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食物偏好与心脏代谢疾病的健康影响及遗传架构解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月24日 来源:Nature Communications 14.7
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为解决食物偏好(FLTs)与心脏代谢疾病(CMDs)的关联机制问题,研究人员基于英国生物银行(UK Biobank)和芬兰FinnGen队列的大规模数据,整合观察性分析与孟德尔随机化(MR)方法,揭示了培根、无糖碳酸饮料等有害偏好及西兰花、披萨等保护性偏好与CMDs的遗传关联,发现54个多效性SNVs和251个组织特异性基因,为个性化饮食干预提供新靶点。论文发表于《Nature Communications》。
现代饮食环境中,食物偏好(Food Liking Traits, FLTs)如何影响心脏代谢疾病(Cardio-Metabolic Diseases, CMDs)的发生发展,一直是营养学和遗传学领域的核心问题。尽管既往研究明确了饮食摄入与CMDs的关联,但FLTs作为饮食选择的关键驱动因素,其与CMDs的时序关系和遗传机制仍不清楚。随着西方工业化食品供应体系的普及,人类从"生存性进食"转向"偏好驱动型饮食",这使得解析FLTs的生物学基础及其健康影响变得尤为迫切。
为回答这一问题,中国的研究团队联合多机构,利用英国生物银行(UK Biank)18.2万人的队列数据和FinnGen等国际联盟的GWAS数据(最大样本量达97.7万人),首次系统评估了176种FLTs与6类CMDs的关联。研究发现:培根和无糖碳酸饮料的偏好会通过改变红肉和代糖摄入,升高心力衰竭(HF)和2型糖尿病(T2D)风险;而西兰花、扁豆/豆类和披萨偏好则具有保护作用。该研究通过整合流行病学分析、多变量孟德尔随机化(MVMR)和蛋白质组学,将食物偏好的健康影响机制解析到分子层面,相关成果发表于《Nature Communications》。
关键技术包括:(1) UK Biobank的FLTs量表(9级享乐评分)和24小时膳食回忆数据;(2) 基于Cox模型和QRISK3的时序风险分析;(3) 双向孟德尔随机化(UVMR/MVMR)验证遗传因果;(4) Olink技术检测2941种血浆蛋白质;(5) PLACO和FUMA平台的多效性SNVs分析。
Cox比例风险模型分析
通过10.4年随访发现,酒精/加工肉类偏好与CMDs风险正相关(HR培根-T2D=1.47),而果蔬偏好呈负相关(HR西兰花-CVD=0.82)。敏感性分析排除高危人群后结果稳健。
孟德尔随机化分析
MVMR校正教育/收入/体力活动后,遗传决定的咖啡偏好仍与CVD风险升高19%相关(OR=1.19),而无糖碳酸饮料偏好使HF风险增加31%(OR=1.31)。反向MR证实多数关联为单向因果。
生物学机制
培根偏好者血浆脂蛋白脂肪酶(LPL)水平降低,而LPL与T2D风险呈遗传负相关(β=0.10)。35种差异蛋白主要涉及糖脂代谢(如KHK)和氧化应激(如GSTA1)通路。
遗传架构解析
LDSC回归发现HF-无糖饮料的遗传相关性(rg=0.37)。54个多效性SNVs中,rs11052302等7个为新发现位点。基因映射揭示AC007382.1和ZNF131等基因在脑区和胰腺特异性表达。
通路与靶点
Metascape分析显示,共享基因富集于T细胞调控(FOXP3靶点)和突触小泡运输等通路。ERBB2和SREBF1等4个基因已有FDA批准药物,而PHIP可能成为新型干预靶点。
该研究首次建立了FLTs-CMDs的多层次关联框架:从人群观察到蛋白质组,再到遗传变异。其创新性体现在:(1) 揭示无糖饮料偏好通过甜味感知通路间接影响HF,挑战了传统代糖安全认知;(2) 发现披萨偏好与高收入、低体脂的"健康消费者效应";(3) 提供AC007382.1等跨物种保守基因作为进化医学的研究新方向。这些发现为基于遗传背景的精准营养策略提供了分子依据,也为食品工业的健康产品研发指明了靶点。未来研究需在非欧裔人群验证,并探索味觉受体(如TAS2R43)在心脏炎症中的直接作用机制。
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