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为探究慢性胰腺炎(CP)病因,研究人员开展孟德尔随机化研究,明确免疫细胞、代谢物与 CP 关系,助力治疗。
慢性胰腺炎(Chronic pancreatitis,CP),就像胰腺健康的 “隐藏杀手”,悄无声息地威胁着人们的健康。它是一种进行性的纤维化炎症疾病,常常伴随着急性胰腺炎的反复发作,以及持续的炎症反应。临床上,患者不仅要忍受慢性腹痛的折磨,胰腺的内分泌和外分泌功能也会逐渐恶化,严重影响生活质量,还会缩短寿命,甚至增加患胰腺癌的风险。
尽管目前已经发现了一些与 CP 相关的风险因素,如长期大量饮酒、吸烟、胆结石和遗传因素等,但 CP 的精确病因依旧是个未解之谜。在探索 CP 发病机制的道路上,免疫细胞和代谢因素成为了研究的重点。免疫细胞在 CP 的进展过程中扮演着重要角色,有研究发现,CP 组织中的单核细胞和 T 淋巴细胞水平比正常胰腺组织高很多,其中 CD8+ T 细胞是主要的 T 细胞亚型。然而,免疫细胞,尤其是适应性免疫细胞在 CP 病因中的具体作用,还远未被完全了解。
与此同时,代谢因素也与 CP 的进展密切相关。血浆中与甘油三酯相关的代谢物,如游离脂肪酸、极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白等,都与 CP 的发展有着紧密的联系。有研究表明,当血浆甘油三酯水平超过 20 mmol/L 时,CP 的发病风险会比正常水平增加 25 倍。此外,肥胖、高血脂和高血糖等代谢异常情况,也会加速 CP 的进展。虽然已经有不少研究揭示了血浆代谢物与 CP 之间的关联,但这些研究大多是回顾性或观察性的,并不能明确两者之间是否存在因果关系。
为了深入了解免疫细胞、代谢物与 CP 之间的因果关系,西南医科大学附属医院等机构的研究人员开展了一项孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)研究,相关成果发表在《Hereditas》上。
研究人员采用双向 MR 分析方法,利用公开的全基因组关联研究(Genome-Wide Association Study,GWAS)数据库,探究了 731 种免疫细胞、1400 种代谢物与 CP 之间的因果关系,并通过中介分析评估代谢物在免疫细胞与 CP 关系中的中介作用 。研究中,CP 的 GWAS 数据来自 Sakaue 等人的大规模荟萃分析,包含 1424 名 CP 患者和 476,104 名欧洲裔健康个体;免疫细胞的 GWAS 数据来源于一项涉及 3757 名欧洲裔个体的队列研究,可通过 IEU Open GWAS 平台获取;血浆代谢物的 GWAS 数据则来自加拿大一项涉及 8299 名参与者的纵向衰老研究,其汇总数据可在 GWAS 数据库中查询。
在研究过程中,研究人员首先对遗传变异进行筛选,确定了用于分析的工具变量(Instrumental Variables,IVs)。他们运用 R 软件中的 TwoSampleMR 和 MRPRESSO 软件包,采用五种 MR 分析方法,包括逆方差加权(Inverse Variance Weighted,IVW)法、加权中位数法、简单模态法、加权模态法和 MR Egger 法,来评估暴露因素与结局之间的因果关系,并进行了多种检验以确保结果的可靠性。
研究结果发现,共有 7 种免疫细胞与 CP 存在因果关系。其中,CD25 在 IgD-CD38-细胞、CD19 在 IgD+CD24+细胞、CD4+ % T 细胞和 CD24 在过渡型 B 细胞上的表达增加,是 CP 的风险因素;而 CD8 在 TD CD8br 细胞、CD39+CD8br % T 细胞和 CD8br AC 细胞上的表达增加,则对 CP 有保护作用。
在代谢物方面,研究识别出 12 种与 CP 存在因果关系的代谢物。1 - 棕榈酰 - 2 - 二高 - 亚麻酰 - GPC、二十二碳三烯酸酯、1 -(1 - 烯基 - 棕榈酰)?2 - 亚油酰 - GPE 和胆固醇是 CP 的风险因素;而葫芦巴碱、肌醇、5α - 雄甾烷 - 3α,17β - 二醇单硫酸盐、腺苷 5'- 单磷酸(Adenosine 5’-Monophosphate,AMP)与半胱氨酸的比值、甘油与肉碱的比值、1 - 花生四烯酰 - GPC、黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine Dinucleotide,FAD)和 1 - 棕榈酰 - 2 - 花生四烯酰 - GPC 则对 CP 具有保护作用。
进一步的中介分析表明,胆固醇水平在免疫细胞与 CP 的关系中起中介作用。具体来说,CD25 在 IgD-CD38-细胞上的表达增加会导致胆固醇水平升高,进而增加 CP 的发病风险,中介效应为 0.00918,占总效应的 9.18%。
这项研究意义重大,首次全面探究了适应性免疫细胞在 CP 进展中的作用,以及血浆代谢物的潜在中介效应。研究结果不仅加深了人们对 CP 发病机制的理解,还为未来开发针对免疫细胞和代谢物的 CP 治疗方法提供了新的思路和潜在靶点。
不过,该研究也存在一定的局限性。研究数据主要来自欧洲人群,缺乏其他人群的代表性;在 IV 选择时采用了相对宽松的阈值,可能增加了变量的异质性;而且研究仅基于遗传关联分析,还需要进一步的基础实验和临床研究来验证这些发现。
总体而言,该研究揭示了免疫细胞、血浆代谢物与 CP 之间的因果关系,为 CP 的研究和治疗开辟了新的方向,有望推动 CP 治疗领域的进一步发展,让更多患者受益。