多组学评分预测情景记忆能力的创新研究及其在认知老化中的应用

【字体: 时间:2025年09月08日 来源:Biological Psychiatry Global Open Science 4.0

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  研究人员针对情景记忆(EM)这一痴呆内表型,通过整合基因组(LASSO-PRS/GWAMA-PRS)和代谢组(MRS)数据,在897名68.5岁老年人中建立预测模型。结果显示,基因组风险评分可提升EM预测效能5.6-4.5个百分点(pp),而代谢组未达显著水平。该研究为早期痴呆风险分层提供了新思路,成果发表于《Biological Psychiatry Global Open Science》。

  

情景记忆(Episodic Memory, EM)作为人类认知功能的核心维度,其衰退不仅是正常衰老的表现,更是阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病的早期预警信号。尽管心血管风险因素评估工具CAIDE评分已被用于痴呆预测,但其对EM的解释力有限。更棘手的是,现有研究往往孤立分析基因组或代谢组数据,未能揭示多组学协同作用机制。这促使Anni L.K. Malmberg团队开展开创性研究,试图通过整合多组学数据突破EM预测瓶颈。

研究团队运用三大关键技术:1)基于赫尔辛基出生队列(HBCS)的687名老年人数据,采用LASSO回归构建基因组(LASSO-PRS)和代谢组(MRS)风险评分;2)利用CHARGE联盟29,785人的GWAS元数据(GWAMA),通过PRS-CS贝叶斯方法生成GWAMA-PRS;3)在独立验证队列(104名老年人)中比较CAIDE、PRS和MRS的预测效能,并在两个儿童队列(PREDO和GLAKU)验证成人PRS的跨年龄适用性。

【结果】

背景:EM作为痴呆内表型,其早期预测对AD干预至关重要。传统CAIDE评分虽含年龄、教育等7项风险因素,但预测效能存在争议。

方法:创新性地采用全基因组LASSO回归筛选274个遗传变异,结合15项代谢标志物,构建多组学预测模型。

结果:在独立验证中,LASSO-PRS和GWAMA-PRS分别提升EM预测精度5.6pp和4.5pp,显著优于CAIDE(1.2pp)和MRS(1.6pp)。双PRS联合模型解释方差达9.0pp,但代谢组未显示增量价值。值得注意的是,成人PRS在儿童队列中预测失效,提示遗传效应存在年龄特异性。

结论:

该研究首次证实基因组数据可显著提升EM预测效能,突破传统风险因素局限。LASSO-PRS中发现的SLC6A15等神经递质相关基因,以及GWAMA-PRS涉及的APOEε4等位基因,为认知衰退机制研究提供新靶点。尽管代谢组学未能增效,但研究中鉴定的载脂蛋白A-I、尿素等代谢物仍具生物标志物潜力。成果对实现痴呆早期预警具有重要临床价值,未来需扩大样本验证跨人群适用性,并探索转录组等多组学整合策略。

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