GPD2抑制通过ROS/NF-κB/P2Y12通路损害凝血功能

背景：冠心病（CHD）仍然是全球健康威胁。由于抗血小板治疗构成CHD管理的基石，替格瑞洛已被主要临床指南普遍推荐为一线药物。然而，替格瑞洛的疗效因出血风险的个体间差异而受到影响。值得注意的是，虽然遗传变异解释了部分异质性，但可修饰的表观遗传机制——特别是DNA甲基化在介导血小板反应性中的动态调节作用——仍未被充分表征，这构成了优化精准抗血小板策略的关键知识空白。方法：我们使用850k甲基化芯片检测了47名健康对照和93名CHD患者血液样本的DNA甲基化水平。随后，应用表观基因组关联研究（EWAS）、基于汇总数据的孟德尔随机化（SMR）和异质性相关工具（HEIDI）分析来确定影响基因表达、血小板功能恢复和出血风险的关键甲基化位点。在使用CRISPR-dCas9-DNMT3A/Tet1CD-U6-sgRNA系统开发靶向细胞模型并与转录组测序数据整合后，我们进行了机制性细胞实验以阐明这些甲基化位点如何影响血小板功能恢复和出血风险。研究结果通过动物研究进一步验证。结果：EWAS和SMR-HEIDI的综合分析显示，GPD2基因启动子区CpG位点cg03230175的高甲基化与GPD2基因表达降低（P=1.76E-18）、血小板功能恢复延迟（P=9.02×10⁻³）和出血风险升高（P=2.71×10⁻²）显著相关。转录组研究表明，GPD2基因（cg03230175）甲基化影响线粒体功能、核因子κB（NF-κB）信号通路、活性氧代谢过程和G蛋白偶联受体（GPCR）配体结合。细胞实验表明，GPD2基因（cg03230175）甲基化通过抑制活性氧（ROS）产生、NF-κB激活和P2Y12基因表达（P2Y12受体在血小板活化、血栓形成和血栓性疾病发病机制中起关键作用）来抑制凝血功能。动物研究结果证实，GPD2酶抑制确实可延长小鼠的凝血时间。结论：GPD2基因（cg03230175）甲基化导致基因表达水平降低，抑制线粒体能量代谢，降低ROS水平，并通过NF-κB通路影响P2Y12基因表达，最终导致凝血功能抑制。注册：基因型对健康中国人替格瑞洛药代动力学和抗血小板效应的影响（IGPPT）。试验注册号：NCT03092076。注册日期：2017年3月9日，回顾性注册。试验注册记录URL：https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03092076。补充信息：在线版本包含补充材料，可在10.1186/s11658-025-00759-x获取。关键词：GPD2，DNA甲基化，表观遗传机制，ROS，NF-κB，P2Y12