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双向因果关系:衰弱与睡眠障碍的孟德尔随机化研究

发布时间:  2025-02-19 09:56:31


2025年2月7日,《Nat Sci Sleep》刊登了一项中国学者的孟德尔随机化(MR)研究论文,探讨了衰弱指标与睡眠障碍之间的双向因果关系。该研究通过双样本MR分析,利用遗传变异作为工具变量,排除了传统观察性研究中的混杂偏倚,得出了一系列重要发现。





摘要

方法

本研究基于欧洲人群的大规模基因组-wide关联研究(GWAS)数据,进行双样本MR分析,涉及衰弱指数(FI)(N = 175,226),Fried衰弱评分(FFS)(N = 386,565),失眠(N = 283,595),睡眠时长(N = 445,966)和睡眠呼吸暂停(N = 523,366)。我们使用逆方差加权法(IVW)进行因果效应估计,并通过MR-Egger、加权中位数、加权模式及MR pleiotropy residual sum and outlier(MR-PRESSO)分析进行敏感性分析。此外,还通过Cochran’s Q检验评估异质性。

结果

我们发现,遗传预测的FI与较短的睡眠时长和睡眠呼吸暂停相关。遗传预测的FFS与失眠、较短的睡眠时长和睡眠呼吸暂停相关。在反向分析中,遗传易感性与失眠、短睡眠时长及长睡眠时长相关,且与FI的增加相关。遗传易感性与短睡眠时长和长睡眠时长相关,并与FFS的增加相关。

结论

本研究提供了遗传证据,支持衰弱指标与睡眠障碍之间的双向因果关系。这些发现有助于衰弱和睡眠障碍的预防与管理。



结果

为了确保暴露样本与结局样本的独立性,我们手动审查了每个GWAS的样本描述。除睡眠时长外,衰弱指标与其他睡眠障碍数据间无样本重叠。模拟研究表明,虽然样本重叠可能引入偏倚,但效应大小和方向无显著变化,估计偏倚小于5%。所有单核苷酸多态性(SNPs)的F统计量大于10,表明没有弱工具变量。

关于衰弱量表对睡眠障碍的因果效应,遗传易感性与FI显著相关,且与失眠风险增加相关(OR 1.21,P < 0.001)。MR-Egger分析未发现显著关联,Cochran’s Q检验显示SNPs异质性(Q = 28.364,P = 0.003),MR-PRESSO检测到水平多效性(P = 0.008)。FFS与失眠风险也显著相关(OR 1.28,P < 0.001),但MR-Egger未显著(P = 0.072)。FFS与短睡眠时长显著相关(OR 2.65,P < 0.001),且未检测到异质性。

反向分析显示,失眠、短睡眠时长与长睡眠时长显著与FI和FFS相关。失眠、短睡眠时长与FFS相关(β 0.14,P = 0.021;β 0.08,P < 0.001),但睡眠呼吸暂停与FFS无显著相关(P = 0.066)。Cochran’s Q检验检测到失眠与FFS的异质性(Q = 28.304,P = 0.013)。

关于睡眠障碍对衰弱量表的因果效应,失眠、短睡眠时长和长睡眠时长与FI显著相关,且敏感性分析中结果保持稳健。睡眠呼吸暂停与FI无显著相关。FFS的分析中,失眠、短睡眠时长和长睡眠时长显著与FFS相关,且失眠与FFS之间存在异质性和水平多效性。



研究方法

本研究采用双向两样本MR分析,探讨衰弱指标与睡眠障碍的因果关系,遵循2013年《赫尔辛基宣言》并获得伦理委员会批准。研究数据来源于英国生物库和瑞典TwinGene队列的GWAS元分析,涉及欧洲血统的个体,包括FI和FFS的数据。失眠、睡眠呼吸暂停及睡眠时长的数据也来自大规模的GWAS汇总,涵盖了283,595至523,366名欧洲参与者。

为确保工具变量的有效性,本研究选择了显著关联的SNPs作为工具变量,并通过PhenoScanner数据库检查潜在的混杂因素,确保工具的独立性和强度。使用了F统计量检验工具的强度,排除弱工具变量,且采用了连锁不平衡(LD)参数和基因距离来避免LD的影响。

统计分析使用R软件,通过IVW、MR-Egger、加权中位数等方法进行,报告OR及其95% CI。异质性评估通过Cochran的Q检验,水平多效性通过MR-PRESSO进行识别,并通过散点图和逐一剔除分析确保稳健性。若发现外点SNP影响结果,将移除并重新分析。本研究未对多重检验进行调整,因为变量间非独立。



小结

本研究为衰弱和睡眠障碍的因果关系提供了新的遗传证据。衰弱与睡眠障碍的双向关系表明,二者相互影响,可能共同作用于个体的健康。该发现为衰弱和睡眠障碍的预防与管理提供了新的思路,同时也为相关领域的临床干预策略提供了理论依据。




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