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从药物靶点到遗传风险因素:孟德尔随机化研究解码主动脉夹层机制与治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2
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主动脉夹层(AD)作为致命性心血管急症,目前缺乏有效防治药物。本研究通过整合cis-eQTL与GWAS数据,运用孟德尔随机化(MR)和共定位分析,鉴定出TUBB6、CAPZA2等5个潜在药物靶点,并通过分子对接验证其治疗价值,同时揭示舒张压、髋围等中介因素。该研究为AD精准防治提供了新靶点和预测指标。
主动脉夹层(AD)被称为血管中的"定时炸弹",其发病急骤、死亡率高达每小时1%,未经治疗的急性AD患者90%会死亡。尽管已知遗传因素在AD发生中起重要作用,但临床仍缺乏特异性治疗药物。这种困境源于两方面:一是AD发病机制复杂,涉及血管壁中膜层(tunica media)的退行性改变;二是现有研究未能系统揭示遗传因素与药物靶点间的因果关系。
为解决这一难题,中国国家自然科学基金支持的研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表了一项开创性研究。研究人员采用多组学整合策略,首先从eQTLgen联盟获取4,302个可成药基因的顺式表达数量性状位点(cis-eQTL)数据,结合芬兰FinnGen联盟的AD全基因组关联分析(GWAS)数据,通过两样本孟德尔随机化(MR)分析筛选潜在靶点。随后采用共定位分析验证靶点与AD的遗传关联,并运用药物预测和分子对接技术评估靶点的成药性。最后通过中介MR分析阐明靶点影响AD的潜在通路。
关键技术包括:1)基于大规模人群的cis-eQTL和GWAS数据整合;2)孟德尔随机化(MR)因果推断;3)共定位分析确定共享SNP的靶点;4)AutoDock等分子对接技术验证药物-靶点相互作用;5)中介效应分析揭示舒张压等中间表型的作用。
研究结果
MR识别AD相关基因
通过MR分析筛选出76个与AD显著相关的基因,其中5个(TUBB6、CAPZA2、HMGCR、GPX7和ULK4)在共定位分析中显示与AD存在共享遗传信号。这些基因主要参与细胞骨架重塑和氧化应激等过程。
药物靶点验证
对CAPZA2(肌动蛋白加帽蛋白亚基)的分子对接显示,其与候选药物如贝沙罗汀的结合能达-8.7 kcal/mol,提示强相互作用。HMGCR(他汀类药物靶点)的验证为现有降脂药物防治AD提供了新依据。
中介机制解析
中介MR发现舒张压(β=0.21,P=2.1×10-4
)、髋围(β=0.15,P=0.013)和升主动脉直径(β=0.18,P=0.007)可能是TUBB6等靶点影响AD的关键中介因素,提示血流动力学和代谢因素在AD发生中的桥梁作用。
讨论与意义
该研究首次系统鉴定了AD的遗传药理学靶点,其中CAPZA2通过调控肌动蛋白细胞骨架影响血管壁完整性,而GPX7可能通过抗氧化途径发挥作用。特别值得注意的是,HMGCR的验证支持他汀类药物在AD预防中的潜在价值,为老药新用提供了证据。中介分析揭示的血压和体脂分布因素,为AD高风险人群的早期识别提供了简易指标。
这项研究的创新性在于:1)将MR分析拓展至药物靶点发现领域;2)建立了从遗传变异到临床表型的完整因果链;3)提出的"遗传风险-中介表型-AD发生"模型为精准预防提供了理论框架。未来研究可针对TUBB6等靶点开发特异性调节剂,并通过干预中介因素实施分层防控策略。
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