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环状RNA是一类头尾相连成闭合环状的RNA分子。早在上个世纪70年代末,科学家使用电子显微镜观察到真核细胞质中存在环状RNA分子,然而在当时环形RNA更多的被认为是基因的选择性剪接产生的“废物”。随着近年来,越来越多的证据证明环状RNA是被精确调控并且具有诸多生物学功能的RNA分子,环形RNA作为非编码RNA大家庭的重要成员之一正逐渐引起研究人员的注意。癌症是威胁人类健康的主要杀手之一。在与癌症的长期斗争中,研究者们对肿瘤的发生机制的了解也越来越深入,也越来越认识到其发病机制的复杂性与多样性。对肿瘤的认识从“癌症的六大特征”发展丰富到现在的“癌症的十大特征”,新增的四大特征中就包含肿瘤细胞能量代谢的异常。很多重要蛋白都被证明参与肿瘤细胞的能量代谢,如AMPK可以作为细胞的能量感受器。然而,非编码RNA尤其是环状RNA参与肿瘤细胞的能量代谢鲜有报道。环形RNA作为非编码RNA家族的新兴成员,是否参与肿瘤细胞的能量代谢及其分子机制还未见报道。本论文就这一科学问题展开探索与讨论。癌症之所以致命,其不受限制的快速增殖是重要原因之一。正是这种不受控的发展使得肿瘤局部形成了一个低氧、低营养供给的微环境。为了应对这种不利局面,满足肿瘤细胞的快速增殖对物质和能量的需求,肿瘤细胞通过完成各种代谢重编程,从而为其发展提供保证。我们的研究发现,脂肪酸合成的关键酶乙酰辅酶A羧化酶基因(ACACA)的pre-mRNA可以环化剪接成环状RNA-circACC1,血清饥饿可以增加circACC1的表达,circACC1通过促进AMPK调节亚基β和γ的结合从而稳定并激活AMPK,进而加速糖酵解和脂肪酸的β氧化,最终产生更多的能量货币ATP和还原力NADPH,帮助肿瘤细胞度过难关。CircACC1对AMPK的激活作用非依赖于LKB1、CaMKK2、TAK1,是一条细胞在营养缺乏条件下激活AMPK的全新通路。临床样本的数据也证明,circACC1的表达与AMPK的激活存在正相关。综上,我们的研究发现了 circACC1通过对能量感受器AMPK的调控,实现肿瘤细胞在营养压力下从合成代谢向分解代谢的转变,是环形RNA参与肿瘤代谢重编程的新证据,也为临床上的癌症的预防与治疗提供靶点和思路。