解码女性生殖衰老的遗传结构：多组学整合发现新基因位点与精准干预机制通路

本研究针对女性生殖衰老遗传机制不明的难题，通过基因组结构方程建模(Genomic SEM)整合AM、ACM、AFB和OD四种GWAS性状，鉴定出99个全基因组显著位点。采用TWAS、精细定位(SuSIE/FINEMAP)和细胞特异性遗传力分析(CELLECT)揭示DNA损伤修复等关键通路，发现FTL等靶基因与铁代谢紊乱相关。首次构建多维度遗传架构图谱，为生殖衰老精准干预提供新靶点。

　　

随着全球人口结构转型加速，女性生殖衰老引发的健康危机正成为跨学科医学研究的重大挑战。经典医籍《黄帝内经》早已揭示"七七任脉虚，太冲脉衰少，天癸竭"的生理规律，现代科学则发现生殖衰老是受端粒损耗、线粒体功能障碍和表观遗传重编程异常驱动的不可逆生物过程。临床上表现为卵巢储备功能指数级下降和生殖干细胞中线粒体DNA拷贝数锐减，受到遗传易感性、环境毒素暴露和代谢综合征的多维调控。尽管对早发性卵巢功能不全的研究取得进展，但生殖衰老的具体遗传和生物学机制仍不明确，个体差异背后的多组学调控网络更有待解析。

为解决生殖衰老机制精准测量难题，山西医科大学第五临床医学院康一凡与山西省人民医院刘建荣团队在《BMC Genomics》发表研究，首次通过基因组结构方程建模(Genomic SEM)整合绝经年龄(AM)、初潮年龄(ACM)、首次生育年龄(AFB)和卵巢功能障碍(OD)四种性状，构建潜在表型"生殖衰老"的GWAS框架。研究人员从IEU OpenGWAS、GWAS Catalog和FinnGen数据库获取欧洲 ancestry人群数据，采用多性状LD分数回归估计遗传协方差矩阵，通过标准化均方根残差(SRMR)和比较拟合指数(CFI)验证模型优度（CFI=1, SRMR=0.031）。运用FUMA进行风险基因座注释，SuSIE和FINEMAP进行精细定位(后验概率>0.95)，FUSION进行转录组关联分析(TWAS)，结合CELLECT细胞特异性分析和LDSC分区遗传力分析，最终通过孟德尔随机化(MR)验证1200种生物标志物关联性。

构建统计指标与分层评估

LD分数回归显示AM、ACM、AFB和OD的遗传贡献率(H², Z)分别为(11.5, 24)、(4.53, 1.27)。单因子模型完美拟合经验协方差矩阵(CFI=1)。基因组SEM分析5,325,600个SNP，在P<5×10^-12水平鉴定1,522个先导SNP，其中1,518个为新发现位点。rs9379896和rs10852344与已知生殖衰老性状相关，rs11031010首次提示与激素异常相关。

FUMA软件验证

鉴定75个风险基因座，517个潜在相关基因(FDR<0.05)。107个先导SNP主要位于内含子区，99个GWAS位点中rs1776180与百岁老人寿命延长相关。

精细定位

染色体1(DNAJC11基因区rs6678681等)、染色体2(RIF1_NEB基因区rs71415133等)、染色体4(FAM175A基因区rs4693623等)、染色体16(FTO基因区rs10521305等)和染色体17(FBXL20基因区rs72823344等)显示显著关联峰。

转录组预测

TWAS识别297个显著基因，FOCUS精细定位发现4,239个潜在致病信号。交叉验证获得13个高置信度基因：GTF2IP1、PARD6G、POMP、TMEM251、CHCHD2P6、SLX1A、ASH1L、UTP6、PEX13、ANKHD1、FTL、HSPA8和SRRT。其中FTL(铁蛋白轻链)下调与生殖衰老正相关，提示铁代谢紊乱机制。

通路与细胞类型富集

MAGMA识别159个基因，GSEA显示显著富集于DNA损伤修复通路。骨髓Slamf1阴性多能祖细胞、巨核细胞-红细胞祖细胞等115种细胞类型显著相关(FDR<0.05)，组织水平集中于卵巢、脑和肾上腺。

基因组区域遗传力贡献

启动子、增强子等调控区域显著富集，进化保守非编码区贡献突出。

风险因子注释

孟德尔随机化验证BMI等已知因素，首次发现乳制品脂肪摄入百分比等新风险因子。

染色体水平结果

多基因风险评分(PRS)显示染色体1和2区域遗传贡献最显著。

药物筛选

DrugBank筛选发现铁右旋糖酐(iron dextran)可靶向FTL基因，分子对接显示其通过氢键与氨基酸结合促进铁吸收。

该研究通过多组学整合首次系统揭示生殖衰老的遗传架构，发现DNA损伤修复、铁代谢调控和造血细胞微环境等新型机制。创新性采用基因组SEM解决未测量表型难题，鉴定99个显著位点和13个核心靶基因为精准干预提供方向。局限性在于样本祖先多样性不足（主要基于欧洲人群），基因-环境互作效应尚未量化。未来需开展跨种族验证、基因功能时空特异性解析及动态调控网络构建，为生命周期健康管理提供转化医学路径。