circRNAs（环形RNA分子）是一类独特的非编码RNA，具有不带5'末端帽子及3'末端poly(A)尾巴的特征，且以共价键构成环状结构。这种RNA最早于1976年由Sanger等人在高等植物中发现，标志着人类对circRNA的初步认识。尽管其被发现已有数十年，但一度被视为错误剪接的副产物。经过长时间的沉寂，circRNA在2013年引起了广泛关注，迅速崛起成为基因调控领域的新兴明星分子。

2013年，《Nature》杂志刊登了两篇circRNA的研究文章，揭示了其能够通过阻断miR-7的方式，快速促进相关研究的蓬勃发展，逐步确立了其在非编码RNA领域的重要地位。circRNA主要由特殊的可变剪接产生，绝大多数存在于真核细胞的细胞质中，尤其来源于外显子，少部分内含子来源的circRNA则位于细胞核内。circRNA的表达水平具有种属、组织及时间的特异性，同时也展现出一定的序列保守性。其闭合的环状结构使得circRNA不易被核酸外切酶降解，因而其稳定性较线性RNA更高。大多数circRNA仍为非编码分子，但个别可转译为多肽。

circRNA可以作为microRNA的“海绵”，通过结合调控microRNA对靶mRNA的抑制作用，此机制被称为“microRNA海绵效应”。这种效应能够通过吸附microRNA，从而降低其活性，间接增加下游基因的表达。例如，环状RNA Cdr1as 可与miR-7结合，从而调控神经递质谷氨酸的释放，影响神经功能。研究显示，Cdr1as能够结合超过70个miR-7结合位点，实现对miR-7的有效吸附，进而在神经系统中起到重要的调控作用。

此外，circRNA还能与RNA结合蛋白相互作用，以调节其活性或作为蛋白质相互作用的支架。某些circRNA通过作为增强子或支架促进蛋白质间的相互作用，影响信号转导及基因表达调控。研究发现，环状RNA circ-Foxo3 可与细胞周期调控蛋白结合，抑制细胞周期的进展，从而对细胞增殖产生负调控作用。同时，circZKSCAN1通过与RNA结合蛋白相互作用，抑制肝癌细胞的转移和侵袭，进一步证实了circRNA在癌症发生与进展中的关键作用。

近期，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心与复旦大学研究团队在《分子细胞》上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环形RNA被核酸内切酶DIS3监控降解的新机制，推动了对circRNA“生老病死”过程中调控和分子特征的基础研究的闭环。

在高通量测序技术方面，通过RNA-seq和三代测序技术（如Nanopore测序）等方法，能够高效鉴定circRNA的全长序列和可变剪接事件，并进行定量分析。而微阵列技术可用于高通量检测circRNA的表达谱。实时定量PCR（qPCR）也通过设计特异性引物，对circRNA的反向剪接位点进行定量分析，验证和比较不同样本中circRNA的表达水平。

尽管在circRNA研究方面已取得显著进展，但其在疾病中的具体作用机制仍需深入探索。未来的研究方向将包括进一步探讨circRNA的形成机制及调控网络，揭示其在不同疾病中的具体作用机制，以及开发基于circRNA的诊断与治疗策略。此外，还将探索circRNA在生物技术和合成生物学中的应用潜力。通过这些研究，我们将能够更全面地理解circRNA的生物学意义及其在疾病诊断与治疗中的重要性。

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