CircFOXP1 alleviates brain injury after acute ischemic stroke by regulating STAT3/apoptotic signaling《Translational Research》(IF=10.17)
据以往的研究表明，环状RNAs（circRNAs）参与了急性缺血性脑卒中（AIS）的多种病理过程。
然而，circFOXP1与IS之间的关系尚未见报道。
在这里，研究团队发现与对照组相比，AIS患者外周血中circFOXP1的表达显著降低，并与AIS的严重程度和预后相关。
在功能上，circFOXP1的下调和过表达分别促进和抑制了体外氧-葡萄糖剥夺/再灌注（OGD/R）处理后的凋亡信号通路。
腺相关病毒（AAV）介导的circFOXP1过表达可减轻体内短暂性大脑中动脉闭塞（tMCAO）后的神经功能缺损并改善了功能恢复。
在机制上，QKI表达的降低抑制了缺氧条件下circFOXP1的生物发生。
降低circFOXP1表达通过结合和增加STAT3蛋白泛素化加速信号转导和转录激活因子3 (STAT3)蛋白降解，最终通过激活细胞凋亡信号加重脑缺血后的脑损伤。
综上所述，研究团队的研究首次揭示了circFOXP1通过调节STAT3/凋亡信号通路来减轻脑缺血后的脑损伤，这为AIS提供了一个潜在的新的治疗靶点。
研究团队测量了参与者外周血中circFOXP1的表达，并观察到与健康对照组相比，AIS患者中circFOXP1的表达显著降低。
中度至重度IS组的circUSP36表达显著降低。
circFOXP1高表达的患者预后明显优于circFOXP1低表达的患者。
circFOXP1在体外抑制OGD/R处理后的凋亡信号通路，经OGD/R处理后，下调circFOXP1促进细胞凋亡，而过表达circFOXP1抑制细胞凋亡。
circ过表达circFOXP1显著减少了神经功能缺损并显著改善了运动功能。
同时表达circFOXP1显著增强了Bcl2的表达，抑制了Bax和Caspase-3的表达。基于这些数据，circFOXP1过表达减轻了IS后患者体内的脑损伤。
环状RNA的生物发生在转录和转录后水平上受到许多因素的调控。
QKI是一种众所周知的RNA结合蛋白，与对照组相比，AIS患者中QKI的表达显著降低，且与circFOXP1的表达显著呈正相关。
RIP实验显示QKI确实与FOXP1前mRNA中的4个潜在的QREs结合，更重要的是，QKI的敲除和过表达分别显著抑制或增加了circFOXP1的表达。
这些数据表明，QKI通过与QREs结合促进circFOXP1的生物发生，而QKI表达的降低是缺氧条件下circFOXP1表达降低的主要因素之一。
环状RNAs通过与蛋白结合，参与了多种病理和生理过程。
研究团队首先通过RNA pulldown实验和质谱分析，来识别潜在的circFOXP1结合蛋白，研究团队从质谱结果中选择了4个凋亡相关蛋白（STAT3、SF3B1、HSPA8、TPM1）进行进一步验证。
RNA下拉后的Western blot分析结果显示，circFOXP1仅与STAT3结合，RIP检测显示，STAT3抗体捕获了circFOXP1。
采用CLIP-qPCR进一步阐明结合STAT3的circFOXP1序列。
研究团队设计了10个引物来针对circFOXP1的不同区域。
CLIP-qPCR结果显示，STAT3可能与引物1的靶区结合。
研究团队在引物1的靶区周围设计了三个额外的引物，以进一步确定结合序列。
STAT3也与引物11和12结合，表明STAT3的结合序列位于引物11和引物1之间。
有趣的是，STAT3的结合序列跨越了circFOXP1的连接位点。
蛋白酶体降解是蛋白质降解的重要机制，MG132（蛋白酶体抑制剂）消除了circFOXP1下调导致的STAT3表达下降，提示circFOXP1下调通过促进蛋白酶体降解过程降低了STAT3的表达。
蛋白质泛素化是蛋白酶体降解的重要前提。
Co-IP结果显示，circFOXP1的敲低显著增加了STAT3蛋白的泛素化水平。
circFOXP1的表达通过增加泛素化来促进STAT3的降解。
STAT3是介导circFOXP1对缺氧条件下凋亡信号通路调控作用的核心效应因子。
环状RNA-蛋白相互作用的模式是环状RNA发挥作用的重要机制，在本研究发现circFOXP1与STAT3结合，并通过抑制其泛素化和降解来提高其稳定性。
更重要的是，STAT3与circFOXP1的后剪接位点结合，而该位点在相应的线性RNA转录本中缺失。
因此，研究为环状RNA-蛋白的相互作用提供了新的见解。
作者使用伯信生物明星产品RNA pulldown试剂盒、RIP试剂盒、CLIP试剂盒、Co-IP试剂盒进行了上述分子互作调控机制的研究。
原文链接：https://www.translationalres.com/article/S1931-5244(23)00022-1/fulltext
