背景:骨骼肌萎缩是一种可由多种疾病导致的重要并发症。骨骼肌萎缩的发生较为复杂,除了运动与营养干预外,目前临床上尚无有效的治疗手段。我们前期的研究已经证明了抑制miR-29b是肌肉萎缩治疗的有效方法。由于环状RNA（circular RNA,circ RNA）具有抑制微小RNA（micro RNA,miRNA,miR）和抵抗核酸外切酶的优势,因此,我们设计了一种人工合成的环状RNA circmiR-29b作为miRNA-29b（miR-29b）的分子海绵,明确circmiR-29b在肌肉萎缩中的作用。目的:明确工程化环状RNA circmiR-29b能否作为miR-29b的分子海绵以及是否能够防治多种因素诱导的肌肉萎缩。方法:首先,我们构建了一个工程化的环状RNA circmiR-29b,它能够作为miR-29b的分子海绵,在结构上具有12个miR-29b不完美结合位点并交替重复在12个核苷酸（Nucleotides,nt）的间隔子（Spacer）之间。然后,采用Sanger测序、荧光定量PCR、荧光素酶活性、生物素标记的miR-29b的Pull-down、AGO2-RIP（RNA Immunoprecipitation）、RNase R酶切、胎牛血清（Fetal bovine serum,FBS）处理和放线菌素D实验明确circmiR-29b在C2C12肌管细胞中的环状特性和分子海绵特性。接下来,在血管紧张素II（Angiotensin II,Ang II）,地塞米松（Dexamethasone,Dex）和肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-α,TNF-α）诱导细胞水平的肌肉萎缩中明确circmiR-29b的保护作用。接着,通过功能逆转实验进一步明确circmiR-29b是否通过抑制miR-29b抑制肌肉萎缩的发生。之后,肌肉注射骨骼肌特异性双肌酸激酶（Skeletal muscle-specific double muscle creatine kinase,d MCK）启动子驱动的腺相关病毒血清型8（Adeno-associated virus serotype 8,AAV8）,将circmiR-29b肌肉特异性地递送到由去神经（Denervation,Den）、固定（Immobilization,Imo）和血管紧张素II（Angiotensin II,Ang II）诱导的肌肉萎缩模型中,明确circmiR-29b在动物水平诱导的肌肉萎缩中的防治作用。最后,在预先建立的螺旋线固定（Spiral wire immobilization,SWI）诱导的肌肉萎缩模型中明确circmiR-29b的治疗作用。结果:工程化环状RNA circmiR-29b能够通过分子海绵的模式特异性地抑制miR-29b的表达,而不影响miR-29a和miR-29c的表达。与miR-29b抑制剂（miR-29b inhibitor）和线性海绵（linear-sponge）相比,circmiR-29b具有更高的miR-29b的抑制效率（＞91%）。另外,circmiR-29b也具有抵抗RNase R降解、FBS降解以及稳定性高的特点。在细胞水平,circmiR-29b能够改善由Ang II、地塞米松和TNF-α诱导的肌肉萎缩。逆转实验表明circmiR-29b通过抑制miR-29b的表达来保护肌肉萎缩的发生。基于去神经、固定和Ang II诱导动物水平的肌肉萎缩模型,circmiR-29b能够通过改善腓肠肌重量、降低肌肉萎缩相关基因的表达、提高肌纤维横截面积、改善肌肉力量以及激活AKT-FOXO3A-m TOR信号通路来防治肌肉萎缩。更重要的是,circmiR-29b能够治疗由螺旋线固定诱导预先建立的的肌肉萎缩。结论:我们成功地开发出一种工程化环状RNA circmiR-29b,它可以作为miR-29b的分子海绵,并可能为对抗肌肉萎缩提供了一种有潜力的治疗工具。