哺乳动物胚胎发育受遗传和表观遗传的共同调控。精子作为重要的雄性生殖细胞,通过受精过程,将这些信息传递给卵子,进而影响子代的发育。精子中携带有丰富的表观遗传信息,其中小非编码RNAs(small noncoding RNAs, sncRNAs)在精子发育不同阶段发挥重要的作用,包括调控基因表达、介导蛋白质翻译,以及参与精子的表观遗传信息传递等。环境暴露包括饮食变化、毒性物质暴露和心理压力等。现有的研究表明,环境因素不仅影响机体健康,还可能导致生殖系统配子(精子与/或卵子)表观遗传信息的改变。越来越多的证据表明,亲本在环境暴露后发生的获得性性状变化,可通过配子的表观遗传信息传递给后代,即产生跨代遗传。本综述主要讨论因环境因素引起的获得性性状,可通过精子sncRNAs变化,产生跨代遗传,并影响胚胎发育及子代健康。本综述的讨论主要集中在tRNA来源的小RNAs(transfer RNA-derived small RNAs,tsRNAs)、微RNA(microRNAs, miRNAs)和PIWI相互作用RNAs(PIWI-interacting RNAs,piRNAs),并涉及到最近在精子中发现有大量表达的rRNA来源的小RNAs(risbosome-RNA derived small RNAs,rsRNAs)。此外,本文还进一步探讨了环境因素影响精子sncRNAs表达变化的可能机制。通过对上述内容的综述,将更好地理解精子sncRNAs在跨代遗传中的作用,促进表观遗传学领域的新研究,加深对基本生命过程的理解。

环状RNA(circular RNA, circRNA)作为非编码RNA家族的重要成员,是一类共价闭环结构的单链RNA,没有多聚腺苷酸尾和5′-与-3′末端,显示出高度稳定性、丰富性和物种保守性等特点。近年来研究发现,circRNA与肿瘤化疗耐药、恶性进展等在内的多种生物学进程密切相关,发挥着极其重要的作用。外泌体是由机体活细胞分泌的直径为30~150 nm的细胞外磷脂双层膜小囊泡,是肿瘤细胞间或肿瘤细胞与基质细胞间通信的重要介质,其可作为封装和转移circRNA等多种功能性分子的载体。当前在肿瘤临床治疗中,化疗耐药的存在成为病程转归的巨大障碍,外泌体可通过转移circRNA发挥化疗耐药性传递的作用。外泌体传递circRNA介导肿瘤化疗耐药的相关研究处于其研究的最前沿,是一片亟待开发的蓝海,具有重要的研究意义。故本文归纳整理外泌体传递circRNA、外泌体分选非编码RNA“货物”机制、circRNA介导肿瘤化疗耐药和外泌体传递circRNA介导肿瘤化疗耐药,及其潜在的临床应用等方面的最新研究进展,以期为肿瘤化疗耐药的研究提供参考。

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种具有新型环状结构的RNA分子,广泛存在于多种生物体中,具有结构稳定、进化保守、高度丰富和组织特异性等特征。同时,它可通过充当微小RNA(microRNA,miRNA)分子海绵、调控基因转录、结合蛋白质和参与蛋白质翻译等方式发挥生物学功能。且随着高通量测序技术和生物信息学的迅速发展,越来越多的circRNA被发现与肿瘤的发生有关。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核生物最常见的一种RNA修饰,它是由m6A甲基转移酶、去甲基化酶和m6A识别蛋白质共同参与的动态可逆的调节过程,广泛参与RNA的核输出、剪接、稳定性、翻译和降解等过程的调控。m6A修饰在多种人类疾病中发挥关键作用,例如癌症和心血管疾病等。近年来,在一些circRNA中也发现了m6A修饰,并报道了其在宫颈癌、结直肠癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌和胃低分化腺癌等多种恶性肿瘤发生发展中的作用。本文总结了RNA m6A修饰机制、m6A修饰对circRNA的调控作用,以及circRNA的m6A修饰在肿瘤中的作用,也讨论了m6A修饰的circRNA的潜在临床应用价值,以期为肿瘤的早期诊断、临床治疗和预后判断提供新的思路与途径。

