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南亚人群全基因组多基因评分对体重指数的验证研究:肥胖早期预测的新工具
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Frontiers in Genetics 2.8
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这篇研究首次在南亚人群中验证了体重指数(BMI)全基因组多基因风险评分(PRS)的预测效能。通过分析14,263名南亚个体的基因数据,发现高PRS与肥胖(BMI>27.5)风险显著相关(OR达3.95),且PRS模型(含210万变异位点)在三个独立队列中均显示稳定相关性。研究填补了多基因肥胖评分在亚洲人群的应用空白,为南亚人群肥胖早期筛查提供了分子遗传学依据。
引言
肥胖作为全球公共卫生危机,其遗传机制研究长期集中于欧洲人群。南亚人群特有的"瘦型肥胖"现象和糖尿病高发特征,使得针对该人群的体重指数(BMI)多基因风险评分(PRS)验证具有特殊意义。研究团队通过分析三个南亚队列(BMI.SAS.1、BMI.SAS.2和BMI.UKB.SAS)共14,247例样本,首次系统评估了包含210万个变异位点的PRS模型在南亚人群中的预测效能。
南亚验证队列与种族评估
研究采用Illumina Infinium GSA v3芯片对样本进行基因分型,通过主成分分析(PCA)确认所有样本均位于南亚遗传聚类内。值得注意的是,UK Biobank南亚裔样本(BMI.UKB.SAS)的平均BMI(26.2±4.8)显著高于印度本土队列(23.1±4.1),这可能反映饮食结构和环境因素的差异。年龄分层分析揭示,BMI在38岁达到峰值(26)后逐渐下降,78岁以上人群降至22,符合代谢衰老规律。
多基因评分的基准测试
团队比较了Khera(2019)和Yengo(2018)两种PRS模型的性能。结果显示,Khera模型在南亚人群中表现更优,其PRS与实测BMI的Pearson相关系数达0.16(p<0.001),且在所有亚组中保持稳定。该模型采用LDpred算法(ρ=0.03)校准,通过基因组亚洲(GenomeAsia)二期参考面板进行基因型填补后,83%的位点(1,946,327/2,100,302)被成功捕获。
PRS与BMI的关联验证
按WHO亚洲标准分组后,PRS呈现明显的剂量效应:从低体重组(UW)到肥胖组(OB),PRS中位数递增趋势在所有队列中一致。将人群按PRS分为五等分时,Q5组个体的平均BMI较Q1组增加2.1-2.3 kg/m2。尤为关键的是,Q5组中80%-90%的个体属于超重或肥胖范畴,而Q1组该比例仅为35%-45%。
临床风险预测价值
以Q3为参照,PRS最高的Q5组对肥胖(BMI>27.5)的比值比(OR)在三个队列中分别为1.67、2.35和1.65;对严重肥胖(BMI>35)的OR更攀升至1.95-3.95。这种风险梯度与欧洲人群报道的OR=4.22(BMI>40)具有可比性,提示PRS的跨人群适用性。
讨论与应用前景
该研究首次证实FTO、MC4R等肥胖相关基因的累积效应在南亚人群同样显著。值得注意的是,基于欧洲GWAS开发的PRS模型经本地化校准后,其预测效能与原始人群相当,这为其他复杂性状的多基因评分跨种族应用提供了范式。结合南亚人群特有的"节俭基因"假说,该成果对糖尿病等肥胖相关疾病的早期干预具有重要价值。
方法与技术创新
研究采用MedGenome自主开发的生物信息学流程(MG-ArrayQC),通过FlashPCA进行主成分校正,有效控制了群体分层偏差。样本中的自报身高体重数据经500人子集验证,与实测数据的相关系数>0.9,确保表型数据的可靠性。这种将大规模基因分型(GSAv3芯片)与临床预防医学结合的创新模式,为发展中国家开展精准医学研究提供了可行方案。
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