艺术与文化参与(ACEng)的血清蛋白质组特征及其与健康结局的关联:英国住户纵向研究(UKHLS)的横断面与纵向分析

《Brain, Behavior, and Immunity》:Serum proteomic correlates of arts and cultural engagement and their associations with health outcomes: cross-sectional and longitudinal analyses in the UK Household Longitudinal Study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月31日 来源:Brain, Behavior, and Immunity 7.5

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  十八种血清蛋白质组生物标志物(serum proteomic biomarkers)与艺术与文化参与(arts and cultural engagement, ACEng)显著相关。研究发现,ACEng与多种慢性疾病(chronic diseases)风险降

十八种血清蛋白质组生物标志物(serum proteomic biomarkers)与艺术与文化参与(arts and cultural engagement, ACEng)显著相关。研究发现,ACEng与多种慢性疾病(chronic diseases)风险降低相关。这些蛋白质介导(mediated)了ACEng与慢性疾病之间显著关联的15.95%–37.70%。
艺术与文化参与(arts and cultural engagement, ACEng)日益被视为贯穿生命历程的健康促进行为,与心理、身体和认知健康相关。既有研究提示,ACEng与健康结局的机制涉及心理、社会、行为和生物学过程;生物学层面已有炎症蛋白、基因表达等证据,但多数研究样本量较小、聚焦特定艺术活动、仅检测少数蛋白,难以发现ACEng与高通量蛋白质组之间的新型通路。ACEng与多种慢性疾病风险降低相关,但其生物学机制仍不清楚。因此,研究人员利用英国住户纵向研究(UK Household Longitudinal Study, UKHLS)大样本,检验ACEng与血清蛋白质组生物标志物的关联,并初步探索相关蛋白是否可能中介ACEng与慢性疾病发病风险的关系,为后续机制研究提供候选通路。

关键技术方法概述:研究人员使用UKHLS数据;2010–2012年护士健康评估中约20,000名成人参加,13,130人提供血样,蛋白质组子样本6,180人,最终心血管代谢蛋白分析纳入6,066人、神经蛋白分析纳入5,974人。采用Olink邻近延伸分析(Proximity Extension Assay, PEA)测量184种血清蛋白(心血管代谢和神经panel各92种),以归一化蛋白质表达值(Normalised Protein eXpression, NPX)量化。构建两个ACEng指数(arts index按六类活动频率求和0–24;arts index-2按39类活动多样性求和0–39)。采用线性回归、Bonferroni校正、受限立方样条、功能富集和蛋白–蛋白相互作用(protein–protein interaction, PPI)网络;纵向采用Cox比例风险模型和Logistic回归分析14种健康结局,采用CMAverse进行单蛋白和多蛋白中介分析,并开展多项敏感性分析。

3.1 参与者特征:在两个蛋白样本中,平均年龄53岁(SD=18),60%为女性,96%为白人;35%具有学位及以上,58%已婚/同居,18%为当前吸烟者,62%报告每周饮酒超过1或2次。该部分描述分析样本的社会人口学与健康行为特征。

3.2 ACEng与血清蛋白质组标志物的关联:调整社会人口学混杂因素后,较高的ACEng与12种血清蛋白水平较低、6种蛋白水平较高相关,达到Bonferroni校正阈值P<0.05/184=2.72×10?4。负关联蛋白包括SKR3、EFNA4、ICAM1、GFR-ALPHA-1、MSR1、LCN2、CST3、OSMR、CLM-1、REG1A、EDA2R和VWC2;正关联蛋白包括BCAN、NCAN、TN-R、IL7R、NTRK3和GDF-8。SKR3负关联最强,BCAN正关联最强,多数蛋白与ACEng呈线性关系。arts index-2敏感性分析中22种蛋白显著,其中17种与主分析相同,LCN2不再显著,新增TIMP1、CLM-6、CPM、SIGLEC1和TNFRSF12A,主要蛋白方向一致。

3.3 ACEng血清蛋白质组特征的通路富集:对18种显著蛋白进行功能富集分析,主要富集于细胞增殖和受体介导信号等生物学过程;同时涉及炎症信号和免疫调节,如白细胞介素信号、免疫系统中的细胞因子信号、STAT3信号调控回路、脓毒症免疫应答中的miRNA、II型干扰素信号以及肥胖中IL1和巨核细胞相关通路。PPI网络包含56个节点和75条边,FCGR3B、ICAM1和SCARB2中心性最高,涉及免疫炎症、细胞应激、细胞黏附和细胞外基质重塑。arts index-2也显示相似炎症和免疫调节通路,枢纽蛋白包括ICAM1和SCARB2。

