崔揚揚，杜林芹，周陽，劉延旭，羅豪，文聰，Ofe Eugene Kwaku，鄭健康，沈秀峰，岳榮川

在我國，心血管疾?。╟ardiovascular disease，CVD）的發(fā)病率和病死率不斷升高。據(jù)《中國心血管健康與疾病報告2022》估算，目前我國CVD患者約有3.3億，其中冠心病患者1 139萬［1］。全球疾病負擔研究項目顯示，2019年，中國歸因于高體質指數(shù)（body mass index，BMI）的CVD死亡患者為54.95萬，歸因于高BMI的CVD年齡標化死亡率為38.64/10萬［2］。觀察性研究結果顯示，BMI與冠心病發(fā)生風險呈正相關［3-7］，但因可能存在混雜因素及反向因果關系而不能明確BMI與冠心病的因果關系［8］。孟德爾隨機化（Mendelian randomization，MR）是通過選擇與暴露因素相關的基因變異作為工具變量，以消除系統(tǒng)誤差，并由等位基因在受孕時根據(jù)孟德爾第二定律隨機分配，類似于隨機對照試驗［9］。MR常用于驗證暴露因素對疾病風險的影響?；诖?，本研究采用MR方法分析BMI與冠心病的因果關系，以期為冠心病的防治提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 本研究中BMI為暴露因素，冠心病為結局。通過IEU OpenGWAS prodect（https://gwas.mrcieu.ac.uk/）獲取樣本，收集截至2023-06-15樣本量最大的BMI（GWAS ID：ukb-b-19953）及冠心?。℅WAS ID：ukb-d-I9_CHD）的全基因組關聯(lián)研究（Genome-Wide Association Studies，GWAS）數(shù)據(jù)。納入樣本均來源于歐洲人群，其中BMI數(shù)據(jù)集樣本量為461 460例，單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）數(shù)量為9 851 867個；冠心病數(shù)據(jù)集樣本量為361 194例，SNP數(shù)量為13 295 130個。

1.2 篩選工具變量 （1）在B M I 數(shù)據(jù)集中，以P＜5×10-8為閾值，篩選與BMI顯著相關的SNP。為了確保SNP之間相互獨立，設置連鎖不平衡系數(shù)（r2＜0.001）。為了限制分析范圍，設置區(qū)域寬度為10 000 kb，以減少基因多效性對結果的影響并獲得與BMI相關的工具變量［10-11］。（2）在冠心病數(shù)據(jù)集中篩選與BMI高度相關的SNP。為了確保SNP與BMI之間有高度連鎖性，設置最小連鎖不平衡系數(shù)（r2＞0.8），僅選擇與目標SNP高度相關的其他SNP。為了提高結果的準確性，本研究對于缺失的SNP采用與其具有高度連鎖性的SNP替代。同時，排除沒有替代位點的SNP［12］。（3）將BMI和冠心病相關的SNP數(shù)據(jù)集進行合并，為了控制混雜因素，設定P＜5×10-8，以剔除與冠心病直接相關的SNP。（4）將最終得到的工具變量用于MR分析［13］。

1.3 MR分析方法 本研究擬通過MR-Egger回歸、加權中位數(shù)法（weighted median method，WME）、逆方差加權法（inverse variance weighting，IVW）、單純模型和加權模型共5個回歸模型進行MR分析，將SNP作為工具變量，驗證BMI與冠心病的因果關系。在MR分析過程中，常使用MR-Egger回歸和WME處理因果推斷中的反向因果問題，其中MR-Egger回歸是一種因果推斷方法，WME是一種非參數(shù)方法；常使用IVW、單純模型、加權模型處理遺傳相關問題，其中IVW是一種常用的元分析方法，簡單模型和加權模型是線性回歸方法。

1.4 異質性檢驗 采用CochranQ檢驗評估SNP間的統(tǒng)計學異質性［14］，以P＜0.05為SNP間存在統(tǒng)計學異質性，提示研究人員應主要關注IVW結果。

1.5 敏感性分析 采用MR-Egger截距法檢測水平多效性（即水平方向上的不一致性），若該截距項與0差異很大，說明研究存在水平多效性［15］。采用留一法進行敏感性分析，以評估MR分析結果的穩(wěn)健性［16-17］。

