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目的:烟雾病(moyamoya disease,MMD),又称脑基底异常网状血管病,是一种病因不明的慢性脑血管闭塞性疾病。为了解烟雾病环状RNA(circular RNA,circRNA)表达谱特征,我们应用lllumina-Seq技术对烟雾病患者的全血进行转录组深度测序。通过对烟雾病患者及健康对照之间差异表达的circRNA筛选、验证及对高通量结果生物信息学分析,并进一步对联合转录组测序数据结果进行关联分析,构建差异表达circRNA可能的ceRNA调控网络。为深入认识circRNA在烟雾病中的分子生物学机制奠定基础。方法:1、对5例烟雾病患者及5例健康对照者的全血样本应用lllumina-Seq技术进行sRNA及转录组深度测序,分析并筛选circRNA差异表达谱;2、选择circRNA进行进一步扩大样本量的验证。在8例烟雾病患者及7例正常对照中,应用实时荧光定量PCR的方法检测筛选出的六条circRNA在扩大样本中的表达水平;3、使用软件对高通量的结果进行生物信息学分析,对差异表达的circRNA来源基因进行GO富集和KEGG功能富集分析;4、联合转录组测序数据,对差异表达的circRNA与miRNA、mRNA的进行关联分析,绘制circRNA在转录组中核心的ceRNA调控网络。结果:1、本研究利用lllumina-Seq技术获得了烟雾病相关的circRNA差异表达谱,共发现51个基因呈现差异性表达,其中23个circRNA表达上调,28个circRNA表达下调。2、通过对全转录组测序样本及独立的扩大样本的RT-qPCR验证,结果显示hsa＿circ＿0005946,hsa＿circ＿0007079,hsa＿circ＿0001360,hsa＿circ＿0002490,hsa＿circ＿0014606呈现明显的上调趋势;circRNA-HIPK3呈现下调趋势。3、对差异表达circRNAs的来源基因进行了KO富集及KEGG富集。GO富集分析结果显示大多数差异性表达的circRNA富集到细胞代谢调控的相关的生物过程中。KEGG富集程度最高的通路为PI3K-Akt信号通路,提示其可能在烟雾病发病机制中的核心作用。4、基于ceRNA理论,根据差异表达的circRNA,miRNA以及差异表达的mRNA绘制circRNA-miRNA-mRNA的ceRNA调控网络,通过对三种RNA之间关系的可视化,缩小研究范围,为circRNA在烟雾病中发挥的具体作用机制的继续探索提供了理论基础。结论:本研究通过lllumina-Seq技术获得烟雾病相关的circRNA差异性表达谱,并通过RT-qPCR以及生物学分析,证明circRNA-HIPK3可能通过调节血管生成参与烟雾病的发生发展。PI3K-AKT信号通路是本次发现的与烟雾病最相关的研究通路,可能为疾病的核心通路。同时我们通过联合转录组数据对circRNA-miRNA-mRNA进行了ceRNA的调控网络图的绘制。ceRNA的调控网络图对于我们在发现和筛选处于网络调控核心位置的circRNA及ceRNA网络的研究有指导和帮助作用,可进一步缩小研究范围,为下一步研究烟雾病相关的circRNA的功能和转录组学研究提供理论依据。