长链非编码单倍型区域的生理功能与作用机制研究：从基因编辑到血压调控的创新探索

这篇开创性研究开发了整合性方法（hiPSCs精确编辑+动物模型），破解了长链非编码单倍型（11个SNPs/17.4kbp）的功能解析难题。通过rs1173771位点研究，首次揭示非编码区缺失可使大鼠血压降低近10mmHg，并发现其通过染色质远程互作（long-range chromatin interaction）调控NPR3表达的新机制，为填补GWAS发现与生理机制间的鸿沟提供了范式。

　　

高效整合的研究方法
研究团队创新性地建立了双管齐下的研究体系：一方面采用两步法CRISPR-Cas9技术精确编辑人类诱导多能干细胞（hiPSCs）中的大型单倍型区域，另一方面在表型敏感动物模型中删除同源非编码区域。这种方法成功克服了传统研究中无法同时处理多个连锁SNPs的技术瓶颈。通过对9种GWAS研究性状的分析发现，62%的关联SNPs存在于包含≥5个SNPs且跨度≥10kbp的长单倍型中，其中44%位于蛋白质编码基因及其近端调控区之外。

rs1173771位点的突破性发现
选择血压（BP）相关位点rs1173771作为概念验证，该位点G等位基因与较高平均动脉压（MAP）相关。通过TOP-LD分析锁定包含11个SNPs的17.4kbp连锁区域，该区域位于NPR3基因下游126kbp处。在Dahl盐敏感（SS）大鼠中删除30.4kbp的同源区域后，发现雄性大鼠在高盐饮食（HSD）14天后收缩压（SBP）显著降低9.4mmHg（179.0→169.6mmHg），且血管对C型利钠肽（CNP）的舒张反应增强，这种效应可被NPR-C特异性拮抗剂AP811阻断。

分子机制的深度解析
RNA测序显示rs1173771同源区域缺失使雄性大鼠肠系膜动脉Npr3表达上调50%，免疫荧光证实NPR-C蛋白在血管内皮和平滑肌双重增加。肾脏皮质中NPR-C表达则呈现下降趋势，但血清ANP/BNP/CNP水平未受影响。通过两步法基因编辑在hiPSCs中精确重建BP升高和降低单倍型，发现BP升高单倍型使iECs和iVSMCs中NPR3表达降低22-39%，且单SNP rs1173771-G等位基因即可解释约60%的调控效应。

染色质空间互作的关键作用
区域捕获微C（Region Capture Micro-C）技术揭示：BP升高单倍型显著增强rs1173771区域与NPR3启动子的染色质互作强度，HiCcompare分析显示互作增强区域集中在单倍型5'端与NPR3启动子近端。人类动脉微C数据进一步验证该区域与NPR3启动子的体内互作，且两者位于同一拓扑关联域（TAD）内。ENCODE数据显示rs1173771等SNPs与染色质开放区域及活性增强子标记共定位。

研究范式的革新意义
该研究建立了从非编码变异到生理表型的完整解析链条：①开发高效单倍型编辑技术（54个克隆筛选即可获得17.4kbp精确编辑）；②证明动物模型可放大GWAS微小效应（0.5→10mmHg）；③揭示染色质构象动态变化是远程调控的新机制。这种整合基因组学、基因编辑和生理学的研究框架，为破解其他复杂性状的非编码遗传基础提供了可推广的方案。