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脂質組學在椎間盤退變及腰背痛中的因果作用:孟德爾隨機化研究揭示關鍵分子機制
《Scientific Reports》:The impact of lipidome on intervertebral disk degeneration, low back pain, and sciatica: a Mendelian randomization study
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月24日 來源:Scientific Reports 3.8
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本研究通過孟德爾隨機化(MR)技術,首次系統分析了179種脂質特征與椎間盤退變(IVDD)、腰背痛(LBP)及坐骨神經痛間的因果關系。發現甘油磷脂(如磷脂酰膽堿PC)和甘油三酯(TG)顯著增加IVDD風險,而鞘磷脂(SM)具有保護作用。結果為靶向脂質代謝治療脊柱退行性疾病提供了新依據,發表于《Scientific Reports》。
椎間盤退變(IVDD)是全球慢性腰背痛(LBP)和坐骨神經痛的主要誘因,影響著約三分之二的成年人。盡管已知遺傳和環境因素(如衰老、肥胖)參與其中,但脂質代謝在IVDD中的作用機制尚不明確,F有研究多局限于相關性分析,缺乏因果證據。重慶醫科大學附屬第三醫院骨科團隊通過創新性整合孟德爾隨機化(MR)與貝葉斯模型平均(BMA)方法,首次系統解析了脂質分子亞型對脊柱退行性疾病的差異化影響。
研究團隊利用芬蘭GeneRISK隊列7174人的全基因組關聯研究(GWAS)數據,篩選179種脂質特征作為暴露因素,以FinnGen聯盟的IVDD(41,669例)、LBP(32,845例)和坐骨神經痛(46,707例)臨床數據為結局指標。關鍵技術包括:1)兩樣本孟德爾隨機化(TSMR)分析因果關聯;2)貝葉斯模型平均(BMA-MR)驗證結果穩健性;3)通過MR-PRESSO和Cochran's Q檢驗控制異質性和多效性;4)反向MR排除反向因果關系。
脂質組與IVDD的因果關系
研究發現固醇酯(27:1/16:1)和磷脂酰膽堿(PC)(16:0_20:3)顯著增加IVDD風險(OR=1.052, P<0.05),而磷脂酰乙醇胺(PE)(O-16:1_18:2)具有保護作用(OR=0.927-0.998)。機制上,PC可能通過激活NF-κB通路促進炎癥因子(如IL-6、TNF-α)釋放,加速細胞外基質降解。
脂質組與LBP的關聯
鞘磷脂(SM)(d38:2)表現出顯著保護效應(OR=0.966),而甘油三酯(TG)(54:3)增加LBP風險(OR=1.044)。SM通過生成鞘氨醇-1-磷酸(S1P)抑制NF-κB核轉位,減少炎癥介質產生。
脂質組與坐骨神經痛的關系
固醇酯(27:1/16:0)和TG(56:4)均顯示風險效應(OR=1.039-1.053),而SM(d34:2)仍保持保護作用。結構特異性分析揭示,不同碳鏈長度的脂質分子對疾病影響存在顯著差異。
結論部分強調,該研究首次建立脂質分子亞型與脊柱退行性疾病的因果圖譜:1)PC和TG通過促炎途徑加劇疾病進展;2)SM和特定PE亞型具有神經保護作用;3)固醇酯(27:1/16:1)是跨疾病的共同風險因子。臨床意義在于:1)為使用他汀類藥物(如辛伐他。┲委烮VDD提供機制解釋;2)提出SM衍生物作為潛在治療靶點;3)揭示脂質代謝通路(如MAPK/ERK、TLR4/NF-κB)的關鍵調控作用。研究局限性包括樣本重疊度(<5%)和未進行多效性校正,未來需通過動物實驗驗證分子機制。
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