【目的】　　腰背痛已经成为全世界范围内最常见的肌肉骨骼疾病之一，具有发病率高、治疗难度大、远期治疗效果欠佳的特点。研究显示许多因素都可以导致腰背部疼痛，椎间盘退行性改变（intervertebral disk degeneration，IDD）被认为是其中最重要的因素之一。IDD是一个由细胞介导的异常反应，包括：　　1.髓核（nucleus pulposus，NP）部分基质成分合成减少；　　2.基质金属蛋白酶含量的增加；　　3.NP细胞的凋亡及死亡。研究表明非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）广泛存在于生命体当中，而且可以通过调节基因的表达在许多生物学过程中发挥重要的作用。环状RNA（cicular RNA，circRNA）是近来新发现的一类ncRNA，可通过吸附微小RNA（micro RNA，miRNA）在细胞质中作为miRNA海绵，发挥竞争性内源RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA）的作用，起到促进miRNA靶基因表达的作用。现已证实RNA调控网络的异常在多种疾病的发生、发展过程中都起到重要作用。然而，目前circRNA在IDD过程中的调控作用及相关机制尚缺乏报道。本实验旨在利用生物信息学方法寻找IDD过程中起关键调控作用的circRNA，并探索其在IDD过程中的调控机制。　　【方法】　　1.通过HE染色方法观察退变的NP组织的形态学改变。　　2.通过TUNEL荧光染色观察退变的NP组织中NP细胞的凋亡情况。　　3.从GEO数据库下载的正常NP组织和退变的NP组织中circRNA和microRNA芯片数据并进行差异表达分析，寻找关键circRNA以及与其表达呈负性相关的microRNA。　　4.通过荧光原位杂交的方法检测关键circRNA和与其存在显著负相关的microRNA在NP细胞内定位。　　5.采用荧光素酶报告基因实验检测关键circRNA和microRNA的结合位点。　　6.随后利用miRPathDB v1.0、DIANA-miRPath v3.0、TargetScan数据库预测关键microRNA调控的通路，同时利用DIANA，miRTarBase，TargetScan，miRDB数据库预测该microRNA靶基因。　　7.在NP细胞内分别过表达关键circRNA和关键microRNA，利用Western blotting和RT-PCR检测靶基因的表达情况。　　8.通过流式细胞仪检测关键circRNA对NP细胞凋亡的影响。　　【结果】　　本研究通过检索GEO数据库中关于IDD的circRNA芯片数据，构建circRNA在退变的椎间盘NP细胞中的表达谱，随后通过生物信息学方法筛选出104条差异表达的circRNA，并且预测出343个microRNA应答元件。近一步结合样本来源相同的miRNA芯片数据及相关性分析，预测出circ-GRB10和miR-328-5p的相互调控关系。通过原位杂交实验验证了circ-GRB10和miR-328-5p在NP细胞质中存在共定位关系，并且观察到circ-GRB10和miR-328-5p在NP细胞中表达量的变化，近一步证实了芯片分析的结果。　　在circ-GRB10的生物功能学验证的实验部分，本研究通过荧光素酶报告基因实验证实了circ-GRB10作为miR-328-5p海绵的作用，并且确定了circ-GRB10和miR-328-5p的相互作用位点。通过miRPathDBv1.0、DIANA-miRPathv3.0、TargetScan数据库预测miR-328-5p的调控通路，同时利用DIANA，miRTarBase，TargetScan，miRDB数据库预测miR-328-5p靶基因，并与上述通路信息相结合，本研究最后确定ERBB2为miR-328-5p的靶基因。随后在细胞水平上，本研究证实：　　1.NP细胞中过表达miR-328-5p可以下调ERBB2的表达，而circ-GRB10可以抑制miR-328-5p作用，上调NP细胞中ERBB2的含量；　　2.在NP细胞中抑制circ-GRB10的表达，可以下调ERBB2的含量，并且促进NP细胞的凋亡。　　【结论】　　1.本研究表明大量circRNA参与了IDD的发生、发展过程，并且circ-GRB10作为IDD过程中的关键circRNA具有抑制NP细胞凋亡的重要作用。　　2.揭示了circ-GRB10-miR-328-5p-ERBB2调控网络的平衡在NP细胞凋亡过程中的重要作用。　　3.为IDD的发生、发展过程中相关机制的研究提供了新的思路。