揭秘肥胖与大脑静息态功能活动的因果关联:双向孟德尔随机化研究的新突破

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Clinical Nutrition ESPEN 2.9

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  为探究体重与大脑功能活动的因果关系,研究人员开展双向两样本孟德尔随机化(MR)研究。结果表明二者存在因果关系。该研究有助于理解肥胖神经生物学机制,为肥胖防治提供新思路。

  
在现代社会,肥胖问题愈发严峻,它就像一颗 “健康炸弹”,随时可能引爆各种代谢性疾病。世界卫生组织指出,肥胖是体内脂肪异常或过度堆积,全球超 13% 的人受其困扰,自 1975 年以来,肥胖患病率几乎增长了两倍,预计到 2030 年,将有 10.2 亿人(占成年人的 18%)被肥胖 “盯上”。肥胖引发的 2 型糖尿病、代谢功能障碍相关脂肪性肝病、动脉粥样硬化性心血管疾病等,严重威胁着人们的健康。

目前评估肥胖的方法多样,体重指数(BMI)能快速反映体重与身高关系,但无法区分脂肪和肌肉;体脂百分比(BFP)能更精准评估身体成分;腰臀比(WHR)则可体现脂肪分布,反映健康风险。而大脑,作为人体的 “总指挥”,其功能活动与肥胖之间的关系也备受关注。利用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术研究发现,肥胖或超重人群与正常体重人群的大脑活动存在显著差异 。不过,以往研究存在样本量小、混杂因素多、缺乏因果证据等问题,体重与大脑功能活动之间到底有没有因果关系,又存在怎样的因果关系,依旧迷雾重重。

为了拨开这层迷雾,来自未知研究机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们采用双向两样本孟德尔随机化(MR)研究方法,利用全基因组关联研究(GWAS)数据,深入探究肥胖特征(BMI、BFP、WHR)与 191 种大脑 rs-fMRI 特征之间的因果关系。最终,研究得出了令人振奋的结论:遗传证据证实了体重与大脑功能活动之间存在因果关系。这一成果发表在《Clinical Nutrition ESPEN》杂志上,为肥胖研究领域带来了新的曙光。

在研究过程中,研究人员用到了几个关键技术方法。首先是全基因组关联研究(GWAS),通过分析大量个体的基因组数据,寻找与特定性状(如肥胖特征和大脑 rs-fMRI 特征)相关的遗传变异。其次是双向两样本孟德尔随机化(MR)分析,利用遗传变异(如单核苷酸多态性,SNPs)作为工具变量(IVs),以此减少混杂因素,避免反向因果关系。同时,研究人员还进行了多种分析方法,如逆方差加权法、加权中位数法、MR Egger 法和加权模式法,并开展了多效性和异质性分析,以评估研究结果的稳健性和可靠性。

下面来详细看看研究结果:

  • 正向分析结果:研究发现视觉网络内的距状回、舌回或楔回的自发脑活动强度(β = -0.076;95% CI:-0.11 至 - 0.04;p = 6.97×10-5)对体重有因果影响。这意味着大脑中这些区域的功能活动变化,可能在体重变化过程中起着重要作用。
  • 反向分析结果:体重对默认模式和中央执行网络内的楔前叶、角回和扣带回的自发脑活动强度(β = 0.209;95% CI:0.11 至 0.31;p = 2.41×10-5),以及角回和颞叶的自发脑活动强度(β = 0.215;95% CI:0.11 至 0.32;p = 3.87×10-5)有因果影响。这表明体重的改变也会反过来影响大脑这些区域的功能活动。

在研究结论和讨论部分,此次研究首次明确揭示了大脑特征与肥胖特征之间清晰的因果关系。这一发现具有多方面的重要意义。从神经生理学角度来看,它为我们理解肥胖的发生机制提供了新的视角,让我们更加深入地认识到大脑功能活动在肥胖发展过程中的作用。在临床应用方面,有助于早期诊断与肥胖相关的神经功能改变,这些大脑区域的功能活动变化有望成为预测肥胖风险的生物标志物。同时,也为开发针对性的干预措施指明了方向,例如可以基于这些发现开发神经刺激技术或认知行为疗法,调节异常的大脑活动,从而为肥胖的预防和治疗提供新的策略,推动公共卫生领域在肥胖防治方面的发展。

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