基因组结构方程模型揭示了肺功能下降的共性遗传机制及共病机制

《Scientific Reports》：Genomic structural equation modeling uncovers shared genetic architecture and comorbidity mechanisms of lung function decline

　　

摘要

慢性呼吸系统疾病在全球范围内造成了严重的发病率和死亡率，但肺功能特征、暴露相关表型以及心脏代谢特征的共享遗传结构至今仍未被完全阐明。我们运用基因组结构方程模型，对四种肺功能特征、终生吸烟指数、环境中的PM2.5暴露水平以及动脉氧分压的GWAS汇总统计数据进行分析，以确定它们之间的共享遗传协方差（mvLung）。通过mvLung GWAS分析共发现了2,156个基因位点，其中376个在各自的GWAS分析中并未显示出显著性。EFEMP1被列为候选基因，另有41种呼吸系统及心脏代谢特征与其存在显著的遗传相关性。定位分析、基因优先级排序以及富集分析帮助确定了潜在的共享遗传区域，这些区域与细胞外基质、细胞黏附、上皮屏障功能以及信号传导相关基因有关。药物靶点分析显示，这些发现与此前研究过的各类心肺疾病药物的作用路径存在一致性。这些研究结果揭示了各相关特征之间的共享遗传信号，并为后续的功能研究提供了候选基因。由于mvLung分析还纳入了暴露相关因素和氧合状态指标，因此其结果并不能直接反映肺功能本身的遗传效应、因果机制或治疗效果。