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为探究 15 种微量营养素与骨关节炎（OA）的因果关系，研究人员运用孟德尔随机化分析，发现锌与 OA 风险正相关，为 OA 防治提供新视角。
骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种常见的退行性关节疾病，在全球老龄化的大背景下，其发病率不断攀升，严重影响着人们的生活质量，还带来了沉重的医疗经济负担。目前，虽然已知 OA 的发病与遗传、机械应力、肥胖和年龄等多种因素有关，但在分子层面，人们对其发病机制的了解还十分有限。尤其在环境因素方面，尽管有研究表明微量元素等营养物质对 OA 的发展可能有重要影响，但由于潜在的混杂因素和反向因果关系，它们与 OA 之间的因果关系尚不明确。比如，钙、镁等元素虽对骨骼结构至关重要，却难以确定其与 OA 发病的准确关联；维生素 D、C、E 等在调节骨重塑和关节炎症方面有作用，但在 OA 中的因果角色也不清晰。
为了深入探究这些问题，广州中医药大学的研究人员 Wenxing Zeng、Ziwei Jiang 等人开展了一项研究，相关成果发表在《Nutrition Journal》上。该研究旨在评估 15 种关键微量元素与 OA 风险之间的潜在因果关系，为 OA 的预防和治疗策略提供科学依据。
研究人员采用了孟德尔随机化（Mendelian randomization，MR）这一新兴的流行病学工具。该方法利用遗传变异作为工具变量，能有效解决传统观察性研究中常见的混杂和反向因果问题。研究数据来源于大规模前瞻性队列的全基因组关联研究（Genome-Wide Association Studies，GWAS），包括 15 种微量元素的 GWAS 数据、OA 相关的表型数据，以及 BMI、剧烈运动等潜在混杂因素的 GWAS 数据。样本主要来自欧洲人群，数据均经过严格质量控制，且来源于公开数据库，如 UK Biobank 和 IEU OpenGWAS 平台123。
在研究过程中，研究人员先从已发表的 GWAS 中提取与 15 种微量元素相关的遗传工具变量（单核苷酸多态性，Single Nucleotide Polymorphism，SNP），进行初步的两样本 MR 分析，筛选出与 OA 风险显著相关的微量元素。之后，将 BMI 和剧烈运动等与 OA 密切相关的因素纳入多变量孟德尔随机化分析，以排除这些因素对 OA 风险的额外影响4。
研究结果如下：
- 工具变量选择：研究确定了与 15 种微量元素相关的 SNP，其 F 统计量范围在 20.87 - 84.68 之间，表明不存在弱工具偏差5。
- 15 种微量元素与 OA 的因果关系：通过多种 MR 分析方法（如逆方差加权法（Inverse Variance Weighted，IVW）、MR Egger 法、加权中位数法等）评估发现，钙、铁、叶酸和铜等微量元素与 OA 风险无显著关联。而锌和维生素 B6 在部分分析中显示与 OA 风险相关，但由于维生素 B6 的结果在不同 MR 方法中不一致且存在显著多效性，最终未将其纳入显著结果分析。锌在两样本 MR 分析中，与 OA 风险呈显著正相关，血清锌水平每增加一个标准差，OA 风险增加 3.66%（95% CI：1.006 - 1.068，P = 0.015）。多种分析方法的结果均显示 OR 值大于 1，且经过多种敏感性分析，结果稳健67。
- 多变量孟德尔随机化分析：在进一步控制 BMI 和剧烈运动等因素后，锌与 OA 风险的正相关关系依然显著（IVW：OR = 1.050，95% CI：1.011 - 1.090），同时也证实了 BMI 是 OA 的高危因素8。
研究结论表明，血清锌与 OA 风险呈正相关，这一结论在多种敏感性分析和多变量调整后仍然稳健。该研究不仅丰富了人们对锌在 OA 发病机制中作用的理解，还为 OA 的预防和治疗提供了新的视角。然而，研究也存在一定局限性，如遗传工具变量的选择可能受人群结构影响，研究数据仅来源于欧洲人群，锌与其他营养素的相互作用以及锌的化学形式和生物利用度等方面在分析中未充分考虑910。
总体而言，这项研究为锌与骨关节炎的关系提供了新的证据，强调了在 OA 研究中综合考虑微量元素的重要性，为后续研究和临床应用指明了新方向，不过其研究结果还需在更广泛的生物背景下进一步验证和探索。
