揭秘肥胖相关过敏性哮喘潜在药物靶点:基于蛋白质组中介孟德尔随机化研究

《Hereditas》:Mediating Mendelian randomization in the proteome identified potential drug targets for obesity-related allergic asthma

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Hereditas 2.1

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  为探究肥胖与过敏性哮喘的因果关系及肥胖相关哮喘的发病机制,研究人员开展了中介孟德尔随机化(MR)分析研究。结果表明肥胖与过敏性哮喘存在因果关系,发现 TPST1 等血浆蛋白介导该关系,部分蛋白有潜力成为药物靶点,为临床干预提供新见解。

  在现代社会,哮喘和肥胖这两大健康问题愈发严重,给人们的生活带来了诸多困扰。哮喘作为一种慢性气道炎症性疾病,全球约 10% 的人受其影响,症状包括喘息、胸闷和咳嗽等,严重时甚至会危及生命。而肥胖也逐渐成为一个全球性的社会问题,在经济发展的同时,肥胖人群的比例不断攀升,例如美国儿童和青少年肥胖率从 1980 年的 3.6% 飙升至 2018 年的 19.3% 。
近年来,研究发现肥胖与哮喘之间存在着紧密的联系。肥胖儿童不仅更容易被诊断出患有哮喘,哮喘发作也更为频繁,症状更为严重,并且对系统皮质类固醇的反应较差。然而,肥胖相关哮喘的发病机制却一直未被完全阐明,传统的药物治疗效果也不尽如人意。此外,肥胖相关哮喘究竟属于过敏性哮喘还是非过敏性哮喘,在学术界也存在争议,这直接影响了治疗策略的选择。在这样的背景下,为了深入了解肥胖与过敏性哮喘之间的关系,探索肥胖相关哮喘的发病机制,寻找潜在的治疗靶点,嘉兴第二医院儿科的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Hereditas》杂志上。

研究人员采用了中介孟德尔随机化(MR)分析这一关键技术方法。首先,他们从公共数据库中获取了相关数据,其中暴露数据来自 Barton AR 等人的研究成果,血浆蛋白数据来自 Ferkingstad 等人在 Decode 数据库提供的汇总数据集,过敏性哮喘的结果数据则来自 FinnGen 数据库(版本 r11) 。接着,按照严格的标准选择工具变量(IVs),进行两步中介 MR 分析。第一步研究血浆蛋白与过敏性哮喘的因果关系,第二步探究体重指数(BMI,作为肥胖的代理指标)与具有潜在中介作用的血浆蛋白之间的因果关系。在分析过程中,利用 “clusterProfiler” 和 “enrichplot” 等 R 软件包进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析,还进行了药物靶向 MR 分析来评估中介血浆蛋白作为药物靶基因的潜力 。同时,通过多种敏感性分析和统计检验确保研究结果的可靠性。

研究结果显示:

  • BMI 对过敏性哮喘的影响:MR 分析表明 BMI 与过敏性哮喘之间存在显著的因果关系,优势比(OR)为 1.239(95% 置信区间:1.055 - 1.455,p = 0.009),但反向 MR 分析显示过敏性哮喘与 BMI 之间无因果关系。由于结果存在显著异质性,采用加权中位数法进行主要分析,并且 MR - Egger 截距检验表明该分析未受水平多效性影响 。
  • 血浆蛋白对哮喘的影响:研究确定了 67 种与过敏性哮喘存在因果关系的血浆蛋白,其中 33 种是保护因素,34 种是有害因素。对于部分结果存在异质性的蛋白,如 IL1R2、CPB1 和 IL1RL1,采用加权中位数法分析,其余蛋白用 IVW 法分析 。
  • BMI 对血浆蛋白的影响:共识别出 40 种具有潜在中介因子作用的血浆蛋白,部分蛋白的 MR 结果存在异质性,针对这些蛋白采用加权中位数法分析,其余用 IVW 法 。
  • 中介结果:通过两步中介 MR 分析,确定了 23 种显著的中介因子,如 SIGLEC12、HOMER2、DAPK1 等,其中 TPST1 的中介效应超过 10% 。
  • GO 和 KEGG 分析:GO 和 KEGG 分析发现,对应血浆蛋白的基因主要富集在对刺激的反应、碳水化合物合成与代谢、某些蛋白质活性的调节以及突触连接等相关通路 。
  • 药物靶向 MR:药物靶向 MR 分析表明 SIGLEC12、BOLA1、HOMER2 和 TPST1 都有潜力成为药物靶基因 。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了肥胖患者(通过 BMI 定义)可能通过影响 TPST1、ROR1 和 DAPK1 等血浆蛋白的表达,促进过敏性哮喘的发展。并且像 TPST1 等血浆蛋白有潜力成为治疗肥胖相关过敏性哮喘的靶点,但还需要进一步研究其治疗潜力和作用机制 。此外,研究还存在一些局限性,例如 BMI 定义肥胖存在不足,样本仅来自欧洲人群,缺乏多中心验证等 。未来研究应采用更全面的肥胖指标,扩大样本范围,深入探索肥胖相关哮喘的发病机制,以验证和扩展该研究的成果,提高研究结果的普遍性和可靠性。这项研究为肥胖相关过敏性哮喘的研究和治疗开辟了新的方向,为后续的临床干预提供了重要的理论依据,有望推动相关领域的进一步发展。

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