【原】思路起飛！浙大學(xué)者僅用雙樣本孟德爾隨機(jī)化，拿下Lancet子刊（IF=9.7）

公共數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì) 2024-11-28 發(fā)布于浙江

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引言

太強(qiáng)了，在發(fā)文如此卷的情況下，僅用雙樣本孟德爾隨機(jī)化居然還能登上頂刊！今天這篇Lancet子刊文章，學(xué)者集炎癥性腸病、基因、孟德爾隨機(jī)化和表觀遺傳等眾多熱點(diǎn)于一身，能發(fā)一區(qū)9+實(shí)至名歸！

接下來(lái)，讓我們簡(jiǎn)單看看這篇文章。

炎癥性腸病（IBD）是一種慢性腸道疾病，由自身免疫系統(tǒng)異常攻擊腸道內(nèi)壁所致，其主要包括潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩?。–D）兩大類型。先前的研究表明，長(zhǎng)期暴露于空氣污染環(huán)境中，IBD患者的不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著上升。

同時(shí)，甲基化改變作為空氣污染與慢性疾病之間潛在的生物學(xué)中介因素，也已被研究證實(shí)。但關(guān)于甲基化改變?cè)诳諝馕廴九cIBD關(guān)聯(lián)中的具體作用機(jī)制，目前尚不清楚。

2024年11月12日，浙江大學(xué)學(xué)者在頂級(jí)期刊Lancet子刊《EBioMedicine》（醫(yī)學(xué)一區(qū)top，IF=9.7）發(fā)表了題為：“Exposure to air pollution increases susceptibility to ulcerative colitis through epigenetic alterations in CXCR2 and MHC class III region”的研究論文，旨在探究空氣污染與潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩?。–D）之間的關(guān)聯(lián)，并探究其潛在的表觀遺傳機(jī)制。

研究結(jié)果表明，較高的空氣污染暴露水平與個(gè)體患潰瘍性結(jié)腸炎風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。此外，DNA甲基化在該關(guān)聯(lián)中起到了中介作用。

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研究團(tuán)隊(duì)基于UK Biobank數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過納排，最終分為UC和CD患者兩個(gè)隊(duì)列進(jìn)行研究：

CD隊(duì)列：共納入452,012名參與者。經(jīng)過13.2年的平均隨訪時(shí)間，895名參與者患有CD，患者的平均年齡為56.9歲。
UC隊(duì)列：共納入453,199名參與者。經(jīng)過13.2年的平均隨訪時(shí)間，2082名參與者患有UC，患者的平均年齡為57.5歲。

研究團(tuán)隊(duì)使用Cox回歸模型研究空氣污染（PM2.5、PM10、NOX、NO2、空氣污染累積暴露水平、綜合空氣污染暴露評(píng)分）與IBD風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)，同時(shí)使用相乘交互作用和相加交互作用，分析空氣污染與遺傳以及生活方式在疾病中的交互作用。

此外，團(tuán)隊(duì)還通過雙樣本孟德爾隨機(jī)化（MR）探究潛在的表觀遺傳機(jī)制。最后，通過對(duì)比UC的全基因組DNA甲基化分析，以及共定位和基因表達(dá)分析，對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

圖1 研究流程圖

雙樣本孟德爾隨機(jī)化探究表觀遺傳機(jī)制

研究結(jié)果表明，空氣污染與UC患病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，但與CD患病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。具體表現(xiàn)為，NOX、NO2、PM2.5或綜合空氣污染暴露評(píng)分升高時(shí)，個(gè)體患UC風(fēng)險(xiǎn)增加。

同時(shí)，交互作用分析結(jié)果顯示，空氣污染與遺傳或生活方式均對(duì)疾病存在共同作用，具體表現(xiàn)為：

與低遺傳風(fēng)險(xiǎn)和低空氣污染水平的個(gè)體相比，高遺傳風(fēng)險(xiǎn)和高空氣污染水平的個(gè)體患UC風(fēng)險(xiǎn)更高。
與低空氣污染水平和健康生活方式的個(gè)體相比，高空氣污染水平和不良生活習(xí)慣的個(gè)體患UC風(fēng)險(xiǎn)更高。

此外，雙樣本MR結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血液中與空氣污染物相關(guān)的DNA甲基化改變和UC風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。其中，與PM2.5暴露相關(guān)的有5個(gè)，與NO2暴露相關(guān)的有22個(gè)。

圖2 與PM2.5相關(guān)的DNA甲基化改變對(duì)UC風(fēng)險(xiǎn)的影響

圖3 與NO2相關(guān)的DNA甲基化改變對(duì)UC風(fēng)險(xiǎn)的影響

此外，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)MR結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)了CXCR2和MHC III類區(qū)域內(nèi)位點(diǎn)的DNA甲基化改變與UC風(fēng)險(xiǎn)之間存在關(guān)聯(lián)。這意味著，空氣污染可能會(huì)通過影響DNA甲基化來(lái)影響個(gè)體患UC風(fēng)險(xiǎn)。

圖4：CpG位點(diǎn)的DNA甲基化和UC易感性的共定位分析

綜上所述，CXCR和MHC III基因的DNA甲基化在空氣污染與潰瘍性結(jié)腸炎患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)中起到了中介作用。因此，通過調(diào)節(jié)或改變這些基因相關(guān)的表觀遺傳學(xué)修飾，可以有效降低空氣污染對(duì)個(gè)體患病的不良影響。