1.6 統(tǒng)計學方法 本研究應用R 4.2.3 軟件中的“TwoSampleMR”包導入數(shù)據(jù)、篩選工具變量，并進行MR分析、異質性檢驗和敏感性分析，雙側檢驗水準α=0.05。繪制漏斗圖以分析單個SNP對結果的影響。

2 結果

2.1 工具變量 本研究篩選出與BMI高度相關的SNP 458個，從冠心病數(shù)據(jù)集中篩選與BMI高度相關的SNP 460個，然后刪除17個具有中間等位基因的回文SNP和2個重復命名的SNP，最終納入441個SNP。

2.2 MR分析結果 MR-Egger回歸、WME、IVW結果顯示，BMI升高是冠心病的危險因素（P＜0.01）；單純模型和加權模型結果未顯示BMI升高是冠心病的危險因素（P＞0.05），但其β值與MR-Egger回歸、WME、IVW的β值方向一致，見表1、圖1。

圖1 BMI與冠心病關系的散點圖Figure 1 Scatter plot of the relationship between BMI and coronary heart disease

2.3 異質性檢驗結果 CochranQ檢驗結果顯示，SNP間存在統(tǒng)計學異質性（Q=598.844，P＜0.001）。

2.4 敏感性分析 MR-Egger截距法結果顯示，MREgger截距項＜0.001（P=0.083），提示該研究不存在水平多效性。留一法分析結果顯示，逐一剔除SNP后，剩余SNP仍位于無效線右邊，且OR及其95%CI未發(fā)生明顯改變。

2.5 漏斗圖 漏斗圖分析結果顯示，所有SNP分布基本對稱，提示SNP作為工具變量時，推斷出的因果關系受潛在因素的影響相對較小，見圖2。

圖2 漏斗圖Figure 2 Funnel plot

3 討論

本研究采用MR方法對收集到的全基因組關聯(lián)研究數(shù)據(jù)進行深入分析，以明確BMI與冠心病之間的因果關系，結果顯示，BMI升高是冠心病的危險因素，且MREgger截距法和留一法分析結果顯示，本研究的MR結果較穩(wěn)健，故這一結論對深入研究冠心病的發(fā)病機制及制定防治策略具有重要意義。

既往流行病學研究表明，肥胖與冠狀動脈鈣化及冠心病、CVD、全因死亡風險較高有關［3］。一項亞太地區(qū)BMI與CVD的研究設置了33個隊列，包括31萬例患者，結果顯示，BMI每降低2 kg/m2，冠心病發(fā)生風險降低14%［18］。但上述研究均為觀察性研究，不能排除混雜因素的影響。而隨機對照試驗的成本相對較高，在臨床中的應用受限。MR可有效避免基因在受孕時隨機分配的混雜偏倚，與觀察性研究相比可避免反向因果效應［19］。因此，本研究采用MR分析BMI與冠心病的因果關系，結果顯示，BMI升高與冠心病有一定的因果關系，雖然BMI并不能直接反映身體脂肪含量或心臟是否健康，但BMI升高常提示體脂肪百分比較高，這與冠心病的發(fā)生有一定關聯(lián)。提示臨床上可以通過控制飲食和增強運動而降低BMI，進而預防冠心病的發(fā)生，提高人們的生活質量；此外，除中老年人群外，年輕人也應該重視心血管健康，養(yǎng)成良好的生活習慣、積極參加體育鍛煉、控制飲食并定期體檢，以降低冠心病的發(fā)病風險。

綜上所述，BMI升高是冠心病的危險因素。但本研究GWAS數(shù)據(jù)均來源于歐洲人群，而亞洲人群與歐洲人群的生活習慣及飲食文化均存在很大差異，故在臨床實踐中，需要收集更多亞洲人群的相關數(shù)據(jù)，以驗證本研究結論。

作者貢獻：崔揚揚、杜林芹進行文章的構思與設計；周陽、劉延旭進行研究的實施與可行性分析；羅豪、文聰進行數(shù)據(jù)收集、整理、分析；Ofe Eugene Kwaku、鄭健康進行結果分析與解釋；崔揚揚、沈秀峰負責撰寫、修訂論文；岳榮川負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。