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背景:颞下颌关节（temporomandibular joint,TMJ）是全身唯一的联动关节,具有复杂的解剖结构和重要的生理功能。颞下颌关节骨关节炎（temporomandibu lar j o int osteoarthritis,TMJOA）是一种严重的颞下颌关节退行性疾病,以软骨细胞凋亡、细胞外基质（extracellular matrix,ECM）降解和软骨下骨重塑为主要病理特征,常导致关节的慢性疼痛和功能障碍,严重影响患者的生活质量。目前临床上尚无可完全缓解的治疗方法。近年来的研究证实,环状RNA（circular RNA,circRNA）可“海绵样”吸附具有互补序列的微小RNA（microRNA,miRNA）,从而调节下游基因的表达水平,以此在多种疾病中发挥重要的调控作用。然而,环状RNA在TMJOA疾病进展中的生物学功能及潜在的调控机制仍不清楚。目的:本实验旨在研究环状RNA CircACAP2是否通过circRNA-miRNA-mRNA轴参与并调控TMJOA的发生、发展,以期为TMJOA的临床诊疗提供生物标志物及分子生物学靶点。方法:本实验的体外细胞实验选用小鼠畸胎瘤来源的ATDC5软骨发生细胞系,在胰岛素铁硒传递蛋白（insulin-transferrin-selenium,ITS）的诱导之下分化为成熟软骨细胞,并通过白介素-1β（interleukin-1beta,IL-1β）刺激,以构建软骨细胞炎症模型,即骨关节炎（osteoarthritis,OA）的体外研究模型。体内动物实验选用雄性野生型C57BL/6J小鼠,通过单侧前牙反模型（unilateral anterior crossbite,UAC）诱导小鼠TMJOA病损。通过实时荧光定量 PCR（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR）分别从组织水平和细胞水平检测CircACAP2在OA和正常的组织或细胞中的差异表达情况。利用体外过表达及干扰技术,在软骨细胞中进行了 CircACAP2的功能获得或缺失研究,以CCK-8法对软骨细胞增殖活性进行检测,以Annexin V-FITC/PI流式细胞术对软骨细胞凋亡情况进行检测,以qRT-PCR及Western blot对软骨细胞中血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、基质金属蛋白酶-13（matrix metallo Proteinase-13,MMP-13）、Ⅱ型胶原纤维（type Ⅱ collagen,Col2a1）及聚集蛋白聚糖（Aggrecan）的mRNA和蛋白表达水平进行检测。通过生物信息学检索、双荧光素酶报告基因实验,明确CircACAP2与miR-21-5p及miR-21-5p与多形性腺瘤基因1（pleomorphic adenoma gene 1,PLAG1）之间的靶向关系。通过向小鼠颞下颌关节腔内注射过表达CircACAP2的腺相关病毒载体,上调小鼠颞下颌关节内CircACAP2的表达水平,之后通过苏木素-伊红染色、番红O-固绿染色及Masson染色观察小鼠TMJ髁突软骨及软骨下骨的病理性变化,通过Western blot检测软骨组织中VEGF、MMP-13、Col2al及Aggrecan的蛋白表达水平变化,以此验证过表达CircACAP2对UAC诱导的小鼠TMJOA的调控作用。结果:通过IL-1β刺激软骨细胞和UAC建模法干预小鼠分别建立了稳定可靠的体外软骨细胞炎症模型和小鼠TMJOA动物模型。经检测发现,相比正常的软骨组织或细胞,OA软骨组织或细胞中CircACAP2的表达水平显著下降。且在体外软骨细胞炎症模型中,CircACAP2的表达量与IL-1β的干预时间呈明显的负相关关系。当在软骨细胞炎症模型中转染CircACAP2过表达质粒上调CircACAP2的表达水平时,软骨细胞增殖活性增高,软骨细胞凋亡被抑制,VEGF、MMP-13的表达降低,Col2a1、Aggrecan的表达升高,过表达CircACAP2显示出对处于炎性状态下的软骨细胞的保护作用。我们利用生物信息学数据库筛选、预测,确定miR-21-5p是CircACAP2的靶向miRNA,并进一步通过双荧光素酶报告基因实验验证了二者的靶向关系,证实CircACAP2可作为miR-21-5p的“海绵”。进一步的功能实验结果显示,通过转染miR-21-5p模拟物体外过表达miR-21-5p,可显著拮抗CircACAP2对软骨细胞的保护作用。之后我们再次利用生物信息学数据库预测PLAG1是miR-21-5p是下游靶基因,二者的靶向的关系通过双荧光素酶报告基因实验得到了验证。进一步的功能学实验结果显示,PLAG1介导CircACAP2/miR-21-5p轴对软骨细胞炎症模型中软骨细胞增殖活性、细胞凋亡及细胞外基质代谢的影响。利用腺相关病毒包装CircACAP2过表达载体,并注射至小鼠颞下颌关节腔内,我们实现了小鼠体内颞下颌关节局部CircACAP2表达上调。注射4周后的结果提示,过表达CircACAP2可明显降低小鼠TMJOA的软骨退化程度,改善软骨下骨的破坏,但对照注射组小鼠的TMJOA病情并无明显改善,与建模组的病变程度相近。此外,体内过表达CircACAP2可显著降低VEGF、MMP-13的表达水平,提升Col2a1、Aggrecan的表达水平。结论:本研究证实了 CircACAP2在IL-1β刺激的体外软骨细胞炎症模型中及UAC诱导的小鼠TMJOA动物模型中均是低表达。CircACAP2可通过与miR-21-5p竞争性结合,解除miR-21-5p对靶基因PLAG1的抑制作用,促进靶基因PLAG1的表达,并通过circRNA-miRNA-mRNA调控网络调控软骨细胞增殖、凋亡、细胞外基质合成与代谢。小鼠颞下颌关节过表达CircACAP2可显著降低UAC诱导的髁突软骨退行性变及软骨下骨的破坏,减轻了 TMJOA的病损程度。综上,过表达CircACAP2可通过miR-21-5p/PLAG1轴延缓TMJOA的进程,对TMJOA的发生、发展起到一定的保护性作用。