阻塞性睡眠呼吸暂停与代谢功能障碍相关脂肪肝病的因果机制探索：孟德尔随机化与基因表达分析的综合研究

本研究通过孟德尔随机化(MR)和生物信息学方法，揭示阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)可显著增加代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)风险（OR=1.40），并介导体质量指数(BMI)对MAFLD的影响（中介比例62.3%）。结合基因表达分析，鉴定出FOS、ATF3等关键基因及CD4RA+免疫细胞表型，为OSA-MAFLD的共病机制提供新靶点，推动临床干预策略。

　　

背景

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种常见的睡眠呼吸障碍，全球影响近10亿人，其特征是慢性间歇性低氧(CIH)和睡眠碎片化。OSA与多种代谢性疾病相关，包括心血管疾病、高血压和代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)。MAFLD是全球最常见的慢性肝病之一，发病率达25-30%，从单纯性脂肪变性进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)、纤维化甚至肝硬化和肝细胞癌。尽管大量观察性研究表明OSA与MAFLD存在关联，但两者间的因果关系和分子机制尚不明确。肥胖（以体质量指数(BMI)衡量）作为OSA和MAFLD的共同风险因素，进一步混淆了这种关系。先前孟德尔随机化(MR)研究未能确认直接因果关联，且忽略了BMI的潜在介导作用。慢性间歇性低氧(CIH)可能通过氧化应激、炎症和脂质代谢紊乱等途径促进MAFLD，但具体机制如基因表达和免疫调控仍待阐明。因此，本研究旨在整合大规模基因组关联研究(GWAS)和基因表达数据，运用两样本MR、网络MR及生物信息学方法，系统探索OSA与MAFLD的因果联系及其分子基础。

材料与方法

数据来源于公开数据库：OSA的GWAS数据取自FinnGen R11（50,200病例 vs. 401,484欧洲人群对照），MAFLD数据来自Meta分析（8,434病例 vs. 770,180对照）。基因表达谱来自基因表达综合(GEO)数据库的GSE135917（皮下脂肪组织：34 OSA患者 vs. 8健康对照）和GSE89632（肝组织：39 MAFLD患者 vs. 24对照）。MR分析采用两样本和网络MR框架。工具变量筛选基于p<5×10^?8的单核苷酸多态性(SNP)，排除连锁不平衡（r² > 0.001）和混杂因素（如吸烟、饮酒）。主要方法为逆方差加权(IVW)，辅以MR-Egger、加权中位数(Weighted Median)和加权模式(Weighted Mode)。网络MR量化BMI、OSA和MAFLD的互作关系（总效应c、直接效应a和b，中介效应a*b/c）。敏感性分析包括MR-Egger截距测试、MR-PRESSO和留一法(Leave-one-out)。生物信息学部分：差异表达分析（limma包，调整p<0.05且 |logFC| ≥ 0.585）、加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建模块（软阈值：OSA=11，MAFLD=5）、功能富集（GO和KEGG）、蛋白质-蛋白质互作(PPI)网络（STRING数据库，最小互作得分0.4）、免疫浸润分析（ssGSEA算法评估24种免疫细胞）。关键Hub基因通过Cytoscape（MCC、MNC、Degree和EPC算法）鉴定。所有统计使用R 4.3.1软件，p<0.05视为显著，多重检验经Bonferroni校正。

结果

MR分析结果：两样本MR显示OSA显著增加MAFLD风险（IVW OR=1.40，95% CI 1.14-1.73，p=0.002）。反向MR（MAFLD→OSA）无显著关联（p>0.05）。敏感性分析证实无异质性（Cochran Q p>0.05）和水平多效性（MR-Egger截距p>0.05）。网络MR揭示BMI与OSA（IVW β=0.66，p<0.001）和MAFLD（β=0.36，p<0.001）强相关，但OSA不介导BMI-MAFLD路径（中介比例4.2%）。相反，OSA介导了BMI对MAFLD的效应（比例62.3%）。

基因表达分析：差异表达基因(DEG)分析鉴定出OSA相关380 DEGs（237上調，143下調）和MAFLD相关2289 DEGs（1021上調，1268下調）。WGCNA识别关键模块：OSA中MElightgreen（r=0.63，p=9e-6）和MEturquoise（r=-0.55，p=1e-