1、广西医科大学学报JOURNAL OF GUANGXI MEDICAL UNIVERSITY2022 Dec；39（12）HIV-1感染长期不进展者外周血单个核细胞中的环状RNA表达谱*廖银璐1,2，易春杏1，陈秀1,2，覃彤雪1,2，陶婞1,2，李金苗1,2，黄有金1,2，韦雯菲1,2，陈荣凤1,2，蒋俊俊1,2（1.广西医科大学公共卫生学院，南宁530021；2.广西艾滋病防治研究重点实验室，南宁530021）摘要目的：了解HIV-1感染的长期不进展者（LTNP）和典型进展者（TP）外周血单个核细胞（PBMC）中的环状RNA（cir-cRNA）表达谱，探究circRNA对HIV-1感染发病机
2、制的潜在作用。方法：分别采集3例LTNP和TP的血液样本，分离PBMCs进行circRNA测序，通过edgeR鉴定差异表达的circRNA，并对这些差异表达的circRNA亲本基因进行GO和KEGG功能分析。使用生物信息学工具构建circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络，并利用外部数据对下游调控的基因进行验证。结果：两组共鉴定出155个差异表达的circRNA，LTNP中大多数circRNA表达下调。GO和KEGG富集分析显示，20种途径可能与HIV-1感染长期非进展有关，包括自然杀伤细胞介导的细胞毒性途径。circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络包括14个circRNA，17
3、个miRNA和129个mRNA，另一个数据集验证了下游15个mRNA的差异表达，可能被circRNA调控的基因主要包括FOXP4、GP6、C9orf116 等。在 circRNA-miRNA-mRNA 互作网络中，circRNA_chr1：39804878|39808198 和 circRNA_chr18：44701174|44703102可能通过充当miRNA海绵调节其靶基因NUML和Cav-1的表达影响HIV疾病进展。结论：与TP相比，LTNP的PBMC中大多数circRNA表达下调，circRNA亲本基因主要富集在与HIV感染相关的炎症和免疫途径上；circRNA还可以通过充当miRNA
4、的海绵参与HIV疾病进展的调节，这为研究HIV疾病进展的机制提供了新的方向。关键词HIV-1；环状RNA；长期不进展者；表达谱中图分类号：R392文献标志码：A文章编号：1005-930X（2022）12-1883-08DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2022.12.004Circular RNA expression profile of peripheral blood mononuclear cells in long-term non-pro-gressors infected with HIV-1Liao Yinlu1,2,Yi Chunxing1,Chen Xi
5、u1,2,Qin Tongxue1,2,Tao Xing1,2,Li Jinmiao1,2,Huang Youjin1,2,Wei Wenfei1,2,Chen Rongfeng1,2,Jiang Junjun1,2.(1.School of Public Health,Guangxi Medical University,Nanning 530021,Chi-na;2.Key Laboratory ofAIDS Prevention and Control Research in Guangxi,Nanning 530021,China)AbstractObjective:To unders
6、tand the circRNA expression profile of peripheral blood mononuclear cells(PBMC)in long term non-progressors(LTNPs)and typical progressors(TPs)infected with HIV-1,and to explorethe potential role of circRNA on the pathogenesis of HIV-1 infection.Methods:Three LTNP and TP blood sam-ples were collected
7、,PBMCs were isolated for circRNA sequencing,and differentially expressed circRNAs wereidentified by edgeR.GO and KEGG functional analyses were performed on the differentially expressed circRNAparent genes.In addition,bioinformatics tools were used to construct a circRNA-miRNA-mRNA interaction net-wo
8、rk and external data were used to verify downstream regulated genes.Results:A total of 155 differentially ex-pressed circRNAs were identified in both groups,and most of the circRNA expressions in LTNPs were down-re-gulated.GO and KEGG enrichment analyses revealed that 20 pathways might have a correl