糖尿病是由多种因素引起的代谢综合征,常造成多系统损害,导致眼、肾、血管、心、神经等组织器官慢性进行性病变。目前,其病因及发病机制未完全阐明,且缺乏有效治愈手段。进一步探索驱动糖尿病及其并发症的分子调控机制,鉴定出特异性的生物标志物和分子治疗靶标,无疑是阻止糖尿病发生发展,改善患者生存质量的有效策略。长非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是机体正常生命活动以及疾病发生发展中重要的调控因子,其异常表达和突变是引起糖尿病等许多疾病的主要原因之一。核旁丛组装转录本1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1,NEAT1)是近年新发现的lncRNA分子,因其在糖尿病及其并发症中具有重要的调控作用,以及多样的生物学效应而倍受关注。本文对lncRNA NEAT1在糖尿病及其并发症中的分子调控机制及其相关生物学功能进行详细总结,以期为糖尿病早期预防、诊断以及分子靶向治疗提供新的科学参考。

长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是长度大于200 nt的非编码RNA,最初被认为是不具有生物学功能的转录“垃圾”。随着研究的深入,发现lncRNA参与了许多生物学调控过程,例如染色体沉默、染色质修饰、转录激活与干扰等。这些生物学调控过程与lncRNA的结构及时空特异性表达密切相关。此外,不同结构和位置的lncRNA其相应的调控机制也不尽相同。当lncRNA位于细胞核时,多在转录水平和表观遗传上调节基因的表达,包括组蛋白修饰、DNA甲基化和染色体重塑等过程。而细胞质中的lncRNA,多在转录后及翻译水平上起调控作用,并且不同细胞器间lncRNA的作用机制和功能也不尽相同,这说明lncRNA的位置分布对其功能发挥的重要性。此外,在外泌体中也含有丰富的lncRNA,而这些lncRNA能通过细胞间通信传递到相应的敏感细胞内,产生相应的调控机制。另外,lncRNA在不同结构中的异常表达,通常是引起相关疾病和癌症发生与发展的关键因素。研究lncRNA在不同亚细胞结构中的富集情况,有助于了解lncRNA在调节机体稳态、疾病和癌症的发生与发展、动植物的生长发育等过程发挥的具体作用,并为后续的靶向治疗及提高动物生产性能等方面的研究提供新的理论依据。本文概述了lncRNA在染色体、无膜亚结构、细胞质(内质网、核糖体、线粒体、溶酶体)、外泌体等位置的不同调控机制的最新研究进展,并描述了相应结构内由lncRNA异常所引起的相关疾病和癌症的发生与发展过程。最后,对lncRNA的研究进行展望,目的为日后研究提供相应的理论基础。

微RNA(microRNA,miRNA)为广泛存在于真核生物中的约16~29个核苷酸长度的内源非编码单链RNA分子,在植物中参与细胞增殖、分化、代谢、器官形成以及抵御盐、温度、干旱、重金属胁迫等方面的调节。植物miRNA主要通过对靶基因降解或抑制靶基因的表达,影响植物的生长发育。目前对miRNA的产生与调控方式的研究较为清晰,且miRNA在植物次生代谢和响应非生物胁迫方面的具体作用和调控网络也得到了鉴定,这为充分理解miRNA的分子调控作用奠定了基础。为了更好地理解miRNA的表达调控特性,解读miRNA在植物次生代谢与非生物胁迫反应中的调控网络,本文综述了植物miRNA参与的次生代谢产物生物合成(黄酮类、萜类、生物碱)和响应环境压力(盐、高温、低温、干旱、重金属胁迫)的分子调控机制,总结了miRNA在次生代谢与非生物胁迫中基因表达的调控作用,这为理解环境压力与植物机体代谢之间的联系,深入研究miRNA维持植物机体稳态的调控机制、培育优良作物品种提供了可借鉴的参考。

巨噬细胞极化是根据周围刺激环境做出表型调节的一个过程。一般极化为2个表型,分别为经典激活的M1巨噬细胞和替代激活的M2巨噬细胞。简而言之,M1巨噬细胞的特征是促炎和抗肿瘤;M2巨噬细胞是抗炎和促肿瘤。巨噬细胞极化被认为是人体生理和病理的关键调节器,其发挥作用的有效性依赖于关键因子的协调表达,而这些关键因子的表达在转录后水平受到微RNA (microRNA, miRNA)的精细调控。微RNA是一种小的非编码RNA,具有调节基因表达和细胞网络过程的能力。越来越多的证据表明,miRNAs在调节巨噬细胞极化方面发挥重要作用。在这篇综述中,列举了调控巨噬细胞分别向M1/M2型极化以及具有双向调节功能的miRNAs,并讨论它们是如何通过转录因子调控巨噬细胞极化,及其在治疗炎症和肿瘤方面的潜力。

