肌肉减少症与非酒精性脂肪肝的因果及中介机制:一项双向双样本孟德尔随机化研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases 3.3

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  本研究通过双向双样本孟德尔随机化(MR)方法,探究了肌肉减少症(以四肢瘦体重ALM、握力HGS和步速WP为特征)与非酒精性脂肪肝(NAFLD)的因果关联及代谢炎症中介机制。结果显示,ALM(OR=0.918)和WP(OR=0.435)对NAFLD具有单向保护作用,关键中介包括腰围(WC,-51.10%)、空腹胰岛素(FI,51.56%)等代谢指标,为靶向干预提供了遗传学依据。

  

肌肉减少症和非酒精性脂肪肝(NAFLD)是两种看似独立却密切相关的代谢性疾病。随着全球老龄化加剧和生活方式改变,这两种疾病的发病率逐年攀升,给公共卫生系统带来沉重负担。过去的研究虽然发现两者存在关联,但究竟是肌肉流失导致脂肪肝,还是肝脏病变加速肌肉萎缩,这个"鸡生蛋还是蛋生鸡"的问题一直困扰着学术界。更关键的是,这种关联背后隐藏着怎样的生物学机制?这些问题不仅关乎科学认知,更直接影响临床干预策略的制定。

针对这一科学难题,中国的研究团队开展了一项开创性的遗传学研究。他们采用双向双样本孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)这一新兴的因果推断方法,利用大规模欧洲人群基因组数据,系统分析了四肢瘦体重(Appendicular Lean Mass, ALM)、握力(Handgrip Strength, HGS)和自报步速(Walking Pace, WP)三种肌肉减少症特征与NAFLD之间的因果关系。研究还创新性地引入两步法MR分析,深入探索了19种代谢和炎症标志物在其中的中介作用。这项重要成果发表在《Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases》杂志上。

研究团队运用了多项关键技术方法:首先从公开的GWAS(全基因组关联研究)数据库中获取ALM、HGS、WP和NAFLD的遗传数据;然后严格筛选工具变量(IVs),确保满足MR分析的三个核心假设;采用逆方差加权法(IVW)进行主要分析,辅以MR-Egger回归和MR-PRESSO等方法控制多效性偏倚;最后通过两步MR量化中介效应。所有分析均基于欧洲人群数据,确保人群同质性。

Causal Impact of Traits Linked to Sarcopenia on NAFLD
研究首先证实了肌肉减少症特征对NAFLD的单向保护作用。基因预测的ALM每增加一个单位,NAFLD风险降低8.2%(OR=0.918);而较快步速的保护效应更为显著,风险降低达56.5%(OR=0.435)。这一发现颠覆了传统认为肌肉和肝脏病变互为因果的认知,明确提示改善肌肉质量和功能可能是预防NAFLD的有效策略。

Causal Impacts of NAFLD on Traits Linked to Sarcopenia
反向MR分析则显示,基因预测的NAFLD风险对ALM、HGS或WP均无显著影响。这一阴性结果进一步强化了肌肉特征影响肝脏健康而非相反的单向因果模式,为临床干预指明了优先方向。

Mediation Analysis
中介分析揭示了令人惊叹的机制图谱:ALM对NAFLD的保护作用51.56%由空腹胰岛素(FI)介导,腰围(WC)和腰臀比(WHR)分别贡献-51.10%和29.32%;而步速的保护效应则主要通过体重指数(BMI,41.61%)和WC(56.43%)实现。值得注意的是,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)在两条通路中均发挥中介作用,但炎症标志物的贡献微乎其微。这些发现精准勾勒出"肌肉-代谢-肝脏"的级联调控网络。

在讨论部分,作者深刻指出这项研究的双重突破:方法学上,首次将双向两步MR应用于肌肉-肝脏轴研究,克服了传统观察性研究的局限;科学认知上,明确了代谢异常(而非炎症)是连接肌肉减少症和NAFLD的核心环节。特别是空腹胰岛素和腹部肥胖指标的强中介效应,提示改善胰岛素敏感性和控制中心性肥胖可能是阻断这一病理链条的关键靶点。

这项研究为代谢性肌肝共病的精准防治提供了全新视角。临床实践中,对肌肉减少症患者进行早期代谢干预,如通过抗阻训练增加ALM、通过有氧运动提高步速,可能产生"一石二鸟"的效果——既改善肌肉健康,又预防NAFLD发生。未来研究可进一步探索不同人群(如亚洲人群)中的普适性,以及具体干预措施对中介通路的影响程度。这项开创性工作为理解复杂代谢疾病的网络因果关系树立了新范式。

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