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饮料摄入与慢性肾衰竭风险的因果关联及血清代谢物介导作用:基于孟德尔随机化研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月12日 来源:Genes & Nutrition 3.3
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本研究通过孟德尔随机化(MR)方法,探讨了水、咖啡、茶和酒精摄入与慢性肾衰竭(CRF)的因果关联,并筛选出11种与CRF显著相关的血清代谢物。研究发现茶摄入可降低CRF风险(OR=0.314),而酒精摄入增加风险(OR=1.275),其中水杨酸盐(salicylate)和3-甲基儿茶酚硫酸盐(3-methyl catechol sulfate)等代谢物发挥重要介导作用。该研究为CRF的饮食预防提供了新证据,对制定肾病管理指南具有重要意义。
慢性肾衰竭(CRF)作为慢性肾脏病的终末阶段,全球患病率高达10%,给公共卫生系统带来沉重负担。尽管既往研究表明饮料摄入可能与肾功能相关,但传统观察性研究难以规避混杂因素干扰,咖啡的护肾作用与酒精的伤肾效应长期存在争议。更关键的是,饮料如何通过代谢途径影响肾脏健康的机制始终是未解之谜。
广西壮族自治区卫生健康委自筹资金项目(Z20200986)支持的研究团队采用两样本孟德尔随机化(MR)设计,首次系统评估了四种常见饮料与CRF的因果关联。研究人员从英国生物银行(UK Biobank)和全基因组关联研究(GWAS)数据库中获取遗传数据,以单核苷酸多态性(SNP)为工具变量,不仅分析了水、咖啡、茶、酒精与CRF的双向因果关系,更创新性地从1400种代谢物中筛选出关键介导因子,构建了"饮料-代谢物-肾脏"作用通路模型。相关成果发表在《BMC》期刊,为肾病预防提供了突破性的循证依据。
研究主要采用三大关键技术:1)基于GWAS数据库(样本量最高达47万欧洲人群)的遗传变异筛选,确保工具变量满足p<5×10-8的显著性阈值;2)双向两样本MR分析,结合逆方差加权(IVW)、加权中位数等五种方法验证因果稳健性;3)中介效应分析,通过β(beta1)*β(beta2)/β(beta all)公式计算代谢物的介导比例。
饮料与CRF的因果关联
通过森林图分析发现,茶摄入展现出显著的肾脏保护作用,IVW法显示其可使CRF风险降低68.6%(OR=0.314,95%CI:0.155-0.634)。相反,酒精摄入使风险增加27.5%(OR=1.275,95%CI:1.046-1.553)。值得注意的是,水和咖啡摄入未表现出统计学显著性,这与东亚人群队列研究结论存在差异,研究者推测可能与种族异质性或CRF作为终末阶段疾病的特殊性有关。
代谢物的桥梁作用
研究鉴定出11种与CRF显著相关的代谢标志物。其中水杨酸盐在茶-CRF通路中呈现12.5%的正向介导效应,提示阿司匹林类似物可能是茶护肾的重要物质基础。而3-甲基儿茶酚硫酸盐(-25.70%)、戊二酸盐(C5-DC)(-14.60%)和X-23655(-18.7%)则显示竞争性负向介导,表明茶中可能存在多组分拮抗作用。在酒精-CRF通路中,鸟氨酸/磷酸盐比值(O-P ratio)呈现13.7%的正向介导,揭示酒精可能通过干扰氨基酸代谢损伤肾脏。
讨论与展望
该研究首次通过遗传学证据证实:1)茶的保护作用可能通过上调水杨酸盐和下调X-23655等多重通路实现;2)酒精的肾脏毒性部分由O-P比值代谢紊乱介导;3)咖啡因的争议性结果提示其对早期CKD和终末期CRF可能存在不同影响。这些发现不仅为"饮茶护肾"的传统认知提供了分子层面的解释,更提示监测血清水杨酸盐和3-甲基儿茶酚硫酸盐水平可能成为CRF预警的新策略。
研究也存在一定局限:首先,样本主要来自欧洲人群,结论外推需谨慎;其次,MR分析假设线性关系的特性可能简化了实际生物学的复杂性;再者,X-23655等新型代谢物的生物学功能亟待阐明。未来研究可结合多组学技术,在更广泛人群中验证这些发现,并探索最佳饮茶剂量与CRF预防的剂量-效应关系。
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