目的:人增生性瘢痕（Hypertrophic scar,HS）是困扰临床的一大问题,寻找基因治疗的靶点是HS治疗的主要方向。非编码RNA（non-cording RNA,ncRNA）及细胞自噬（autophagy）在基因调控中发挥着非常重要的作用,但在HS中的生物学效应尚不清楚。研究发现,微小RNA（MicroRNA,miRNA）参与了细胞自噬的调节并影响着HS的形成。作为竞争性内源RNA（Competitive endogenous RNA,ceRNA）,长链非编码RNA（Long non-cording RNA,lncRNA）和环状RNA（Circular RNA,circRNA）可与miRNA结合参与生物学调控,但其与自噬的关系,及在HS中的生物学功能并不清楚。此外,外泌体已被证实可通过对细胞间的信息交流和物质转运,在疾病的诊疗中发挥重要作用。但在HS中关于外泌体对lncRNA和circRNA的转运和信号传递作用未见相关研究。为此,本研究拟通过分析HS中lncRNA和circRNA的差异表达,及自噬和外泌体干预后lncRNA和circRNA的变化,进一步探索lncRNA和circRNA在HS中的生物学效应,及其与自噬的调控关系。同时分析外泌体的转运效应,以期利用其作为载体,植入自噬相关lncRNA或circRNA,用于HS的基因治疗。方法:1.收集临床患者HS及邻近正常皮肤标本;提取总RNA并予质检;RNA-seq高通量测序检测组织中的lncRNA、circRNA和mRNA;并进行qRT-PCR验证。2.采用生物信息学分析软件,研究差异lncRNA、circRNA和mRNA的表达谱特征,进行聚类和富集分析。并构建相关CNC和ceRNA网络,分析lncRNA-circRNA-miRNA-m RNA共表达情况,确定差异表达的基因所参与的主要生化代谢及信号传导途径,分析其可能的生物学效应。3.进行人HS成纤维细胞的体外培养及传代,饥饿培养后加入雷帕霉素诱导细胞自噬,细胞RNA的提取和质检。采用RNA-seq测序检测两组细胞中的lncRNA和circRNA,分析自噬干预后成纤维细胞中lncRNA和circRNA的差异表达变化。通过网络构建,进一步寻找与自噬相关的lncRNA和circRNA,并分析其可能生物学功能。4.进行人羊膜间充质干细胞的体外培养和传代,饥饿培养后取其上清液行差速离心以提取外泌体,加入至成纤维细胞中进行干预,细胞RNA的提取和质检。采用RNA-seq测序检测两组细胞中的lncRNA和circRNA,分析外泌体干预后成纤维细胞中lncRNA和circRNA的差异表达变化。通过网络构建,进一步探寻干细胞源性外泌体对相关lncRNA和circRNA的转运及调节效应。结果:1.在增生性瘢痕和正常皮肤对照组中共识别了536个差异表达的mRNA、3469个lncRNA和11个circRNA,其中上调m RNA 345个、lncRNA 2479个、cicRNA 10个,下调mRNA 191个、lncRNA 990个、cicRNA 1个。2.差异表达基因的富集分析结果显示,其主要与细胞外基质代谢、核酸转录调控及基因表达调控等生物功能,且多参与TGF-β、PI3K-Akt、ECM-受体信号等通路的调节。3.CNC网络分析结果提示:H19、INHBA-AS1、TGFB3-AS1、LINC00299、AC048380.1和AC037198.1、circ-Chr17:50187014₅0195976_-、circ-Chr17:50189167₅0194626_-、circ-Chr17:50189167₅0198002_-、circ-Chr17:50189858₅0195330_-等基因显著增加;CASC11、circ-Chr9:125337017₁25337591₊及circ-Chr12:120782654₁20784593_-等基因显著降低,并与INHBA、SMAD7、COL1A1、TGFB3、ID2和MYC等基因相关。4.ceRNA网络分析提示:INHBA-AS1和circ-Chr17:50187014₅0195976_-,circ-Chr17:50189167₅0194626_-,circ-Chr17:50189167₅0198002_-,circChr17:50189858₅0195330_-可以通过与miR-145-5p、miR-125a-5p、miR-129-5p、miR-7-5p等竞争性结合,靶向调控HTR2A、GLIS3、LOX、SERPINE1、EYA4、CDH2、ADAMTS2等基因的表达。5.