细胞衰老相关基因S100A6/ENDOG/TP53I3通过多组学孟德尔随机化揭示与非酒精性脂肪肝病的因果关联

这篇研究通过多组学孟德尔随机化（SMR）和共定位分析，首次系统评估了细胞衰老相关基因（如S100A6、ENDOG、TP53I3）在非酒精性脂肪肝病（NAFLD）中的因果作用。研究整合DNA甲基化（mQTL）、基因表达（eQTL）和蛋白质定量位点（pQTL）数据，发现S100A6甲基化位点（cg24155129/cg01910639）通过调控基因表达影响NAFLD风险，并在细胞和小鼠模型中验证了靶基因的差异表达，为NAFLD的发病机制提供了新的分子靶点。

　　

研究背景

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）全球患病率达37.8%，其进展为肝纤维化、肝硬化的机制与细胞衰老密切相关。衰老细胞通过衰老相关分泌表型（SASP）释放促炎因子，但衰老是NAFLD的诱因或结果尚不明确。孟德尔随机化（MR）利用遗传变异作为工具变量（IVs），可规避传统研究的混杂偏倚。

研究方法

研究设计采用三阶段策略：

1. 数据来源：NAFLD GWAS汇总数据（6,623病例/26,318对照）和芬兰FinnGen队列（2,568病例/409,613对照），结合949个CellAge数据库的衰老相关基因。
2. 多组学分析：
   • 甲基化层面：筛选±1000 kb窗口内cis-mQTL（P<5.0×10^?8），发现40个位点与NAFLD相关，如S100A6的cg24155129（OR=0.94）和cg01910639（OR=1.03）。
   • 表达层面：血液eQTL分析显示S100A6表达升高增加NAFLD风险（OR=1.11），而ENDOG起保护作用（OR=0.99）。
   • 蛋白层面：ING1蛋白水平与NAFLD正相关（OR=1.16）。
3. 共定位验证：PPH4>0.5确认S100A6甲基化与表达存在共享因果变异。

关键发现

1. S100A6的双向调控：

   • 甲基化位点cg01910639上调S100A6表达（β=1.35），cg24155129则抑制表达（β=0.6），形成“甲基化-表达-NAFLD风险”轴。
   • 油酸处理的HL-7702细胞和小鼠模型中，S100A6表达显著升高（P<0.01），与临床数据一致。

2. ENDOG的争议性角色：

   • 与既往研究相反，SMR提示ENDOG高表达降低NAFLD风险（OR=0.98），肝组织验证显示相同趋势，可能反映组织特异性调控。

3. TP53I3的新机制：
   作为p53诱导基因，其表达负向关联NAFLD（P<0.05），可能通过氧化还原反应影响肝细胞凋亡。

实验验证

• 细胞模型：油酸诱导的NAFLD细胞显示S100A6和TP53I3表达上调，ENDOG下调（Oil Red O染色证实脂滴积累）。
• 小鼠模型：高脂饮食16周后，NAFLD组血清ALT/AST升高（P<0.001），肝组织S100A6 mRNA水平增加2.1倍（qRT-PCR）。

研究意义与局限

研究首次通过多组学MR锁定S100A6/ENDOG/TP53I3的因果关联，提出甲基化干预潜在价值。局限性包括：

• 仅基于欧洲人群数据，外推性受限；
• pQTL数据覆盖不全，部分蛋白机制未解析；
• 需进一步明确S100A6促NAFLD的具体通路（如胰岛素抵抗或脂质合成）。

结论

整合遗传学与实验证据，S100A6甲基化调控、ENDOG的肝保护作用及TP53I3的氧化应激响应构成NAFLD衰老相关分子网络，为靶向治疗提供新方向。