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为探究吸烟、饮酒与心电图(ECG)指标关系,研究人员开展相关研究,发现饮酒与 QT 间期延长存在因果关系。
在心血管健康领域,心电图(ECG)就像医生的 “透视镜”,其衍生出的 P 波持续时间(PWD)、PR 间期和 QT 间期等无创指标,能精准反映心脏的结构和电传导状况。这些指标与心律失常紧密相关,比如延长的 QT 间期,就如同心脏里一颗潜在的 “定时炸弹”,大大增加了心室心律失常,尤其是尖端扭转型室速(TdP)的发病风险,严重时还可能导致房颤和心源性猝死(SCD) 。
大量研究表明,吸烟和饮酒这两种不良生活习惯,是心血管疾病的重要 “帮凶”。它们不仅与心律失常有关,还会影响 DNA 甲基化 —— 一种能够调控基因表达的机制,进而可能干扰心脏离子通道的正常活动。然而,目前对于这些表观遗传变化如何影响心电图信号分子,以及吸烟、饮酒与心电图指标之间的因果关系,科学界仍知之甚少。在这样的背景下,来自汕头大学医学院第一附属医院等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Clinical Epigenetics》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是全基因组关联研究(GWAS),通过分析大规模人群的基因数据,寻找与吸烟、饮酒和心电图指标相关的基因变异。同时,利用孟德尔随机化(MR)分析,借助遗传变异作为工具变量,来推断因果关系,减少混杂因素的干扰。研究中还运用了连锁不平衡分数回归(LDSC)评估遗传力和遗传相关性,以及进行精细定位分析确定潜在的共享遗传变异等。此外,研究使用的数据来源于多个大规模的数据库和研究队列,如 GWAS & Sequencing Consortium of Alcohol and Nicotine Use(GSCAN)数据库、FinnGen 研究、Million Veteran Program(MVP)等。
下面来看看具体的研究结果。在遗传风险效应方面,研究人员利用单变量和双变量 LDSC 评估了吸烟、饮酒和心电图指标的遗传力和遗传关联。结果显示,香烟和酒精消费的表型有 3.1 - 9.3% 可由遗传背景解释,而 PWD、PR 和 QT 间期的遗传效应更高,在 10.5 - 19.3% 之间。多变量 MR 分析表明,每周饮酒量(DrnkWk)与 QT 间期延长存在因果关系,且这种关系独立于吸烟表型。
进一步研究酒精相关的 DNA 甲基化对 QT 间期的影响时,研究人员发现了 8 个与 QT 间期易感性存在因果关联的 CpG 位点,其中 cg04605617 和 cg03345232 经过 Bonferroni 校正后仍然显著。cg04605617 位点与 QT 间期延长关联最为显著,它定位于磷脂酶 A2 组 IIC(PLA2G2C)基因的启动子区域。该位点的 mQTL rs10916683 是 PLA2G2C 基因的强 eQTL,意味着它可能通过影响基因表达来影响 QT 间期。而 cg03345232 则与 QT 间期缩短存在显著因果关系,它定位于 Ras 和 Rab 相互作用蛋白 3(RIN3)基因。
对于酒精消费与 QT 间期易感性之间的遗传基础,研究人员进行了共定位分析。发现 cg03345232 的甲基化与 QT GWAS 信号共享一个遗传因果变异 rs12881206,但在 cg04605617 的 mQTL 中未发现共享变异位点。通过 SMR 分析,虽然发现了一些可能相关的基因,但均未通过水平多效性检验。
综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义重大。它揭示了饮酒与 QT 间期延长之间存在特定的遗传和表观遗传机制。cg04605617 位点在 PLA2G2C 基因上的发现,为心血管遗传研究开辟了新方向。虽然目前对该位点和相关共享变异的生物学功能了解有限,但这一发现暗示了酒精相关的 DNA 甲基化可能通过新的途径影响 QT 间期。此外,研究还强调了生活方式因素在心血管健康中的重要性,为临床干预提供了新的思路,比如对于大量饮酒且有 QT 间期延长遗传倾向的个体,进行常规心电图监测;未来还可以探索表观遗传干预作为预防心律失常的新疗法。不过,研究也存在一定的局限性,如使用的血 DNA 样本可能无法完全代表组织特异性甲基化谱,研究对象主要是欧洲血统个体,限制了研究结果的普遍性。后续还需要在更大规模、多民族的队列中进行验证,并开展功能实验来进一步明确潜在机制。