上海六院NHANES结合MR,发9分!

📚 文献标题:

《A Causal Effect of Serum 25(OH)D Level on Appendicular Muscle Mass: Evidence From NHANES Data and Mendelian Randomization Analyses》

期刊:Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle(IF=9.4)

🔍 研究背景

维生素D缺乏与肌肉质量减少的关联已被广泛观察,但因果关系仍存争议。本研究结合NHANES横断面数据与孟德尔随机化(MR)方法,首次从遗传学角度验证血清25(OH)D与四肢肌肉质量(AMM)的因果效应,为临床干预提供理论依据。

📊 关键分析

1️⃣ NHANES数据分析

样本量:11,242名18-59岁成人(男女各半)。

方法:多元线性回归,调整年龄、种族、BMI、体力活动等混杂因素。

结果:血清25(OH)D每升高1nM,AMM增加0.013 kg(p<0.001),男性效应更强(β=0.024 vs. 0.003)。

2️⃣ 孟德尔随机化(MR)验证

工具变量:167个与25(OH)D强关联的SNP(GWAS显著性p<5×10⁻⁸)。

数据源:英国生物银行(UK Biobank)超41万欧洲人群GWAS数据。

方法:IVW模型为主,辅以MR-Egger检验(排除多效性)。

结果:基因预测的25(OH)D升高显著增加AMM(总人群β=0.049, p=0.039),男性效应更显著(β=0.057, p=0.021)。

🌟 关键结果

性别差异:男性中维生素D与AMM的关联性更强(NHANES与MR结果一致)。

因果效应:MR分析支持25(OH)D对AMM的正向因果效应(总人群β=0.116, p=0.022)。

混杂控制:多变量MR(MVMR)调整BMI、教育等因素后,因果效应仍显著。

💡 简要结论

维生素D水平与四肢肌肉质量存在因果关系,尤其对男性影响更大。

临床意义:维持充足维生素D可能预防肌肉流失,但需干预试验验证。

🔬 关键亮点

先用NHANES发现关联,再用MR验证因果,增强结论可靠性。

按性别分层,揭示异质性,提升研究深度。

数据收集与预处理

1. NHANES 数据收集:

  • 数据来源:使用美国国家健康与营养调查(NHANES)2011–2018 年的数据。
  • 纳入标准:18–59 岁的成年个体,共 11,242 名参与者(5588 名男性和 5654 名女性)。
  • 排除标准:排除孕妇、年龄小于 18 岁、缺乏血清 25(OH)D 浓度、身体瘦体质量或 BMI 信息的参与者。
  • 收集指标内容:包括年龄、性别、种族、教育程度、收入、吸烟史、血清 25(OH)D 水平、身体成分(通过双能 X 线吸收法 DXA 测量)等。

2. GWAS 数据收集:

  • 数据来源:使用英国生物银行(UK Biobank)数据库中 417,580 名欧洲血统个体的 GWAS 数据。
  • 选择候选工具变量 SNP:选择 167 个与血清 25(OH)D 显著相关的 SNP 作为工具变量(IVs),这些 SNP 在全基因组关联研究中达到显著水平(p < 5 × 10⁻⁸)。

数据分析

1. 描述性统计分析:

  • 计算参与者的基础特征,包括年龄、性别、种族、教育程度、收入、血清 25(OH)D 水平、BMI 和成分等的均值和标准差(SD)。
  • 使用独立样本 t 检验或 χ² 检验比较男性与女性之间的差异。

2. 多重线性回归分析:

  • 在 NHANES 数据集中,使用多重线性回归模型评估血清 25(OH)D 水平与四肢肌肉质量指数(AMM)之间的关系。
  • 控制混杂因素后,如年龄、种族、季节、教育程度、收入、BMI 和体力活动。
  • 分别对男性和女性进行分层分析,评估性别差异。

3. 两样本 Mendelian Randomization(MR)分析:

– IVW 法:

  • 使用 167 个 SNP 作为工具变量,评估血清 25(OH)D 对 AMM 的因果效应。
  • 使用 IVW(加权中值法)、IVW 估计、固定效应模型等方法进行分析。
  • 使用 MR-Egger 回归检验多效性偏倚。

– 多变量 MR(MVMR)分析:

  • 控制 BMI、教育程度、收入和体力活动等混杂因素,进一步评估因果效应。
  • 使用 MVMR 模型进行分析,以排除潜在混杂因素对结果的影响。

4. 敏感性分析:

  • 使用 Cochran’s Q 统计量评估 IVW 方法下的异质性。
  • 进行 leave-one-out 分析,评估单个 SNP 对总因果估计的影响。
  • 进行 MR-Steiger 方向性测试,验证血清 25(OH)D 与 AMM 之间的因果关系假设。

结果解释与讨论

1. 结果解释:

  • 在 NHANES 数据集中,血清 25(OH)D 水平与 AMM 呈正相关,且在男性中相关性更强。
  • 两样本 MR 分析表明,血清 25(OH)D 水平的提高对 AMM 有正向因果效应,特别是在男性中
  • MVMR 分析进一步确认了因果效应,即使在调整 BMI、教育程度、收入和体力活动后仍然显著。

2. 讨论与局限性:

  • 讨论了血清 25(OH)D 与 AMM 之间的因果关系,并提出了可能的生物学机制。
  • 提出研究的局限性,包括样本年龄限制(18–59 岁)、GWAS 数据主要来自欧洲血统个体、工具变量的强度有限等。
  • 强调了进一步研究的必要性,包括前瞻性队列研究或干预试验,以验证维生素 D 补充是否能改善 AMM。

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