化。

研究人工设计和合成了circSP199a，作为miR-199 a-5p和-3p的抑制剂。研究还在体外和体内验证了circSP199a可以显著改善心肌肥厚和纤维化的表型。circSP199a具有成为病理性心脏肥大和纤维化的疗法的潜力，也为基于circRNA分子海绵的疗法开发提供了新的见解。

虽然研究使用脂质体法（Lipofectamine 2000）将体外合成的circSP199a有效地转染到NRVC和mCF中，但该转染方法具有潜在毒性，且转染效率相对较低。研究下一步可能需要利用脂质纳米颗粒（LNP）递送circSP199a，进行更全面和深入的体外和体内研究，以探索circSP199a作为miRNA抑制剂，对心脏肥大和纤维化的治疗潜力。

https://www.nature.com/articles/s41401-025-01620-9

[1] Zeng N, et al. Diverging targets mediate the pathological roleof miR-199a-5p and miR-199a-3p by promoting cardiac hypertrophy and fibrosis. Mol Ther Nucleic Acids. 2021;26:1035-1050.