背景痛点：缺血性疾病（心梗、脑梗、外周动脉疾病等）是全球死亡和致残的主因，核心问题是血流受阻导致组织缺氧损伤。内皮细胞（ECs）是血管的“内衬”和“守护者”，其功能状态直接决定血管健康与再生能力。
关键角色 - 部分EndMT：不同于彻底“转行”成间质细胞的完全EndMT，部分EndMT 是一种可逆的、动态的中间状态。在此状态下，内皮细胞会暂时“弱化”其内皮特性（如粘附性），同时“激活”部分间质特性（如迁移、侵袭能力）。这种巧妙的“变身”对血管新生（Angiogenesis）至关重要——它允许内皮细胞脱离原有血管壁，迁移到缺血区域，像“先锋队”一样引导形成新的血管分支，是缺血后血管再生和功能恢复的核心环节！
悬而未决： 然而，在缺血条件下，调控内皮细胞进行这种有益“部分变身”的分子开关是什么？其具体机制如何？一直不甚清晰。
2️⃣ 关键发现：circATXN1——缺血响应的“分子刹车”锁定目标： 为了找到调控部分EndMT的关键分子，研究团队对缺血样条件（缺氧+血清剥夺）下培养的人心脏微血管内皮细胞（HCMECs）进行了环状RNA（circRNA）全谱测序分析。结果显示，一个名为 circATXN1 的circRNA表达水平显著上调。
广泛验证： 这一发现在多个层面得到确证：
体外模型： 缺氧处理的HCMECs和小鼠CMECs (MCMECs) 中，circATXN1表达均显著升高。
动物模型： 在小鼠心肌梗死（MI）和下肢缺血（HLI）模型的缺血组织中（心肌、腓肠肌），circATXN1表达明显增加。
临床样本： 关键数据！ 研究者从急性心肌梗死患者和下肢缺血患者的外周血中分离外泌体进行检测，发现其circATXN1水平显著高于健康志愿者和创伤对照组（非缺血）。这表明 circATXN1 有潜力成为诊断缺血性疾病严重程度或预后的新型无创血液标志物！
特征解析：
circATXN1 来源于 ATXN1 基因的第7号外显子，长度2078 nt，序列在人和小鼠间高度保守（81.9%）。
它定位于内皮细胞的细胞质，具有circRNA的典型特征：耐受RNase R消化（稳定性高）。
其表达受RNA结合蛋白 QKI 调控，缺氧通过QKI依赖的机制诱导其产生，而非其宿主基因ATXN1 mRNA表达增加所致。
图 1 | circATXN1 在部分内皮间质转化（EndMT）的内皮细胞中表达上调
体外实验 (HCMECs)：
敲低circATXN1 (功能丧失)： 在缺氧条件下，敲低circATXN1：
促进细胞增殖： FUCCI细胞周期报告系统显示，处于S/G2-M期（增殖期）的细胞比例显著增加。
增强细胞迁移： Transwell迁移实验显示，跨膜迁移的细胞数量明显增多。
刺激血管出芽： 球体出芽实验（Spheroid sprouting）显示，新生芽体的数量和长度显著增加。
促进管腔形成： Matrigel管腔形成能力增强。
诱导部分EndMT表型： Western Blot和免疫荧光显示，间质标志物（Fibronectin, αSMA, FSP1）上调，内皮标志物（CD31, VE-cadherin）下调但未完全消失——这正是部分EndMT的典型特征！
过表达circATXN1 (功能获得)： 则产生相反效果，抑制了上述缺氧诱导的增殖、迁移、出芽、管腔形成能力和部分EndMT表型。
结论： circATXN1 负向调控 缺氧诱导的内皮细胞部分EndMT过程及其促血管新生能力。
图 2 | 敲低circ ATXN1 增强了缺氧诱导的人脑微血管内皮细胞（HCMECs）的部分内皮间质转化（EndMT）
体内验证 (小鼠MI & HLI模型)：
安全剂量探索： 研究者谨慎地通过腺相关病毒 (AAV9) 介导内皮细胞特异性敲低circATXN1。重要发现！ 高剂量AAV（8×10^11 VG）导致小鼠急性肝损伤甚至死亡，最终确定 2×10^11 VG 为安全有效剂量。
敲低circATXN1 的疗效：
下肢缺血 (HLI)： 关键数据！ 激光多普勒显示，敲低组小鼠下肢血流恢复显著加快。组织学显示间质标志物Vimentin表达增加（提示部分EndMT增强）。
心肌梗死 (MI)： 核心成果！
显著改善心功能： 超声心动图显示左室射血分数（LVEF）明显提高。
显著减小梗死瘢痕： Masson染色显示梗死区瘢痕面积显著缩小。
大幅提高存活率： 震撼数据！ 敲低组小鼠在心肌梗死后4周的存活率高达90%，而对照组仅为65%！免疫组化同样显示心肌中Vimentin表达增加。
过表达circATXN1 的负面影响： 则加剧心功能恶化、扩大梗死面积、降低存活率、抑制间质标志物表达。
结论： 体内实验强有力证实，敲低circATXN1能有效促进部分EndMT，增强缺血后的血管新生和组织修复（血流恢复、心功能改善、瘢痕缩小、存活率提升）。
图 3 | 敲低circATXN1 在体内增强部分内皮间质转化（EndMT）
锁定下游：转录因子SLUG
筛选已知调控EndMT的关键转录因子（SNAIL, TWIST, SLUG, ZEB1/2）发现，只有 SLUG 蛋白水平与circATXN1呈显著负相关。已知SLUG能诱导内皮细胞发生部分EndMT。
