东亚人群中收缩压与过敏性鼻炎易感性之间的因果关系:一项双向双样本孟德尔随机化研究
《Medicine》:Causal relationship between systolic blood pressure and susceptibility to allergic rhinitis in East Asian populations: A bidirectional two-sample Mendelian randomization study
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时间:2025年11月08日
来源:Medicine 1.4
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过敏鼻炎的收缩压关联性:基于东亚人群的孟德尔随机化研究证实,遗传性低收缩压与东亚人群过敏性鼻炎风险增加存在因果关系,但未发现反向关联。
### 研究背景与意义
过敏性鼻炎(Allergic Rhinitis, AR)是一种常见的慢性疾病,尤其在成人中影响广泛。随着环境变化和生活方式的演变,AR的发病率在全球范围内持续上升,已成为影响公共健康的重要问题之一。同时,高血压(Hypertension)作为全球疾病负担的主要原因之一,其影响范围也在不断扩大。尽管两者在临床表现和流行病学特征上有所不同,但它们在病理生理机制上可能存在一定的联系。近年来,一些研究指出,过敏性炎症可能通过多种机制影响心血管系统,例如炎症介质的释放、氧化应激的增加以及免疫反应的改变等。这些因素可能在一定程度上促进高血压的发生或加重其病情。
然而,目前关于AR与高血压之间因果关系的研究结果并不一致。一方面,部分研究发现AR患者具有较高的血压水平,提示AR可能是高血压的一个独立风险因素;另一方面,也有研究未发现两者之间的显著关联。这种不一致性使得研究者难以明确判断AR是否直接导致高血压,或高血压是否反过来影响AR的发生。因此,有必要采用更严谨的方法来探讨两者之间的因果关系。
### 研究方法与设计
本研究采用**双向的两样本孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)**方法,利用大规模基因组关联研究(Genome-Wide Association Study, GWAS)数据,探索**收缩压(Systolic Blood Pressure, SBP)**与**过敏性鼻炎(AR)**之间的潜在因果关系。MR方法通过利用遗传变异作为工具变量(Instrumental Variables, IVs),模拟随机对照试验(Randomized Controlled Trials, RCTs)的随机分配过程,从而有效减少混杂因素和反向因果关系的影响。
为了确保分析的可靠性,研究者从两个独立的GWAS数据集中提取信息。其中,SBP相关数据来自IEU Open GWAS项目(项目编号:ieu-b-5075),包含145,505名参与者和13,230,376个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)。而AR相关数据则来自EMBL-EBI数据库(项目编号:ebi-a-GCST90018572),包含161,563名参与者和12,452,297个SNPs。这些数据均来自东亚人群,具有较强的代表性。
研究选取了38个与SBP显著相关的SNPs作为工具变量,这些SNPs满足以下条件:首先,其与SBP的关联具有基因组水平的显著性(P < 5×10??);其次,这些SNPs在AR数据集中具有足够高的次要等位基因频率(Minor Allele Frequency, MAF > 0.01);最后,排除了与潜在混杂因素(如钙通道阻滞剂使用)或与其他疾病相关的SNPs,以减少水平多效性(Horizontal Pleiotropy)的影响。为了进一步控制多效性,研究者还使用了“FastTraitR”软件包进行筛选。
### 分析方法与结果
本研究采用三种MR分析方法:**逆方差加权法(Inverse Variance Weighted, IVW)**、**加权中位数法(Weighted Median)**和**MR-Egger回归**。这些方法分别用于评估工具变量对因果效应的贡献,并检验是否存在方向性多效性(Directional Pleiotropy)或异质性(Heterogeneity)。
