As a novel type of non-coding RNAs, covalently closed circular RNAs (circRNAs) are ubiquitously expressed in eukaryotes. Emerging studies have indicated that dysregulation of circRNAs was related to neurological diseases. However, the biogenesis, regulation, function, and mechanism of circRNAs in Parkinson's disease (PD) remain largely unclear. In this study, thirty-three differentially expressed circRNAs (DECs) were detected by RNA-sequencing between the MPTP-induced PD mice model and the wild-type mice. Quantitative real-time PCR was used to determine the RNA level of DECs in the striatum (STR), substantia nigra pars compacta (SNpc), and serum exosomes, and it was found that circSV2b was downregulated in PD mice. Then, functional experiments in vivo were employed to explore the effect of circSV2b in PD. For the mechanism study, dual-luciferase reporter, fluorescence in situ hybridization (FISH), RNA immunoprecipitation (RIP), RNA pull-down, gene editing, and CUT & Tag were performed in vitro to confirm that circSV2b directly sponged miR-5107-5p and alleviated the suppression of the expression of the target gene Foxk1, and then positively regulated Akt1 transcription. In vivo, the mechanistic analysis demonstrated that circSV2b overexpression resisted oxidative stress damage through the ceRNA-Akt1 axis in PD models. Taken together, these findings suggested that the miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 axis might serve as a key target of circSV2b overexpression in PD treatment, and highlighted the significant change of circSV2b in serum exosomes. Therefore, circSV2b might be a novel biomarker for the diagnosis and treatment of PD.

作为一种新型的非编码 RNA，共价闭合环状 RNA (circRNA) 在真核生物中普遍表达。新兴研究表明，circRNAs 的失调与神经系统疾病有关。然而，circRNA 在帕金森病（PD）中的生物发生、调控、功能和机制仍不清楚。在这项研究中，通过 RNA 测序在 MPTP 诱导的 PD 小鼠模型和野生型小鼠之间检测到 33 个差异表达的 circRNA (DEC)。采用实时定量 PCR 方法测定纹状体 (STR)、黑质致密部 (SNpc) 和血清外泌体中 DECs 的 RNA 水平，发现 circSV2b 在 PD 小鼠中下调。然后，采用体内功能实验来探索 circSV2b 在 PD 中的作用。对于机理研究，双荧光素酶报告基因、荧光原位杂交 (FISH)、RNA 免疫沉淀 (RIP)、RNA pull-down、基因编辑和 CUT & Tag 在体外进行，以证实 circSV2b 直接海绵化 miR-5107-5p 并减轻抑制目的基因 Foxk1 的表达，进而正向调控 Akt1 的转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。在体外进行荧光原位杂交 (FISH)、RNA 免疫沉淀 (RIP)、RNA pull-down、基因编辑和 CUT & Tag 以证实 circSV2b 直接海绵化 miR-5107-5p 并减轻对 miR-5107-5p 表达的抑制靶基因 Foxk1，然后正调控 Akt1 转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。在体外进行荧光原位杂交 (FISH)、RNA 免疫沉淀 (RIP)、RNA pull-down、基因编辑和 CUT & Tag 以证实 circSV2b 直接海绵化 miR-5107-5p 并减轻对 miR-5107-5p 表达的抑制靶基因 Foxk1，然后正调控 Akt1 转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。体外进行Tag，证实circSV2b直接海绵化miR-5107-5p，减轻靶基因Foxk1表达的抑制，进而正调控Akt1转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。体外进行Tag，证实circSV2b直接海绵化miR-5107-5p，减轻靶基因Foxk1表达的抑制，进而正调控Akt1转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。然后正向调节 Akt1 转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。然后正向调节 Akt1 转录。在体内，机制分析表明，在 PD 模型中，circSV2b 过表达通过 ceRNA-Akt1 轴抵抗氧化应激损伤。综上所述，这些发现表明 miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 轴可能是 PD 治疗中 circSV2b 过表达的关键靶点，并突出了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。并强调了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。并强调了血清外泌体中 circSV2b 的显着变化。因此，circSV2b 可能成为诊断和治疗 PD 的新型生物标志物。