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为探究血清白蛋白与静脉血栓栓塞(VTE)因果关系,研究人员开展双向孟德尔随机化分析,发现低白蛋白水平增加 VTE 风险。
# 血清白蛋白与静脉血栓的关联研究:探索因果与机制
在医学领域,静脉血栓栓塞(Venous Thromboembolism,VTE)如同潜藏在身体里的 “定时炸弹”,它包括深静脉血栓(Deep Vein Thrombosis,DVT)及其严重后果肺栓塞(Pulmonary Embolism,PE) ,是一种常见且可能致命的疾病。2010 年,血栓栓塞性疾病估计导致了全球四分之一的死亡,堪称 “健康杀手”。识别 VTE 的风险因素并进行早期预防,对患者的预后至关重要。像不动、肥胖、年龄大这些都是常见的风险因素,而遗传因素也在其中起着重要作用,比如抗凝血酶(Antithrombin,AT)、蛋白 C(Protein C,PC)和蛋白 S(Protein S,PS)基因突变,会让蛋白质的抗凝功能 “失灵”。
血清白蛋白在维持血浆胶体渗透压方面发挥着关键作用,同时还具备抗氧化、抗炎、抗凝以及抗血小板聚集等多种生理功能。不少观察性研究表明,白蛋白水平降低与 VTE 风险增加有关。然而,观察性研究的证据可能受到混杂因素或反向因果关系的影响。血清白蛋白浓度容易受到感染、营养不良、肾脏疾病等多种潜在因素的干扰,这使得它与 VTE 之间的直接因果关系变得扑朔迷离。
为了揭开这层神秘的面纱,四川大学华西医院的研究人员 Xuemei Xia、Xin Tie 等人开展了一项研究,相关成果发表在《Thrombosis Journal》上。这项研究意义重大,不仅有助于明确血清白蛋白在静脉血栓形成过程中的作用,还可能为 VTE 的预防和治疗开辟新的道路。
研究人员采用了双向两样本孟德尔随机化分析(Bidirectional Two-Sample Mendelian Randomization Analysis)方法,利用白蛋白全基因组关联研究(Genome-Wide Association Study,GWAS)数据以及来自不同来源的 VTE 数据集进行研究。同时,为了减少不同数据集之间的异质性,他们还对孟德尔随机化结果进行了荟萃分析(Meta-Analysis)。此外,研究人员通过识别与暴露相关的基因,运用生物信息学技术进行基因富集分析,并借助 Cytoscape 软件找出关键基因。
研究结果
- 工具变量的选择:研究人员详细评估了与暴露相关的每个独立单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)。结果显示,这些工具变量(Instrumental Variables,IVs)的 F 统计量均超过 10,表明因弱工具变量导致偏差的风险较低。
- 双向孟德尔随机化分析
- 血清白蛋白对 VTE 的因果效应:研究发现血清白蛋白水平降低与 VTE 的发生存在因果关系。在不同的研究中,如 GCST90025992、GCST90092807 和 GCST90018945 研究,采用逆方差加权(Inverse Variance Weighting,IVW)方法进行 MR 分析,得到的 VTE 的优势比(Odds Ratio,OR)各不相同。随后对这三项研究进行荟萃分析,得出综合 OR 为 0.739(95% CI:0.695 - 0.787,P = 1.82×10-9) ,这意味着较高的白蛋白水平可能对降低 VTE 风险具有保护作用。
- 血清白蛋白对 DVT 的因果效应:同样使用 IVW 方法,研究发现白蛋白对 DVT 也有显著的因果影响。不同研究中 DVT 的 OR 值不同,荟萃分析后总体 OR 为 0.700(95% CI:0.646 - 0.772,P = 2.96×10-15) ,说明高白蛋白水平或许能降低 DVT 风险。
- 血清白蛋白对 PE 的因果效应:最初的 IVW 分析表明白蛋白对 PE 有显著因果效应。不同研究的 PE 的 OR 值不同,三项研究的荟萃分析显示总体 OR 为 0.693(95% CI:0.646 - 0.743,P = 9.64×10-25) ,提示高白蛋白水平可能减少 PE 的发生风险。
- 敏感性分析:通过漏斗图、Cochran’s Q 检验、MR-Egger 截距和 MR-PRESSO 分析等多种方法进行敏感性分析,结果表明不存在异质性和水平多效性。留一法敏感性分析也未发现单个 SNP 是白蛋白与 VTE 因果关系的主要驱动因素。
- 反向 MR 分析:在反向分析中,所有方法均表明遗传预测的 VTE 与血清白蛋白之间不存在显著的因果关联。
- 生物学功能分析:研究人员利用 FUMA 进行基因定位,确定了与白蛋白和 VTE、DVT、PE 相关的基因。通过基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能富集分析发现,与白蛋白和 VTE 相关的基因主要富集在对抗原刺激的炎症反应、白细胞介素 - 1 受体结合等途径;与白蛋白和 DVT 相关的基因在对抗原刺激的炎症反应等方面显著富集;与白蛋白和 PE 相关的基因则主要与受体介导的内吞作用等有关。此外,还确定了 TP53、TNF、IL6 等多个关键基因。
研究结论与讨论
综合来看,该研究的双向 MR 分析证实了血清白蛋白与 VTE(包括 DVT 和 PE)之间存在显著的因果关系。生物信息学分析表明,这种因果关系可能是由炎症和细胞因子介导的。此前的研究虽然发现低血清白蛋白与 VTE 风险增加有关,但无法确定因果关系,而这项研究弥补了这一不足。
不过,研究也存在一些局限性。例如,研究数据仅来自欧洲血统人群,可能限制了研究结果的普遍性;尽管敏感性分析未发现水平多效性,但 MR-Egger 检测平衡多效性的能力有限,且 MR-PRESSO 要求大多数工具变量有效,这一假设若不成立可能导致结果解读不准确。此外,基于全基因组显著性的 SNP 选择可能会引入具有下游多效性的 SNP,或排除具有中等效应的生物学相关变异。
尽管如此,该研究为血清白蛋白在 VTE 中的潜在因果作用提供了有价值的见解,为后续研究奠定了坚实基础。未来的研究可以纳入更多不同种族的人群,进一步明确血清白蛋白作为 VTE 生物标志物和治疗靶点的临床潜力,有望为 VTE 的防治带来新的突破。