在**正向MR分析**中,IVW方法显示,遗传预测的较低SBP与较高的AR风险存在显著的负相关(OR = 0.737,95% CI: 0.565–0.960,P < 0.05),表明SBP的降低可能增加AR的风险。加权中位数法(OR = 0.773,95% CI: 0.539–1.109)和MR-Egger回归(OR = 1.045,95% CI: 0.369–2.954)虽然未达到统计学显著性,但结果趋势与IVW一致,进一步支持了SBP对AR的潜在因果影响。
此外,研究者还进行了**敏感性分析**,包括**留一法(Leave-One-Out)**,即逐个排除SNP并重新计算因果效应,以确保没有单个SNP对整体结果产生过度影响。结果表明,所有方法得出的因果效应均保持稳定,进一步验证了研究结论的可靠性。
在**反向MR分析**中,研究者使用与AR相关的SNPs作为工具变量,评估AR是否对SBP产生因果影响。然而,由于AR相关的SNPs中没有达到基因组水平显著性的,研究者采用了一个较宽松的阈值(P < 5×10??),共筛选出61个独立的SNPs。通过IVW和MR-Egger回归分析,未发现AR对SBP具有显著的因果效应。这一结果表明,AR并非SBP的独立风险因素,进一步支持了SBP对AR的因果作用。
### 机制探讨与病理生理联系
为了更深入地理解SBP与AR之间的潜在机制,研究者从病理生理角度进行了分析。过敏性鼻炎患者在过敏反应过程中,会释放多种炎症介质,如组胺、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)。这些介质会引发全身性的炎症反应,进而影响血管功能和血压调节。
其中,组胺作为最早释放的炎症介质之一,能够与H1受体结合,导致血管收缩和通透性增加,从而加剧血管炎症反应。此外,研究还发现,AR患者的血浆、血液和鼻黏膜中,转化生长因子-β(TGF-β)的水平普遍低于健康人群,而在高血压患者中,TGF-β的表达却有所升高。这提示,AR中TGF-β的减少可能与高血压的发生存在一定的关联。
另一方面,高血压患者体内常见的炎症因子,如IL-1β和IL-6,可能在AR的发病机制中发挥重要作用。这些炎症因子的异常表达可能通过影响免疫反应和炎症信号通路,促进过敏性炎症的发展。此外,一些用于控制高血压的药物,如钙通道阻滞剂,其作用机制可能与AR的病理过程存在一定的交集。例如,钙通道阻滞剂可能通过影响钙离子通道,间接加重鼻腔炎症反应。
此外,研究还指出,过敏性炎症可能通过促进**氧化应激**(Oxidative Stress)对心血管系统产生不利影响。过敏反应过程中,会过度生成活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS),如超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基,同时削弱机体的抗氧化防御能力。这些ROS能够损伤细胞结构和功能,进而导致血管内皮功能障碍和器官损伤。在高血压患者中,NADPH氧化酶被识别为ROS的主要来源之一,其过度激活可能加剧血压升高和组织损伤。
### 研究的局限性
尽管本研究采用MR方法进行分析,但仍存在一些局限性。首先,SBP相关的GWAS数据仅来自东亚人群,这可能限制研究结果在其他种族或地区中的普适性。其次,在反向MR分析中,虽然使用了较宽松的SNP筛选标准,但仍存在一定的异质性,这可能影响对AR对SBP因果效应的判断。此外,2样本MR方法可能受到**过度识别偏差**(Overidentification Bias)的影响,即某些SNPs可能同时与SBP和AR相关,从而导致因果效应的高估。最后,由于IEU Open GWAS数据未区分SBP的不同临床亚型,因此无法进行更细致的表型分析。
### 研究意义与未来展望
本研究首次在东亚人群中系统地评估了SBP与AR之间的因果关系,并提供了有力的证据表明,**较低的SBP可能增加AR的风险**。这一发现不仅拓展了我们对两种疾病之间关系的理解,也为未来的临床干预提供了新的思路。例如,针对SBP的调控可能在一定程度上影响AR的发病率,反之亦然。
然而,研究结果仍需进一步验证。未来的研究可以考虑结合更全面的GWAS数据,涵盖更多种族和人群,以提高结论的普适性。此外,探索具体的生物学机制,如炎症因子、氧化应激或免疫调节途径,将有助于揭示SBP与AR之间的潜在联系,并为开发新的治疗策略提供理论依据。
综上所述,本研究通过两样本孟德尔随机化方法,揭示了SBP与AR之间的因果关系,并强调了心血管系统与免疫炎症反应之间的复杂互动。这一发现不仅对基础科学研究具有重要意义,也为临床实践和公共卫生政策提供了新的视角。
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