背景:心血管疾病是我国城乡居民死亡的主要原因,其患病率在我国逐年上升,已成为我国重要的公共卫生问题之一。预防心血管疾病的发生,找到有效的干预靶点迫在眉睫。运动锻炼可以诱导心脏发生生理性心肌肥厚,保护心脏免受病理性损伤,是一种公认的预防心血管疾病的有效方式。环状RNA大量存在于真核细胞中,与心脏发育、心脏生理及心血管疾病的发生密切相关,但环状RNA在运动锻炼诱导生理性心肌肥厚中的具体功能与作用机制尚不明确。本研究拟通过体内外的功能实验,明确环状RNA在运动锻炼诱导生理性心肌肥厚中的功能及作用机制,以期为今后探索心血管疾病防治新靶点提供新的理论依据。方法:首先,通过游泳运动锻炼构建小鼠生理性心肌肥厚模型,采用心肌灌流的方式分离获得成年小鼠心肌细胞。接着,利用RNA测序,鉴定出运动锻炼诱导小鼠生理性心肌肥厚的关键环状RNA circ RNA＿0191,并将其命名为circUtrn。采用跨剪接位点PCR、Sanger测序、RNase R处理等实验明确circUtrn的分子特性。随后,在动物水平,通过尾静脉注射腺相关病毒9（AAV9）的方式实现小鼠体内circUtrn的敲低;基于小鼠运动锻炼诱导的生理性心肌肥厚模型以及小鼠心脏缺血再灌注损伤模型,通过荧光定量PCR、组织免疫荧光染色、免疫组化染色、小鼠超声心动图检测等方法明确circUtrn在运动锻炼诱导生理性心肌肥厚防治心脏缺血再灌注损伤中的作用。再次,在细胞水平,基于人胚胎干细胞系H9分化的心肌细胞（h ESCCMs）,利用免疫荧光染色技术,明确circUtrn对h ESC-CMs的肥大与增殖的调控功能。最后,通过RNA pull down、质谱分析、蛋白质免疫印迹分析等方法,鉴定出与circUtrn特异性相互作用的蛋白质分子丝氨酸/苏氨酸蛋白酶-5（PP5）,并在h ESC-CMs中进行功能逆转实验,明确PP5是circUtrn调控心肌细胞大小和增殖的下游分子。结果:CircUtrn在游泳锻炼的成年小鼠心肌细胞中显著增加并在病理性心肌肥厚模型中显著降低。在动物水平使用尾静脉注射AAV9-sh-circUtrn抑制小鼠心脏中circUtrn的表达可以阻断游泳运动锻炼诱导的生理性心肌肥厚的发生、破坏运动锻炼对心脏缺血再灌注损伤后重构的保护作用。在细胞水平,过表达circUtrn可以促进h ESC-CMs的肥大和增殖。相反地,抑制circUtrn的表达则能够抑制h ESC-CMs的肥大和增殖。使用RNA Pull down实验、质谱分析发现,PP5可以与circUtrn特异性结合。在细胞水平过表达PP5可以逆转circUtrn对于h ESC-CMs的肥大和增殖的调控作用。结论:（1）CircUtrn是一个心脏中稳定存在的、响应运动锻炼诱导生理性心肌肥厚的环状RNA;（2）circUtrn是运动锻炼诱导生理性心肌肥厚所必需;（3）抑制心脏中circUtrn的表达可以破坏运动锻炼对心脏缺血再灌注损伤后重构的保护作用;（4）circUtrn通过与PP5特异性相互作用调控h ESCCMs的肥大与增殖。本研究将为理解环状RNA介导运动锻炼诱导生理性心肌肥厚的作用及机制提供实验证据,并可能为防治心脏缺血再灌注损伤提供一个新靶点。