脂质组与神经退行性疾病及癫痫的因果关联及生物信息学挖掘

《Annals of Human Genetics》：Association Between Different Types of Lipids and Alzheimer's Disease, Parkinson's Disease, and Epilepsy: A Mendelian Randomization and Bioinformatics Analysis

本研究通过孟德尔随机化(MR)与生物信息学分析，揭示20类脂质分子（包括SE、Cer、PC、PE、PI、TAG等）与阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)及癫痫(EP)的潜在因果关联，并鉴定出HSPB1、RAB3A、CD160等关键蛋白靶点，为神经疾病机制解析和靶向干预提供新视角。

　　

随着阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）、帕金森病（Parkinson's disease, PD）和癫痫（epilepsy, EP）等神经系统疾病全球患病率的持续攀升，医疗资源面临日益沉重的负担。脂类作为生物膜的重要组成部分，不仅参与能量储存和细胞结构维持，还在细胞间通讯与信号传递中发挥关键作用，因此可能深度参与上述疾病的发病机制。

本研究采用两样本孟德尔随机化（Mendelian randomization, MR）方法，基于IEU OpenGWAS数据库对159种脂质与上述疾病之间的潜在因果关联进行挖掘，并进行了敏感性分析。同时，通过GEO数据库获取三种疾病的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），并进行富集分析与蛋白质—蛋白质相互作用（protein–protein interaction, PPI）网络构建。

结果显示，六类脂质——包括固醇酯（sterol esters, SEs）、神经酰胺（ceramides, Cer）、磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine, PC）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine, PE）、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol, PI）以及三酰甘油（triacylglycerol, TAG）——共20种脂质分子与这三种神经疾病的发病和进展存在潜在因果联系。这些脂质调控的生物学过程与通路涵盖内吞作用、突触小泡循环、信号释放、MAPK信号通路、PI3K–AKT信号通路、多巴胺能突触以及疟疾感染等。

值得注意的是，基于STRING数据库中蛋白质互作综合评分及其网络连通性，热休克因子结合蛋白1（heat shock factor binding protein 1, HSPB1）被鉴定为AD的关键蛋白；RAB3A为PD的关键蛋白；CD160则为EP的关键蛋白。

本研究通过整合MR与生物信息学策略，分别揭示了AD、PD和EP的脂质相关生物过程、信号通路及生物标志物，为理解神经疾病机制和开发新的治疗靶点提供了重要线索。

利益冲突声明：作者声明无利益冲突。