内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是为恢复稳态和减轻蛋白质负荷的一种细胞防御性反应。过度激活的ERS可诱导细胞分化、增殖、凋亡和自噬等。微RNAs(microRNAs, miRNAs)作为一种内源性的非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA),可通过转录后作用调控内质网应激信号通路中的关键蛋白质和基因表达。反之,激活的内质网应激信号通路可通过降低miRNAs稳定性间接调节靶基因的表达及功能。本文在简要介绍了ERS经典信号通路基础上,进一步阐述了微RNAs在促细胞凋亡、增殖等方面如何调控ERS信号通路,以及基于此种关联其在疾病的表达谱中会产生怎样的影响。同时,概括了ERS对 miRNAs表达的调节,并提出该过程目前的研究现况。二者的这种相互调控作用,可为后续研究疾病的治疗靶点提供新思路。

环状RNA (circular RNA, circRNA)广泛存在于多种生物细胞中，是一类由3′末端和5′末端经反向剪接共价结合形成的RNA分子。circRNA具有保守性、结构稳定、组织细胞特异性表达等特征。它们具有调控基因转录、充当微RNA海绵、参与蛋白质翻译及充当蛋白质诱饵等重要生物学功能，可影响细胞的增殖、凋亡、周期、迁移、侵袭和上皮间质转化等过程。circRNA与病毒性肝炎、肝纤维化、肝细胞肝癌、脂肪性肝病等重要肝疾病的病理生理过程密切相关。鉴于肝疾病是我国最常见的一类重大疾病，本文总结了国内外关于circRNA影响肝疾病发生发展的机制，希望为预防、诊断和治疗肝疾病提供新思路。

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）治疗困难、预后很差，是肿瘤相关死亡中的第4大癌症，严重危害人类生命健康，但其具体发病机制却仍未完全阐明。因此，探索能调控肝细胞癌发生发展，作为肝细胞癌的诊断标志物或能预测患者预后的关键分子仍十分必要。环状RNA是前体mRNA通过反向剪接产生的由3′, 5′磷酸二酯键首尾连接形成的共价闭合环状结构，主要有外显子circRNA（exonic circRNA，ecircRNA）、环状内含子RNA（circular intronic RNA，ciRNA）及外显子内含子circRNA（exon-intron circRNA，EIciRNA）三大类。由于环状RNA具有普遍性、高度保守性和稳定性，其可以参与多种癌症的发生发展过程，并且可作为肿瘤的早期诊断标志物及预后因子，因此，这是一类新型且非常有潜力应用于临床诊治各阶段的分子。近年来，有大量关于环状RNA与肝细胞癌的研究。这些研究表明，环状RNA在肝细胞癌发生发展进程中发挥的作用十分重要，并且其机制多样。因此，本文主要关注环状RNA在肝细胞癌中的最新进展，总结不同环状RNA分子对于肝细胞癌细胞恶性表型、肿瘤干细胞及肿瘤微环境中免疫细胞的作用，以及其在肝细胞癌临床转移、分期、诊断、预后等各阶段中发挥的功能及其具体作用机制。此外，本文还提出了目前研究中存在的一些问题和不足，以期为未来的研究提供一些新的思路及策略。

长非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）在肿瘤发生、发展进程中承担重要角色，是近年来的研究热点之一。大量研究表明，浆细胞瘤变异易位基因1（plasmacytoma variant translocation 1, PVT1）可通过多种分子机制参与调控消化系统肿瘤的增殖凋亡、迁移侵袭、细胞自噬、血管生成、多药耐药及肿瘤代谢等过程，从而发挥致癌作用。本文主要就PVT1在消化系统肿瘤中的表达水平变化，及其与临床病理特征和预后的关系，以及PVT1对消化系统肿瘤的致癌作用机制和多药耐药机制等研究进展作一综述。

