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为探究 UC 与心力衰竭的因果关系,研究人员开展双向两样本孟德尔随机化分析。结果显示 UC 对心力衰竭有因果效应,反之则无。该研究为相关疾病防治提供遗传证据,值得科研读者一读,助您了解疾病关联新发现。
在医学研究的广阔领域中,溃疡性结肠炎(UC,一种慢性复发性和缓解性的结肠黏膜炎症性肠病)和心力衰竭(一种复杂的心肌功能障碍综合征 )之间的关系一直备受关注。UC 的全球发病率正不断上升,在英国,其发病率达到了 12.6/100,000 人年,而且它还带来了沉重的经济负担,仅在美国,相关花费就高达 81 亿 - 149 亿美元。与此同时,心力衰竭在老年人中十分常见,虽然已经发现了很多风险因素,但目前仍缺乏令人满意的预防和治疗策略。
炎症在心血管疾病的发展中起着重要作用,越来越多的证据表明,炎症性肠病患者发生心力衰竭的风险显著增加。然而,从孟德尔随机化(MR)分析的角度来看,支持这两种疾病之间遗传联系的生物学证据却很有限。为了弄清楚 UC 和心力衰竭之间到底有没有因果关系,来自 作者[第一作者单位] 的研究人员进行了深入探索,并在《BMC Gastroenterology》期刊上发表了题为《Bidirectional two-sample Mendelian randomization analysis of the causal association between ulcerative colitis and heart failure》的论文。研究得出结论:UC 对心力衰竭存在因果效应,而心力衰竭对 UC 没有因果效应。这一结论为相关疾病的防治提供了重要的遗传证据,有助于 UC 患者未来预防慢性心力衰竭。
研究人员采用了双向两样本孟德尔随机化分析方法。这种方法是通过全基因组关联研究(GWAS)来推断因果关系的,它利用遗传变异作为工具变量,就像是进行一场 “自然的随机对照研究”。研究人员从 GWAS 数据库获取遗传关联数据,为了保证研究的可靠性,他们对数据进行了严格筛选,比如数据集要包含患病组和对照组,UC 患者数据集要从过去十年内发表的、无重复且来自不同数据库的资料中选取,并且 SNP 数量要超过 10,000,000 个 。同时,对遗传工具变量(IVs)的选择也设定了诸多标准,像全基因组显著性水平概率值(P 值)要小于 5×10?? 、相关系数(R)2 小于 0 .001 等。之后,研究人员运用多种统计方法进行分析,还做了敏感性分析和反向研究,以此确保结果的准确性。
下面来看看具体的研究结果:
IVs 相关结果 :研究中每个 IV 的 F 指数都大于 10,这表明弱工具变量偏差并没有影响研究结果。通过查阅高质量文献,也没有发现与 SNPs 相关的混杂因素,同时剔除了具有回文结构的 SNPs。经过 MR-PRESSO(异常值方法)分析,排除了 rs9891174 这个 SNP,其他研究未报告异常 SNP,而且所有 SNPs 都通过了 Steiger 检验,说明没有一个纳入的 SNP 是混杂因素。
UC 对慢性心力衰竭的 MR 结果 :研究人员分别用四个 UC 数据集进行分析。以第一个 UC 数据集为例,IVW 方法得出 UC 对慢性心力衰竭的优势比(OR) = 1.03,95% 置信区间(CI) = 1.01 - 1.06,P = 0.0441<0.05,说明 UC 对心力衰竭有一定的因果效应。虽然其他 4 种 MR 方法中,有 3 种呈现出相反结果,但根据主要的 IVW 结果和一种辅助方法的结果,还是能判断出 UC 对心力衰竭存在因果效应。而且,没有发现多效性,通过多种方法评估的异质性P 值都大于 0.05,用留一法(LOO)进行敏感性分析也表明 MR 估计相对稳定,森林图和漏斗图也都显示结果较为可靠。其他三个 UC 数据集得到的结果类似,都表明 UC 对心力衰竭有因果效应。
荟萃分析结果 :研究人员将上述 4 个 MR 研究进行荟萃分析,发现 UC 对心力衰竭存在统计学显著的合并因果效应(优势比 = 1.03,95% CI = 1.01 - 1.05,P = 0.0074<0.05),不过存在高度异质性(I2 = 75%)。这进一步证实了 UC 对心力衰竭有因果效应,会促进心力衰竭的发展。
反向 MR 分析结果 :以 UC 为结果,心力衰竭为暴露进行反向 MR 分析,发现几乎所有 5 种统计方法和 4 个 UC 数据集的P 值都大于 0.05,只有一次分析中用 IVW 方法基于 ieu - a - 32 数据集数据得到的P 值为 0.039<0.05 。这表明心力衰竭不是 UC 的风险因素,不能促进 UC 的发展。敏感性分析也未发现多效性,仅在 UC1 数据集中观察到异质性。
通过 LDSC 统计的遗传相关性结果 :LDSC 统计显示,除了 UC 数据集 3 因缺乏数据未纳入分析外,UC 1、UC 2 和 UC 4 数据集与心力衰竭之间的遗传相关性都很弱,这说明 MR 估计的 UC 对心力衰竭的影响没有受到共享遗传成分的偏倚。
综合研究结果和讨论部分来看,这次研究意义重大。一方面,它为 UC 和心力衰竭之间的因果关系提供了有力的遗传证据,让人们对这两种疾病的关系有了更深入的认识。另一方面,虽然研究存在一些局限性,比如使用的 GWAS 数据集在研究人群的年龄范围和性别比例等方面存在限制,而且现实生活中还有很多其他影响因素未考虑,但它依然为 UC 患者预防慢性心力衰竭提供了重要的参考。未来,或许可以基于这些研究成果,为 UC 患者制定更有针对性的预防措施,降低他们患心力衰竭的风险,给患者带来更多的健康希望。
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