环形RNA（circRNAs）是一类特殊的非编码RNA分子，它们没有5'末端的帽子和3'末端的poly(A)尾，且通过共价键形成环状结构，这些分子在生物体内广泛存在。早在1976年，Sanger等人在高等植物中首次发现了导致疾病的单链环状病毒，从而开创了对circRNA的研究。尽管circRNA已被发现数十年，但长期以来仅被视为错误剪接的副产品。经过三十多年的沉寂，circRNA在2013年迎来了新生，并迅速在基因调控领域崭露头角。

在2013年，《Nature》杂志发布了两篇有关circRNA的研究，发现circRNA可以拦截miR-7，导致相关研究迅速增长，使circRNA逐渐成为非编码RNA领域中的明星分子。circRNA主要通过特定的可变剪切方式生成，广泛存在于真核细胞的细胞质中，主要来自外显子，还有一部分内含子的circRNA存在于细胞核中。它们的表达水平具有物种、组织和时间的特异性，且具有一定程度的序列保守性。相比线性RNA，环状结构的circRNA更不易被核酸外切酶降解，因此更为稳定。

绝大多数circRNA是非编码的，主要在转录或转录后水平发挥调控作用，少数能够翻译为多肽。在与microRNA的相互作用中，circRNA可以作为一种“海绵”，通过结合microRNA来调控其对靶mRNA的抑制效果，这种机制被称为“microRNA海绵效应”。例如，环状RNA Cdr1as能够结合miR-7，调节神经递质谷氨酸的释放，从而影响神经功能。研究表明，Cdr1as能够与超过70个miR-7结合位点相互作用，显示出其在神经系统中的重要调控作用。

此外，circRNA也能通过与RNA结合蛋白（RBPs）相互作用，调节其活性，或作为蛋白质相互作用的支架。一些circRNA通过提升蛋白质间的相互作用来影响信号转导及基因表达。例如，circ-Foxo3能够与细胞周期相关蛋白结合，从而抑制细胞周期的进展，影响细胞增殖。同样，circZKSCAN1通过与RBPs相互作用，抑制肝癌细胞的转移与侵袭能力，这表明circRNA在癌症的发生与发展过程中的关键作用。

最近，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的陈玲玲研究组与复旦大学的杨力研究组联合发表了关于内源环形RNA降解的新研究，解析了在生理条件下circRNA被核酸内切酶DIS3监控降解的新机制，为circRNA的“生老病死”提供了基础研究的闭环。

在高通量测序技术方面，通过RNA-seq和第三代测序技术（如Nanopore测序），可以高效鉴定circRNA的全长序列和可变剪接事件，并进行定量分析。此外，circRNA微阵列技术可以高通量检测circRNA的表达谱。实时定量PCR（qPCR）则利用特异性引物针对circRNA的反向剪接位点（BSJ）进行定量分析，为不同样本中circRNA的表达水平提供验证与比较。

尽管circRNA的研究取得了显著的进展，但在疾病中的具体作用机制仍需深入探讨。未来，circRNA的研究方向将包括：探索其形成机制和调控网络，揭示其在不同疾病中的作用及路径，开发基于circRNA的疾病诊断方法和治疗策略，以及探索其在生物技术与合成生物学中的应用潜力。通过这些研究，我们将更深入地理解circRNA的生物学意义及其在疾病诊断和治疗中的潜在作用。

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