编辑推荐:
随着全球老龄化加剧,衰老相关健康问题亟待解决。研究人员采用双向孟德尔随机化(MR)探究 36 种血细胞特征与衰老指标(FI、TL、表观遗传时钟)的因果关系,发现嗜酸性粒细胞计数、MCV、淋巴细胞计数与衰老显著相关,为评估衰老风险提供新视角。
衰老如同一场复杂的生命旅程,随着全球人口结构的快速转变,如何科学评估衰老进程、识别健康风险成为现代医学的重大挑战。目前,衰老的评估主要依赖于衰弱指数(Frailty Index, FI)、端粒长度(Telomere Length, TL)和表观遗传时钟等指标,但血细胞特征与衰老之间的因果关系一直笼罩在观察性研究的混杂偏倚迷雾中。常规血液检测中的 36 项血细胞特征,如嗜酸性粒细胞计数、平均红细胞体积(Mean Corpuscular Volume, MCV)、淋巴细胞计数等,虽常被用于临床健康评估,但其与衰老的内在联系却缺乏因果证据支持。
为冲破这一研究瓶颈,中国医科大学附属盛京医院联合抚顺市中心医院的研究团队,在《BMC Geriatrics》发表了题为 “The causal relationship between blood cell traits and aging: a Mendelian randomization study” 的研究论文。该研究借助孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)这一 “基因工具”,以单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)作为工具变量,如同在遗传层面搭建了一座跨越混杂因素的桥梁,旨在明确血细胞特征与衰老之间的因果方向,为衰老相关疾病的早期预警提供科学依据。
关键技术方法
研究采用双向两样本 MR 设计,从英国生物银行(UK Biobank)、INTERVAL 队列等大型公共数据中,提取了 36 种血细胞特征的遗传变异数据,涉及 17 万余名欧洲血统参与者。衰老指标数据则涵盖 FI(17 万余样本)、TL(47 万余样本)及 4 种表观遗传时钟(约 4 万样本)。通过逆方差加权(Inverse Variance Weighted, IVW)、MR-Egger、加权中位数等多种方法进行单变量 MR 分析,并运用多变量 MR(Multivariable MR, MVMR)排除其他血细胞特征的干扰,同时引入中介分析探索潜在机制,评估了 25 - 羟基维生素 D、C 反应蛋白(C-Reactive Protein, CRP)等 9 种中介因子的作用。
研究结果
血细胞特征与衰弱指数(FI)的因果关联
单变量 MR 分析显示,嗜酸性粒细胞计数(OR=1.063, p=1.4×10-7)、嗜酸性粒细胞占白细胞百分比(OR=1.065, p=9.7×10-8)等 5 项血细胞特征与 FI 呈显著正相关,提示嗜酸性粒细胞水平升高可能加速衰弱进程。MVMR 分析在调整其他血细胞计数后,嗜酸性粒细胞计数对 FI 的因果效应依然显著(p<0.025),证实了其独立影响。双向 MR 还发现 FI 对嗜酸性粒细胞计数存在反向因果效应(OR=1.277, p=0.024),揭示了两者之间的动态交互作用。
平均红细胞体积(MCV)与端粒长度(TL)的负向关联
MCV 与 TL 的初始分析显示潜在关联(OR=0.974, p=0.006),排除异常值后,因果效应更为显著(OR=0.978, p=0.0001),表明 MCV 增大可能与端粒缩短相关。然而,当调整红细胞计数后,MCV 对 TL 的效应减弱(p=0.426),暗示红细胞计数可能是重要混杂因素。这一发现为红细胞衰老机制提供了新线索。
淋巴细胞计数与表观遗传时钟的紧密联系
淋巴细胞计数与 GrimAge 加速(OR=0.614, p=7.0×10-8)、Hannum 年龄加速(OR=0.519, p=5.4×10-11)等 3 种表观遗传时钟呈显著负相关,即淋巴细胞计数越高,表观遗传衰老速度越慢。MVMR 进一步确认了淋巴细胞计数对表观遗传时钟的独立影响,且双向 MR 未发现表观遗传时钟对淋巴细胞计数的因果效应,提示淋巴细胞可能通过免疫调控直接影响表观遗传衰老进程。中介分析显示,性激素结合球蛋白(SHBG)对淋巴细胞计数与 GrimAge 加速的关联存在抑制效应(中介比例 2.94%),为免疫 - 内分泌交互作用在衰老中的角色提供了证据。
研究结论与意义
这项研究通过孟德尔随机化的严谨设计,首次在遗传水平上证实了嗜酸性粒细胞计数、MCV 和淋巴细胞计数与衰老指标的因果关系。嗜酸性粒细胞可能通过炎症途径促进衰弱,MCV 与端粒长度的关联为红细胞老化机制提供了遗传证据,而淋巴细胞计数对表观遗传衰老的负向调控则凸显了免疫系统在抗衰老中的核心地位。这些发现不仅深化了对衰老多维度机制的理解,更赋予常规血液检测新的临床价值 —— 通过监测这些血细胞特征,有望早期识别衰老相关健康风险,为个体化健康管理和抗衰老干预提供靶点。
值得注意的是,研究主要基于欧洲血统人群数据,其结论在其他种族中的普适性仍需验证。未来若能整合线粒体 DNA 拷贝数等更多生物标志物,并深入解析脂质代谢(如总胆固醇、低密度脂蛋白的抑制效应)等中介通路,将进一步完善衰老的分子图谱,为推动健康老龄化的精准医学实践奠定基础。