研究背景心力衰竭是是大部分心血管疾病患者的主要死因。其中绝大多数的心衰是继发于心肌梗死后。虽然各种血运重建技术能在一定程度上改善心肌再灌注,降低急性心肌梗死病人的短期病死率,但并不能从“源头”上弥补已坏死的心肌细胞。促进心脏再生,恢复有功能的心肌细胞的数目,是防治心梗后心力衰竭最根本的措施。寻找分子靶点促进内源性心脏再生被视为是实现心梗及心衰损伤后心肌组织修复最为理想的途径。CircRNA是区别于传统线性RNA的一类新型RNA,具有闭合环状结构,具有保守性、组织及发育阶段的表达特异性。我们前期通过综合分析乳鼠和成年鼠中circRNA表达谱以及超级增强子,筛选出可能调节心肌再生的超级增强子相关的circRNA:circNfix。我们预实验结果表明circNfix有很高的物种保守性和心肌表达特异性,并且同时在成年大鼠、小鼠心脏中高表达,提示circNfix是调节心肌再生潜能的理想靶点。为了验证假设,本课题拟从体外和体内两个方面,通过干预circNfix的表达,观察对心肌细胞增殖和心梗后心肌再生修复反应的影响,并且探讨其具体的分子机制。研究方法我们整合超级增强子目录和相应的RNA测序数据进行生物信息学分析来鉴定超级增强子相关的circRNA。我们通过体外和体内的挽救实验来检测circRNA在心肌细胞增殖和心肌梗塞后心脏修复中的作用,超声被用于检测心功能。染色质免疫沉淀实验和电泳迁移率变动实验被用于来明确Meis1与circNfix相关超级增强子的相互作用。RNA pulldown实验和荧光素酶报告实验用于研究circRNA与蛋白质或miRNA的相互作用。研究结果我们发现超级增强子相关的circRNA Nfix特异性分布在成年心肌组织中。体外实验发现敲低circNfix的表达能促进心肌细胞增殖。体内实验发现敲低circNfix能促进成年小鼠心肌细胞增殖,改善心梗后心功能;而过表达circNfix后能抑制乳鼠心肌细胞增殖,使其心梗后心功能恶化。机制研究发现,circNfix的表达受circNfix相关的超级增强子和转录因子Meis1的相互作用的调控。我们进一步发现circNfix能通过增强Nedd41和Ybx1的结合来抑制Ybx1的核转移并促进Ybx1的泛素化降解,从而抑制心肌细胞增殖。此外,circNfix能通过分子海绵机制吸附miR-214来促进miR-214的降解,激活Gsk3 β,从而抑制心肌再生。结论心肌细胞特异表达的circRNA-Nfix,能通过促进Ybx1泛素化降解和充当miR-214分子海绵来抑制CM增殖。敲低circNfix表达能显著促进成年小鼠心梗后心脏再生和功能恢复。我们的研究结果表明,受超级增强子调控的circRNA Nfix可能是诱导心梗后心脏再生和保护心脏功能的新型治疗靶点。