探寻循环代谢物与阿尔茨海默病的因果关联:开启精准防治新征程

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Metabolomics 3.5

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  为探究循环代谢物与阿尔茨海默病(AD)的遗传因果关系,研究人员开展孟德尔随机化(MR)研究的系统综述和荟萃分析。结果发现部分代谢物(如 HDL-C、睾酮等)与 AD 风险相关,该研究为 AD 防治提供重要依据。

  阿尔茨海默病(AD)是一种令人谈之色变的进行性 neurodegenerative disorder,也是导致痴呆的主要原因 。它就像一个隐匿在老年人群中的 “记忆小偷”,悄无声息地偷走患者的认知和记忆,给患者、家庭和医疗系统带来了沉重的负担。目前,AD 的有效预防手段仍是医学领域的 “圣杯”,尚未被找到。
在探索 AD 奥秘的道路上,代谢组学作为系统生物学的新兴方法,为我们带来了新的希望。它能捕捉复杂的生化通路变化,这些变化或许与 AD 密切相关。然而,以往的研究却难以确定循环代谢物与 AD 之间是否存在因果关系。与此同时,孟德尔随机化(MR)这种流行病学研究方法逐渐崭露头角,它能利用遗传变异作为工具变量,有效避免传统观察性研究中的混杂偏倚和反向因果关系。但过去几年里,人们利用 MR 研究血液代谢物与 AD 关系的成果参差不齐,研究质量、设计、工具变量等方面差异较大,让人困惑不已。

为了拨开这些迷雾,郑州大学人民医院等机构的研究人员挺身而出,开展了一项系统综述和荟萃分析研究。他们全面梳理了截至 2023 年 12 月 20 日的 MR 研究,将循环代谢物视为暴露因素,AD 作为研究结局。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是文献检索,他们依据 2020 年更新的 PRISMA - P 指南,在 PubMed 和 Web of Science 数据库中检索相关文献,经过严格的筛选流程确定纳入研究。其次,由两位专业研究人员独立进行数据提取和质量评估,参照相关指南和阅读指南,确保数据的可靠性。最后,运用 R Studio 4.3.1 软件中的 “meta” 包进行荟萃分析,以探究循环代谢物与 AD 之间的遗传关联。研究中使用的数据来自多个队列,其中英国生物银行是最常用的研究队列。

研究结果如下:

  • 研究特征和文献纳入:数据库检索共得到 1158 个结果,去除重复后有 661 条记录,最终纳入 30 项研究。这些研究均为英文,以欧洲人群为研究对象,且多使用英国生物银行的队列数据。
  • 荟萃分析结果:共有 13 项研究纳入荟萃分析,涉及 LDL - C、HDL - C、谷氨酰胺、睾酮、男性激素(不含睾酮)和糖尿病等代谢物与 AD 的关系。
  • LDL - C:通过逆方差加权(IVW)法评估,发现遗传预测的高 LDL - C 水平可能与 AD 风险增加存在因果关系,固定效应模型下 OR = 1.09(95% CI 1.05 - 1.13,p = 0.006),随机效应模型下 OR = 1.52(95% CI 1.15 - 2.00,p = 0.003)。
  • HDL - C:IVW 法分析显示,遗传预测的高 HDL - C 水平可能与 AD 风险降低存在因果关系,固定效应模型下 OR = 0.94(0.91 - 0.96),随机效应模型下 OR = 0.90(95% CI 0.83 - 0.97,p = 0.004)。但加权中位数法的敏感性分析结果并不支持这一结论。
  • 男性激素
    • 睾酮:IVW 法分析表明,遗传预测的高睾酮水平可能与 AD 风险降低存在因果关系(OR = 0.93,95% CI 0.90 - 0.97,p = 0.001)。按性别分层分析发现,在男性和女性中均有此趋势。
    • 男性激素(不含睾酮):IVW 法分析显示,遗传预测的高男性激素(不含睾酮)水平可能与 AD 风险降低存在因果关系,固定效应模型下 OR = 0.99(95% CI 0.98 - 0.99,p = 0.048),随机效应模型下 OR = 0.93(95% CI 0.90 - 0.97,p = 0.022),且其与 AD 的因果关系似乎比睾酮更显著。

  • 谷氨酰胺:IVW 法分析表明,遗传预测的高谷氨酰胺水平可能与 AD 风险降低存在因果关系,固定效应模型下 OR = 0.85(95% CI 0.81 - 0.89,p < 0.0001),随机效应模型下 OR = 0.85(95% CI 0.80 - 0.90,p < 0.0001)。
  • 糖尿病:IVW 法分析结果显示,没有足够证据证明糖尿病与 AD 之间存在遗传因果关系(OR = 1.02,95% CI 1.00 - 1.03,p = 0.12) 。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次对 MR 研究进行系统综述和荟萃分析,发现遗传决定的循环 HDL - C、谷氨酰胺、睾酮和男性激素与 AD 呈负向因果关联,LDL - C 与 AD 呈正向因果关联,而糖尿病与 AD 无因果关系。这一结果与多数关于 LDL - C、HDL - C、男性激素和谷氨酰胺的定性分析相符,但对糖尿病作为 AD 风险因素的传统观点提出了挑战。

不过,该研究也存在一定局限性。例如,GWAS 数据集主要来自欧洲血统人群,不同种族的遗传背景、环境暴露和代谢特征存在差异,限制了研究结果的外推。此外,样本量较小、AD 数据的地域和诊断方法差异,以及代谢水平受多种因素影响等问题,也为研究带来了一定的不确定性。

尽管如此,这项研究意义重大。它为 AD 的防治提供了重要的理论依据,有助于临床工作者寻找和验证 AD 预防和治疗的新方法,改善患者的预后。未来,研究人员计划在更广泛的 GWAS 人群中深入研究 AD 和认知功能障碍的风险因素,进一步探索循环代谢物与认知功能障碍的关系,有望为攻克 AD 这一难题带来新的曙光。该研究成果发表在《Metabolomics》上,为该领域的研究开辟了新的方向。

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