在自噬干预成纤维细胞组中共识别了186个lncRNA、56个circRNA和190个差异表达的mRNA,其中上调lncRNA 84个、cicRNA 41个、mRNA 70个,下调lncRNA 102个、cicRNA 15个、mRNA 70个。6.富集及网络分析结果显示,差异基因主要与细胞生长与代谢、细胞外基质构建、血管生长、转化生长因子受体结合等生物学过程。并参与自噬调节相关各信号通路,如MAPK信号通路、AMPK信号通路、mTOR信号通路等。7.CNC网络分析结果提示:XLOC₀00035、XLOC₀00038、XLOC₀00292、Circ-chr3:47037665₄7046621_-、circ-chr8:130358016₁30361771_-与TGFB3、INHBE正相关,与SMURF2、INHBA、BMP6负相关。XLOC₀00146与TGFB3负相关。8.ceRNA网络分析提示:XLOC₀00038、circ-chr8:130358016₁30361771_-可共同竞争于miR-195-5p、miR-497-5p、mi R-15a-5p、miR-15b-5p等结合位点,靶向作用于SMURF2。同时,circ-chr3:47037665₄7046621_-、XLOC₀00038可竞争性与miR-130a-5p、miR-23a-3p、miR-23b-3p和miR-23c等结合,靶向作用于SMURF2。9.在自噬干预组中lncRNA-SNHG1表达增加,circ-chr8:130358016₁30361771_-、circ-chr3:47037665₄7046621_-表达减少,并可能与miR-195竞争性结合,减少对SMURF2表达的抑制。10.在外泌体干预成纤维细胞组中共有172个lncRNA、45个circRNA和262个mRNA存在显著差异表达,其中上调lncRNA 138个、cicRNA 32个、mRNA 205个,下调lncRNA 34个、cicRNA 13个、mRNA 57个。11.富集及网络分析结果显示,差异基因主要与细胞分化、细胞迁移、细胞基质构建、核苷酸的合成与代谢、转录因子调节等生命活动。并主要参与细胞粘附、TGF-β、HIF-1、PI3K-Akt、ECM-受体信号等通路的调节。12.CNC网络分析结果提示:XLOC₀00038、XLOC₀00026、circ-chr1:176555406₁76557241₊、circ-chr1:1815755₁825499_-、circ-chr1:1815755₁839238_-、circ-chr19:3660965₃662001_-、circ-chr8:130152735₁30180880_-、circ-chr8:140879470₁40890769_-与SPP1、HGF、NR4A1正常相关;与COL1A1、PIK3CD、FGF18、ITGA2、CREBBP、EP300、EGFR等基因负相关。13.ceRNA网络分析提示:XLOC₀00026、circ-chr1:176555406₁76557241₊可共同竞争于miR-27a-3p结合位点靶向作用于ITGA2、HGF;XLOC₀00038、circ-chr8:130152735₁30180880_-、circ-chr1:176555406₁76557241₊、circ-chr8:140879470₁40890769_-可竞争性与miR-497-5p、miR-195-5p、miR-15a-5p、miR-15b-5p、miR-424-5p及miR-6838-5p竞争性结合,靶向作用于ITGA2、FGF18等。14.外泌体干预组的成纤维细胞中circ-chr8:130152735₁30180880_-、circ-chr1:176555406₁76557241₊、circ-chr8:140879470₁40890769_-表达下降,ITGA2表达增加,推测外泌体也可能参与了这些circRNA的输出转运,减少与相应miRNA竞争性结合,从而降低对ITGA2的抑制。结论:1.人增生性瘢痕与正常皮肤组织中lncRNA、circRNA存在差异表达,差异基因多参与TGF-β、PI3K-Akt、ECM-受体信号等通路的调节,与增生性瘢痕形成密切相关。2.自噬干预后人体外培养的成纤维细胞存在lncRNA、circRNA表达变化,差异基因主要参与自噬相关各信号通路的调节。自噬与差异lncRNA或cirRNA存在相互作用,共同调节增生性瘢痕的发生与发展。3.干细胞源性外泌体干预后人体外培养的成纤维细胞存在lncRNA、circRNA表达变化。相关基因的下调,提示可能与干细胞源性外泌体转运输出相关。外泌体可能成为增生性瘢痕基因治疗的有效运载工具。