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衰老是一个慢性的、复杂的过程,与永久性、渐进性的细胞生理功能衰退密切相关。随着衰老的发生,组织中成体干细胞的数量随之减少,功能也逐渐减弱,这是导致机体再生修复能力降低的主要原因之一。骨髓来源的间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）源自中胚层,体外连续培养可以使其发生衰老,细胞的增殖能力降低,细胞周期发生阻滞,同时细胞的成脂肪和成骨分化潜能也随之减弱。老龄大鼠来源的MSCs也有相似的表现和特点。因此,探究MSCs衰老的潜在分子机制,寻找延缓衰老的策略以维持干细胞功能,对于干细胞的临床应用至关重要。环状RNA（circularRNAs,circRNAs）可以作为微小RNAs（microRNAs,miRNAs）海绵、剪接和转录的调节因子,在调控细胞衰老、细胞凋亡、肿瘤及衰老相关疾病的发生发展等方面起重要作用。目前circRNAs已成为衰老领域的研究热点之一。有文献报道,随着衰老的发生,circRNAs对脑、肌肉、皮肤及生殖系统衰老等方面具有关键的调控作用。由此我们推测,某些circRNAs能够调控干细胞衰老。那么,衰老MSCs中哪些circRNAs的表达水平发生显著变化?这些circRNAs通过哪些信号通路调控MSCs衰老?目前均不清楚。目的:探讨衰老MSCs中circRNAs的差异表达,筛选出MSCs衰老相关circRNAs,进一步对其进行功能和调控网络分析,为探究MSCs衰老的分子生物学机制,应用circRNAs作为治疗靶标延缓衰老,以及寻找维持干细胞功能的策略提供实验依据。方法:采用全骨髓贴壁法和体外传代培养法,分别获得1-2月龄和15-18月龄（年轻和老龄）大鼠来源的P3代MSCs,对细胞形态学特点、细胞表面分子标志物、细胞活性氧（ROS）、成骨分化潜能、衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）活性及衰老相关因子表达进行检测与分析,进一步应用circRNA高通量测序检测年轻和衰老MSCs中circRNAs表达水平的变化,筛选出MSCs衰老相关circRNAs,并对差异显著的circRNAs构建circRNA-miRNA-mRNA共表达网络,最后对差异表达circRNAs的靶基因进行功能富集分析及蛋白互作分析。结果:1.年轻组MSCs胞体呈长梭形,边界较清晰;老龄组MSCs胞体不规则,胞质内颗粒感明显,细胞表面积增加而长宽比降低;两组细胞均高表达CD44CD105,而不表达CD31和CD45;与年轻组细胞相比,老龄组MSCs成骨分化潜能明显降低,胞内ROS水平显著增高,SA-β-gal阳性率以及p16INK4a和Rb1的表达水平明显上调。以上说明我们成功获得年龄相关衰老MSCs,后续研究以年轻组MSCs为年轻细胞,老龄组MSCs为衰老细胞。2.circRNA高通量测序结果显示,衰老MSCs中共检测出4229个差异表达的circRNAs,其中大约95%的circRNAs具有<2000 nt的预测剪接长度;与年轻MSCs相比,衰老MSCs中共有4个上调显著的circRNAs,25个下调显著的circRNAs,4200个无明显变化的circRNAs。3.对筛选出的4个差异显著的circRNAs进行RT-qPCR验证发现,与测序结果一致,年龄相关衰老MSCs中circ-Phldb2的表达水平显著上调,circ-Mdm2和circ-Rab31的表达水平明显下调,而circ-Cd2ap表达与测序结果不符。4.circRNA-miRNA-mRNA共表达网络分析结果显示,单个circRNA可能与多个miRNAs相关联,并进一步调控多种mRNAs的表达,其中circRNAs在该网络中发挥核心作用。5.对差异表达circRNAs的靶基因进行GO和KEGG Pathway富集分析,结果显示,mRNAs主要富集于细胞代谢、细胞大分子代谢、有机物质代谢等生物进程,以及线粒体自噬、癌症通路、溶酶体和自噬等信号通路。6.对年龄相关衰老MSCs中蛋白互作网络进行分析发现,11种蛋白质—Nup37、Hsp90aa1、Pafah1b1、Dync1li2、Sptan1、Prkca、Ntrk2、Ap2a2、Dnm2、Hip1和Tgoln2均能与多种蛋白质相互作用。结论:1.随着大鼠个体衰老,MSCs发生年龄相关性衰老。2.应用circRNA测序,在年龄相关衰老MSCs中筛选出3个衰老相关circRNAs,分别为circ-Phldb2、circ-Mdm2和circ-Rab31。3.细胞代谢、细胞大分子代谢及线粒体自噬通路在年龄相关衰老MSCs中发生显著变化,可能在circRNAs调控MSCs衰老的网络中发挥重要作用。