3.4 ACEng与健康结局的关联:结果部分报告中位随访12年。调整社会人口学因素后,较高的ACEng与哮喘(HR: 0.963, 95% CI: 0.941–0.987)、COPD(0.896, 0.858–0.935)、CVD(0.957, 0.933–0.980)、IHD(0.943, 0.916–0.970)、卒中(0.949, 0.903–0.997)、关节炎(0.955, 0.939–0.971)、甲亢(0.912, 0.840–0.990)、癌症(0.972, 0.948–0.996)、高血压(0.961, 0.946–0.976)、糖尿病(0.931, 0.905–0.957)、临床抑郁(0.951, 0.927–0.975)和痴呆(OR: 0.813, 0.667–0.992)风险降低相关;与心力衰竭、肝病和癫痫无显著关联。arts index-2结果总体一致,但癌症未显示关联。讨论进一步指出,每增加1单位ACEng与上述结局约3%–19%的较低发病风险相关。

3.5 探索性统计中介模型:在184种蛋白中,多种蛋白与多数健康结局风险显著相关(FDR校正P<0.05)。在同时与ACEng和健康结局相关的18种蛋白中,单蛋白中介比例较大者包括:SKR3对哮喘10.92%、COPD 10.39%、抑郁7.81%;MSR1对卒中11.81%、高血压11.27%、糖尿病12.73%;GFR-ALPHA-1对糖尿病12.67%;ICAM1对哮喘10.21%、癌症8.65%、COPD 8.92%;CST3对CVD 11.48%、IHD 9.48%。联合多蛋白模型中,中介比例分别为哮喘37.70%、COPD 30.17%、CVD 22.75%、IHD 15.95%、卒中22.57%、关节炎22.56%、高血压27.07%、糖尿病36.92%、临床抑郁23.25%。arts index-2结果一致。

3.6 附加敏感性分析:排除年龄小于40岁者后,21种蛋白与arts index显著相关;完整案例分析显示18种蛋白显著,均包含主分析蛋白;排除运输延迟>9天的蛋白质组样本后,20种蛋白显著;进一步调整生活方式和慢性病数量后,多数蛋白仍显著,仅CST3、ICAM1、REG1A、CLM-1和NTRK3关联减弱。上述分析提示主要结果总体稳健。

讨论部分总结:讨论指出,蛋白质关联效应量总体较小,符合ACEng作为多因素心理社会暴露的一部分;横断面设计不能排除残余混杂或反向因果,因此蛋白质组发现应解释为相关而非因果证据。两个ACEng指数共享蛋白中约71%属于神经panel;NCAN和BCAN主要表达于脑,与神经发育、神经退行性过程、脑健康、认知功能和痴呆风险相关,TNR与神经退行性疾病相关,提示ACEng可能与认知过程及痴呆相关病理存在联系。ICAM1、LCN2、MSR1、CLM-1、IL7R和OSMR参与免疫炎症反应,与类风湿关节炎、心血管疾病、癌症、哮喘和呼吸道感染反应等相关;EDA2R与衰老、凋亡和代谢功能障碍相关。较低炎症蛋白和较高免疫调节蛋白的发现与既往实验研究大致一致。SKR3(又称ALK1)参与血管发育、血管生成、脂质进入血管,并与脑血管病和糖尿病神经病变相关,提示ACEng与血管和代谢调节蛋白相关。健康结局结果与既往研究一致,并扩展到哮喘、关节炎和甲亢等较少关注的结局。中介分析为探索性,不能确立因果中介,但可识别候选蛋白和生物通路,建议未来通过重复生物标志物评估的干预研究检验。研究优势包括大样本、广泛蛋白panel、较全面的ACEng测量、功能富集和PPI分析、多项敏感性分析及数据驱动策略。局限包括样本不代表少数民族和全英国(不含北爱尔兰)、蛋白质组子样本存在选择偏倚、未进行外部验证、横断面设计限制因果推断、自报数据存在测量误差和回忆偏倚、仅检测Olink两个panel选定蛋白、健康结局自报且缺失较多、小事件数结局需谨慎解释;未来需更大多样样本、重复评估、医院记录 linkage、更大蛋白panel和多组学策略,并考虑饮食、用药和遗传易感性。

研究结论部分翻译:总体而言,该研究识别了ACEng与多种循环血清蛋白丰度之间此前未报告的关联。功能富集分析表明,这些蛋白在细胞增殖、受体介导信号、免疫调节和炎症信号相关通路中过度代表。这些观察与既往小样本研究报告的艺术参与在神经、炎症和代谢领域的生物学相关物大体一致。然而,本分析为观察性和假设生成性:既不能确立ACEng改变这些蛋白丰度,也不能确认疾病发病的因果通路。相反,蛋白质组特征为既往观察到的ACEng与健康关联提供生物学合理性,并识别候选通路以供纵向和实验研究复制及机制检验。更广泛地,这些结果说明“休闲蛋白质组学(leisure proteomics)”方法在研究日常休闲参与模式与生物系统关联方面具有潜在价值。

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