敲低SLUG可以逆转由circATXN1缺失导致的增殖、迁移、出芽增强和部分EndMT表型，证明circATXN1通过抑制SLUG发挥作用。
图 4 | circATXN1 通过抑制 SLUG 来抑制部分内皮间质转化（EndMT）
circATXN1如何抑制SLUG？
排除转录调控：双荧光素酶报告基因实验表明circATXN1不影响SLUG启动子活性 。
排除miRNA海绵作用：敲低AGO2（miRISC核心蛋白）或RIP实验均不支持circATXN1作为miRNA海绵。
排除编码肽段：构建潜在编码区融合载体，WB未检测到相应肽段表达。
- 关键发现：蛋白质相互作用！
RNA Pull-down + 质谱 (LC-MS/MS)： 利用靶向circATXN1环化位点的生物素化反义探针钓取结合蛋白，质谱鉴定出RNA去甲基酶ALKBH5 (Fig. 6a, b, Supplementary Table 2)。
RIP验证： 使用抗ALKBH5抗体进行RNA免疫沉淀（RIP），富集到circATXN1 (Fig. 6c)。
共定位： RNA-FISH/IF双标显示二者在细胞质有共定位 (Fig. 6d)。
图 5 | circATXN1 通过与 ALKBH5 相互作用抑制部分内皮间质转化（EndMT）
ALKBH5的核心作用：
ALKBH5是重要的m6A RNA去甲基化酶（“橡皮擦”）。
敲低ALKBH5可逆转由circATXN1缺失引起的SLUG表达升高和部分EndMT表型。
在内皮细胞特异性敲除ALKBH5 (ALKBH5CKO) 的小鼠中，敲低circATXN1对心功能的保护作用和减小梗死面积的作用完全消失。过表达SLUG可部分挽救ALKBH5缺失造成的损害。
机制核心：
circATXN1敲低导致ALKBH5磷酸化增强，并减少其与核输出蛋白CRM1的结合，从而阻滞ALKBH5滞留在细胞核内。
位于核内的ALKBH5能够结合SLUG前体mRNA (pre-SLUG mRNA)，并通过其去甲基化酶活性（催化位点H204A突变体无效）降低SLUG pre-mRNA的m6A修饰水平。m6A修饰通常促进mRNA降解。
结果： SLUG pre-mRNA的稳定性降低（半衰期缩短)，导致成熟SLUG mRNA和蛋白表达下降。
结构预测支持： AlphaFold2和分子对接分析预测ALKBH5与pre-SLUG mRNA的结合位点更多、相互作用更强。
最终通路： 缺血↑ → circATXN1↑ → 结合 & 抑制ALKBH5活性/核滞留 → SLUG pre-mRNA m6A修饰↑ & 稳定性↓ → SLUG蛋白↓ → 部分EndMT↓ → 血管新生↓ & 缺血修复受损。
图 6 | 环状 ATXN1 通过阻止 ALKBH5 入核降低 SLUG mRNA 的稳定性
长期疗效与安全性：
心肌梗死模型： 在心梗后第1天给予安全剂量 (2×10^11 VG) 的AAV circATXN1-sh 尾静脉注射。
疗效持久： 在注射后4周和12周均能显著改善心功能，并减小心脏纤维化程度 (Fig. 8a, b)。
安全性佳： 在注射后4周和12周检测血清肝肾功能指标（ALT, AST, 白蛋白, 直接胆红素）均无显著异常 (Fig. 8c-f)。对主要脏器（肺、肾、脾、肝、肌肉）进行Masson染色，未观察到异常纤维化 (Fig. 8g)。
下肢缺血模型： 在缺血肌肉局部注射AAV circATXN1-sh (2×10^11 VG)。
注射后2周血流改善，12周时两组血流均基本恢复正常（小鼠自身修复能力强），但AAV注射组在12周时腓肠肌纤维化程度更低 (Fig. 8h, i)。
临床意义：
该研究首次揭示了 circATXN1-ALKBH5-SLUG 轴是调控缺血性血管疾病中部分EndMT和血管新生的核心通路。
circATXN1 不仅是潜在的诊断生物标志物（血液外泌体中升高），更是极具潜力的治疗靶点。
使用安全剂量的AAV载体敲低circATXN1，在心梗后干预仍能取得显著且持久的治疗效果（改善心功能、减小瘢痕、提高存活率），且未观察到明显的长期毒副作用，展现了良好的临床转化前景。
鉴于内皮细胞功能在衰老和代谢性疾病（如动脉粥样硬化、糖尿病）中的核心地位，靶向此通路也可能为更广泛的血管相关疾病提供新思路。
结语：
这项研究如同拨开了缺血组织修复迷雾中的一层关键面纱。它告诉我们，内皮细胞那精妙的“部分变身”能力（部分EndMT）对血管新生至关重要，而环状RNA circATXN1 却在缺血时错误地踩下了“刹车”。通过深入解析其作用机制——结合并抑制去甲基酶ALKBH5，阻碍其稳定关键转录因子SLUG的mRNA——研究者不仅揭示了全新的调控网络，更找到了解除“刹车”的方法。安全有效地敲低circATXN1，在动物模型中成功逆转了缺血损伤，显著促进了血管再生和组织功能恢复，挽救了生命。这一突破性发现为开发治疗心梗、脑梗、外周动脉疾病等缺血性疾病的新型靶向疗法点燃了希望之火，未来或可真正改写临床治疗格局！
参考文献：Nature Communications|(2025) 16:6357.https://doi.org/10.1038/s41467-025-61596-2
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