维生素B6与维生素D对急慢性肾小管间质性肾炎的遗传学保护效应:多变量孟德尔随机化研究

时间:2025年4月17日
来源:Hereditas

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本研究通过多变量孟德尔随机化(MR)方法,首次系统评估了14种必需矿物质和维生素与急慢性肾小管间质性肾炎(ATIN/CTIN)的遗传因果关系。研究人员从GWAS数据库筛选暴露因素,利用芬兰生物库21万余例样本数据,发现维生素B6(OR=0.527)和维生素D(OR=0.042)对ATIN具有显著保护作用,并通过IVW(逆方差加权)和MR-PRESSO等方法验证结果的稳健性。该研究为临床营养干预提供了遗传学证据,提示维生素B6缺乏可能加剧肾脏炎症损伤。

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肾脏作为人体重要的代谢器官,其炎症性疾病——肾小管间质性肾炎(Tubulointerstitial nephritis, TIN)约占慢性肾损伤的20%,但临床诊断主要依赖侵入性肾活检,且治疗手段局限于对症处理。急性TIN(ATIN)多由药物反应或感染引发,慢性TIN(CTIN)则与遗传、代谢等因素相关,两者均可导致不可逆的肾功能损伤。尽管既往动物实验提示铁、维生素D等营养素可能影响肾脏病理过程,但缺乏系统性的人类遗传证据。针对这一研究空白,广西医科大学第一附属医院的研究团队创新性地采用孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)这一"自然随机对照试验"方法,首次从遗传学角度揭示了14种必需营养素与TIN的因果关系,相关成果发表于《Hereditas》。

研究团队运用三大关键技术:1)基于GWAS数据库(如ieu-open GWAS和芬兰FinnGen研究)获取14种营养素(铁、锌、维生素B6等)和TIN的遗传变异数据;2)通过两样本MR分析(Two-sample MR)计算暴露因素与结局的因果效应值,采用IVW(逆方差加权)作为主要分析方法,辅以加权中位数法和MR-Egger回归;3)通过多变量MR(Multivariable MR)校正混杂因素,验证维生素B6的独立效应。所有分析均满足MR三大核心假设,工具变量F统计量>10确保弱工具变量偏差最小化。

研究结果部分,在"Genetic causation of fourteen essential minerals and vitamins with acute tubulointerstitial nephritis"章节发现:通过IVW分析,仅维生素B6(β=-0.641, P=0.049)和维生素D(β=-3.165, P=0.040)与ATIN存在显著遗传关联,其OR值分别为0.527(95%CI:0.278-0.998)和0.042(95%CI:0.002-0.861),提示两者具有保护作用。森林图显示所有SNP效应方向一致,留一法敏感性分析证实结果稳健。而在"There is no genetic causality between fourteen essential minerals and vitamins and chronic tubulointerstitial nephritis"部分,未发现任何营养素与CTIN的显著关联。

关键的"Multivariate mendelian randomization analysis"章节揭示:校正维生素D影响后,维生素B6仍保持对ATIN的独立保护效应(P=0.010, 95%CI:0.021-0.159)。这一发现与维生素B6的免疫调节功能相吻合——其作为辅酶参与色氨酸-犬尿氨酸代谢通路,可能通过抑制T淋巴细胞过度活化减轻间质炎症。相比之下,维生素D的肾脏保护效应可能被其他混杂因素介导。

结论与讨论部分指出,这是首个通过遗传学证据揭示维生素B6缺乏与ATIN风险升高的研究,为临床营养干预提供了新靶点。尽管CTIN未显示显著关联,可能与慢性病变的多因素复杂性有关。研究局限性在于样本均来自欧洲人群,未来需在亚洲队列中验证。该成果将营养基因组学(Nutrigenomics)理念引入肾脏病领域,提示个性化补充维生素B6可能成为ATIN防治的新策略,也为开发基于代谢组学的无创诊断标志物提供了理论依据。

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