代谢综合征多病共患的因果关联:基于全暴露组孟德尔随机化研究的系统解析

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Cardiovascular Diabetology 8.5

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  为解决代谢综合征多病共患(CMM)的病因学难题,天津医科大学团队通过三阶段孟德尔随机化(MR)设计,系统评估23个可调控因素对2型糖尿病(T2D)、冠心病(CAD)和卒中多病共患的因果效应。研究发现教育程度、吸烟行为、BMI等13个因素与CMM显著相关,其中6个核心因素(如教育程度、血清尿酸)具有独立因果关联。该研究为CMM的协同防控提供了因果证据链,发表于《Cardiovascular Diabetology》。

  

在人口老龄化的背景下,代谢综合征多病共患(Cardiometabolic Multimorbidity, CMM)——即2型糖尿病(T2D)、冠心病(CAD)和卒中三种疾病中同时罹患两种及以上——已成为全球健康的重要挑战。流行病学数据显示,60岁患者若同时患有两种CMM疾病,预期寿命将缩短12年,而三种疾病共患则缩短15年。尽管现有研究已发现肥胖、高血压等风险因素与CMM的关联,但传统观察性研究难以规避混杂因素和反向因果的干扰,且缺乏对多领域可调控因素的系统评估。这一知识空白使得CMM的早期干预缺乏精准的因果证据支持。

为破解这一难题,天津医科大学公共卫生学院王耀刚教授团队联合多学科研究人员,在《Cardiovascular Diabetology》发表了一项开创性研究。该团队采用三阶段孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)框架,整合全暴露组分析策略,首次系统评估了社会经济、行为习惯、生化指标和生理特征四大领域23个可调控因素与CMM的因果关联。研究结果表明,教育程度(OR=0.858)、家庭收入(OR=0.794)等社会经济因素,吸烟行为(OR=1.201)、屏幕时间(OR=1.255)等行为因素,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C, OR=1.062)、糖化血红蛋白(HbA1c
, OR=1.062)等生化指标,以及BMI(OR=1.243)、收缩压(OR=1.125)等生理特征均与CMM风险显著相关。更重要的是,通过多响应MR分析发现教育程度、血清尿酸和BMI对CMM的影响具有跨疾病一致性,而吸烟行为、中高强度运动则表现出疾病特异性关联。这些发现为CMM的精准防控提供了里程碑式的证据链。

研究团队运用三大关键技术方法:首先基于GWAS Catalog系统收集欧洲人群最新全基因组关联研究(GWAS)数据,涵盖367,147例CMM样本和超百万单病种样本;其次采用两样本MR(TSMR)结合样本重叠校正技术,通过逆方差加权(IVW)、加权中位数(WM)等方法计算因果效应;最后创新性应用多响应MR(multi-response MR)模型,解析暴露因素对T2D、CAD、卒中的共享/特异效应。

主要结果
可调控因素与CMM及CMD的因果效应估计
通过TSMR分析发现,教育程度每提高1个标准差可使CMM风险降低14.2%(P=2.100×10?24
),而BMI每增加1个单位则使风险升高24.3%(P=2.720×10?54
)。值得注意的是,日间小睡(OR=1.317)与T2D的新关联首次通过多重检验验证。

可调控因素的独立因果效应
多变量MR(MVMR)显示,在调整同领域其他因素后,家庭收入对CMM(β=?0.230, P=1.133×10?4
)、HbA1c
对T2D(β=0.060, P=5.530×10?5
)的关联仍保持独立,提示这些因素可能通过独特生物学通路发挥作用。

跨CMD的共享与特异关联
多响应MR揭示教育程度(mPPI=0.92)、血清尿酸(mPPI=0.88)对CAD和卒中具有共享效应,而吸烟行为(mPPI=0.95)仅与CAD强相关。网络分析(ePPI)进一步显示T2D与CAD存在显著残差相关性(r=0.63)。

结论与意义
该研究通过多组学数据融合和因果推断方法创新,首次构建了CMM的全暴露组风险图谱。其核心价值在于:① 确立教育程度作为CMM预防的优先靶点,提示提升早期教育可能通过表观遗传调控(如DNA甲基化)产生终身保护效应;② 揭示血清尿酸通过激活肾素-血管紧张素系统(RAS)和AMPK通路促进CMM的新机制;③ 提出"吸烟-炎症-血栓形成"、"久坐-内皮功能障碍"等特异性干预路径。这些发现不仅为临床实践中的多病共管提供了分级干预策略,更为公共卫生政策制定(如控烟立法、教育资源配置)提供了高级别证据。未来研究需在非欧裔人群验证结论,并探索微生物组等新兴暴露因素的作用。

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