9、ation with long-termnon progression of HIV-1 infection,including natural killer cell mediated cytotoxicity pathway.The circRNA-miRNA-mRNA interaction network included 14 cir-cRNAs,17 miRNAs and 129 mRNAs,another datas-et verified the differential expressions of 15 mRNAsdownstream,and genes that migh
10、t be regulated bycircRNA mainly included FOXP4,GP6,C9orf116,*基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.81703275；No.81960602）；广西杰出青年科学基金（No.2018GXNSFFA281001）通信作者：蒋俊俊，E-mail：；陈荣凤，E-mail：收稿日期：2022-11-28 1883广西医科大学学报2022 Dec；39（12）etc.In the circRNA-miRNA-mRNAinteraction network,circRNA_chr1:39804878|39808198 and circRNA_c
11、hr18:44701174|44703102 might influence HIV disease progression by acting as miRNA sponges to regulate the expres-sion of their target genes NUML and Cav-1.Conclusion:Compared with TPs,most of the circRNA expressionsin PBMCs of LTNPs are down-regulated,circRNA parental genes are mainly enriched in in
12、flammatory and im-mune pathways associated with HIV infection,and circRNA can also participate in the regulation of HIV diseaseprogression by acting as a sponge of miRNA,which provides a new direction for studying the mechanism of HIVdisease progression.KeywordsHIV-1;circRNA;long-term non-progressor
13、s;expression profileHIV-1感染长期不进展者（LTNP）可以在未进行抗逆转录病毒治疗（ART）的情况下保持正常的CD4+T细胞计数，并且没有HIV-1感染的症状，而那些进展为艾滋病并在810年内需要治疗的HIV-1感染者被称为典型进展者（TP）1-2。目前，HIV-1疾病不进展的原因已被深入探索，并与各种病毒、遗传标记、先天和适应性免疫相关，这些免疫力影响人体对HIV 感染的反应，导致长期无症状疾病阶段。环状 RNA（circRNA）是一种新型的非编码RNA，含有没有5 和3 末端的共价闭环，这使得它能够抵抗核糖核酸酶的降解并且非常稳定3。circRNA的生物学功能包括m
14、iRNA或蛋白质的隔离、转录的调节、剪接的干扰以及翻译成多肽4。基于这些功能，circRNA参与各种细胞病理和生理过程，并可能成为疾病的生物标志物5。有证据表明，circRNA与病毒相互作用，circRNA可以通过miRNA-33b-5p调节真核翻译延伸因子11（EEF1A1）来促进甲型流感病毒复制6。此外，生物信息学证据表明cir-cRNA 可能参与 HIV-1 感染，病毒血症患者的 cir-cRNA在ART后无法被检测到7。然而，目前国内对circRNA影响HIV-1感染发病的机制知之甚少，故本研究利用RNA-seq技术鉴定了3对LTNP和TP在外周血单个核细胞（PBMC）中的 circR
15、NA 表达谱，并利用外部数据库验证circRNA可能调控的基因，以期为circRNA对HIV感染的潜在影响提供新的见解。1材料与方法1.1主要试剂SepMate-50 25-pack RUO 购自加拿大Stemcell公司；Ficoll购自美国Sigma-Aldrich公司；胎牛血清（FBS）购自美国 Gibco 公司；磷酸盐缓冲液（PBS）、氯仿、异丙醇、无水乙醇、无酶水均购自北京索莱宝生物科技有限公司；Trizol购自美国In-vitrogen 公 司；PrimerScript RT Master Mix 和 TBGreen Premix Ex Taq 购自中国Takara公司。1.2样本
16、采集从广西壮族自治区内某CDC招募了3名LTNP和3名TP作为研究对象，LTNP和TP均未进行ART。所有研究对象均已签署知情同意书（伦理委员会批准号20170228-21）。采集 20 mL外周血于含EDTA的真空采血管中。1.3PBMC 的分离和 RNA 提取将 15 mL Ficoll加入sepmate管，并在室温将血样以2 500 r/min转速离心10 min，下层的血细胞与含2%FBS的PBS按1 1 等体积混合，吸取稀释后的血细胞缓慢加入到sepmate管中的 Ficoll 上层，1 200 r/min离心10 min后，将上层 PBMC 倾倒至新的离心管中，用含2%FBS的 PBS清洗两次，300 r/min离心5 min，弃去上清并加入 1 mL Trizol 裂解细胞，静置 10 min。加入200 L氯仿，混匀后静置2 min，4 下12 000 r/min离心15 min，小心吸取上层无色水相至新的1.5 mLEP管中，加入500 L异丙醇，混匀并静置10 min，4 离心10 min，弃上清后加入75%无水乙醇1 mL，4 离心 5 min，弃上清后加入 20