长非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是一类长度超过200 nt并且缺乏蛋白质编码潜能的RNA分子。最初lncRNA被认为是由RNA聚合酶Ⅱ转录的副产物，且无生物学功能。随着转录组测序技术的发展，大规模的lncRNA被鉴定出来。越来越多的证据表明，lncRNA参与多种生物学过程，包括基因印记、基因组重排、染色质修饰、细胞周期调控、转录、剪接、mRNA降解和翻译。lncRNA异常表达与人类多种疾病相关，尤其是增生性疾病，包括胃癌、肝癌和直肠癌等。其中，睾丸相关的高度保守的致癌长非编码RNA（testis-associated highly-conserved oncogenic long non-coding RNA，THOR）是一种非常保守的非编码RNA，在睾丸中特异性表达，并广泛存在于人的多种肿瘤组织中，如肝癌、胃癌、鼻咽癌、肾细胞癌、骨肉瘤、视网膜母细胞瘤、黑色素瘤、非小细胞肺癌和舌鳞状细胞癌中，在其发生和发展过程中发挥重要作用。在鼻咽癌、肾细胞癌、骨肉瘤、黑色素瘤、非小细胞肺癌和舌鳞状细胞癌中，THOR主要通过与胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1（insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 1，IGF2BP1）相互作用，促进肿瘤细胞的增殖。在肝癌中，THOR分别通过PTEN/AKT和β-联蛋白信号促进癌细胞的增殖和肝肿瘤干细胞的扩增。在胃癌和骨肉瘤中，THOR主要通过提高SOX9的表达增强癌细胞的干性。在视网膜母细胞瘤中，THOR主要通过提高c-myc的表达促进癌细胞增殖。在鼻咽癌中，THOR主要通过提高YAP的表达增强癌细胞的干性。

哺乳动物肠上皮是一种拥有快速自我更新能力的组织，在维持机体免疫稳态与肠道应激后的损伤修复中发挥重要作用。源于隐窝底部的多能肠干细胞不断进行增殖、迁移与分化，并沿隐窝绒毛轴向上移动，从而维持肠上皮完整性。该过程受严格而复杂的基因调控网络参与。越来越多的数据表明，肠上皮完整性受到广泛的非编码RNA的调控，主要包括肠黏膜再生、保护与上皮屏障功能等方面。本文重点讨论了两类非编码RNA(包括microRNAs和lncRNAs)转录后调控肠上皮屏障功能的研究进展。其中，miR-503、miR-146和lnc-uc.173、lnc-SPRY4-IT1、lnc-plncRNA1、lnc-Gata6等，能够促进肠黏膜的更新，增强上皮屏障功能；相反，miR-222、miR-29b、miR-195和lnc-H19与lnc-BC012900等，抑制肠上皮再生并破坏肠上皮屏障功能。miRNAs、mRNAs与lncRNAs间构成复杂的分子网络，共同调控肠上皮稳态。深入研究与肠上皮相关的miRNAs和IncRNAs分子及其作用机制，探寻引起肠黏膜炎症的关键分子靶标，为肠道炎症临床诊治提供新方向与新方法。

MicroRNA(miRNA)是真核生物中具有重要调控作用的小分子非编码RNA。本文对miRNA官网miRBase数据库Release 22.1中隶属于植物界的绿藻门、苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门共计82个物种的miRNA进行了统计分析。miRBase共收录植物miRNA 前体8 615个，成熟miRNA 10 414条，隶属于2 892个miRNA家族。绿藻门miRNA与其他4个门miRNA无同源性；对其他4个门植物miRNA的保守性进行研究，发现存在于2个植物门的miRNA家族有26个，属于中度保守miRNA家族；14个miRNA家族存在于3个及3个以上植物门中，属于高度保守miRNA家族，其中7个miRNA家族系苔藓、蕨类、裸子和被子植物共有，是植物中最保守的miRNA。分析表明，超过30个miRNA家族的植物有35种。进一步对40个中度或者高度保守miRNA在35种植物中的分布进行研究，发现miRNA家族及其成员在物种间的分布存在较大的差异。这些分布上的差异一方面反映不同植物中miRNA的研究深度不同，另一方面也反映出miRNA在植物进化过程中的适应性调整。研究不同植物中miRNA家族的分布，可在miRNA水平为植物早期进化同源性的研究提供分子依据。