奶酪摄入与特应性皮炎及银屑病的遗传学因果关系:基于双向两样本孟德尔随机化研究的新证据

时间:2026年3月30日
来源:Journal of Functional Foods

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为阐明奶酪摄入与慢性炎症性皮肤病之间是否存在因果关联,研究人员利用大样本全基因组关联研究(GWAS)数据,首次通过双向两样本孟德尔随机化(MR)方法,揭示了奶酪摄入对特应性皮炎(AD)和银屑病(psoriasis)的遗传保护效应,为饮食干预皮肤健康提供了新的因果证据。

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奶酪,这种深受全球喜爱的发酵乳制品,长久以来与健康的关系一直充满争议。特别是在慢性炎症性皮肤病领域,如折磨着全球数亿患者的特应性皮炎(AD)和银屑病(psoriasis),饮食因素扮演的角色更是扑朔迷离。一方面,一些观点认为乳制品可能加剧炎症;另一方面,又有观察性研究发现食用发酵乳制品可能与降低过敏和皮肤炎症风险相关。然而,观察性研究难以避免混杂因素和反向因果关系的干扰,导致结论莫衷一是。为了拨开迷雾,明确饮食与疾病之间的真实因果链,来自西安交通大学第一附属医院皮肤病科的彭雷轩、王俊翔等研究人员,首次将一种强大的遗传学工具——孟德尔随机化(MR)——引入了这个领域。他们的研究成果发表在国际期刊《Journal of Functional Foods》上,为“奶酪能否守护皮肤健康”这一大众关心的问题,提供了迄今为止最严谨的遗传学因果证据。
为探究奶酪摄入与常见慢性炎症性皮肤病(特应性皮炎、湿疹、银屑病)之间的遗传因果关系,本研究采用了双向两样本孟德尔随机化(MR)的分析框架。研究首先从公开的英国生物银行(UK Biobank)队列GWAS数据中获取了关于奶酪摄入频率的遗传变异数据作为暴露因素,并从芬兰FinnGen数据库中获取了三种皮肤病的GWAS汇总数据作为结局。为确保遗传工具变量(IVs)的有效性,研究人员进行了严格的筛选,包括选取与暴露强相关的单核苷酸多态性(SNPs)、排除连锁不平衡和潜在多效性位点、计算F统计量以规避弱工具变量偏倚等。统计分析以逆方差加权法(IVW)为主,并辅以多种稳健的MR方法(如dIVW, MR-ConMix等)进行验证。此外,研究还利用另一组公开的皮肤病GWAS数据进行了重复分析,并通过异质性检验、水平多效性检验(MR-Egger回归、MR-PRESSO)和留一法分析等一系列敏感性分析来确保结果的可靠性。所有分析均在R语言环境中完成。
3.1. 工具变量选择
经过严格的筛选流程,研究为正向和反向MR分析均确定了足够数量的有效遗传工具变量。例如,在奶酪摄入与AD、湿疹、银屑病的正向分析中,分别纳入了17、17和15个SNPs。
3.2. 主要双向MR分析结果
当以三种皮肤病为结局进行分析时,主要MR分析得出了关键发现:
  • 对特应性皮炎(AD):以奶酪摄入为暴露的IVW方法分析显示,其对AD存在显著的负向遗传因果效应(OR: 0.032 [0.001–0.888], P = 0.042),表明基因预测的更高奶酪摄入频率与更低的AD风险相关。其他几种MR方法也报告了一致的关联趋势。
  • 对银屑病:同样,MR分析报告了奶酪摄入对银屑病的遗传预测负向因果关系(OR: 0.007 [0.000–0.652], P = 0.032),dIVW和MR-ConMix等方法也确认了这一显著关联。
  • 对湿疹:虽然所有方法都观察到了负向关联(OR < 1),但这种关联未达到统计学显著性(P > 0.05)。
在反向因果分析中,无论以AD、湿疹还是银屑病作为暴露,均未发现这些皮肤病对奶酪消费存在任何遗传因果影响。敏感性分析结果显示,所有分析的异质性检验(Cochran's Q检验P > 0.05, I2< 0.5)和水平多效性检验(MR-Egger截距P > 0.05, MR-PRESSO全局检验P > 0.05)均未发现显著问题,表明结果稳健可靠。为更直观地展示正向分析中单个工具变量的影响,研究提供了散点图。同时,留一法分析的结果显示,逐一剔除任何一个SNP都不会对整体的因果估计值产生方向性改变,进一步证实了核心发现的稳健性。
3.3. 双向MR重复分析结果
为验证主要发现的可靠性,研究团队使用了另一套独立的皮肤病GWAS数据进行了重复分析。结果有力地支持了主要分析:
  • 对于AD,所有MR方法均显示奶酪摄入具有显著的遗传保护效应(IVW: OR 0.086, P = 0.011)。
  • 对于银屑病,IVW等方法也再次确认了显著的负向因果关联(IVW: OR 0.004, P = 0.010)。
  • 对于湿疹,重复分析同样未发现显著关联。
    反向分析也再次证实,皮肤病不影响奶酪消费模式。敏感性分析同样未检测到显著的异质性或多效性。
这项研究的结论清晰而有力:基于大规模欧洲人群的遗传数据,双向两样本孟德尔随机化分析首次提供了基因层面的证据,表明更高的奶酪摄入频率对特应性皮炎(AD)和银屑病具有保护性的因果效应,但与湿疹未发现显著关联。同时,反向分析排除了这些皮肤病影响奶酪消费习惯的可能性。 重复分析和一系列严格的敏感性检验均证实了这些发现的稳健性。
在讨论部分,作者深入探讨了其发现与既往研究的异同,并提出了奶酪可能发挥保护作用的多种潜在生物学机制。首先,研究结果支持了部分既往观察性研究和动物实验的结论,即发酵乳制品摄入可能与更低的AD和过敏风险相关。对于银屑病,虽然以往某些研究认为乳制品可能促炎,但本研究的遗传学证据结合其他研究发现(如地中海饮食中包含奶酪有益于银屑病关节炎),提示奶酪作为一种特定的发酵食品,其影响可能不同于一般的乳制品。作者分析,这种差异可能与奶酪加工过程中去除了乳清蛋白等潜在致敏成分有关。
接着,论文从多个角度阐释了奶酪可能起作用的通路:
  1. 1.
    调节肠道菌群与“肠-皮轴”:奶酪中的益生菌和发酵代谢物有助于调节肠道微生物组成和功能。通过肠-皮轴,健康的肠道菌群可以增强黏膜屏障、刺激调节性T细胞(Tregs)并释放抗炎细胞因子,从而降低全身和皮肤层面的炎症易感性。肠道菌群失调是AD和银屑病的特征之一,而通过饮食干预调节菌群可能是一种潜在的治疗策略。
  2. 2.
    提供皮肤屏障营养与免疫调节营养素:奶酪富含优质乳蛋白、钙、脂溶性维生素(如维生素A和D)以及发酵产生的生物活性肽。维生素D在促进Treg分化和抑制Th1/Th17反应中扮演重要免疫调节角色。钙对于角质形成细胞分化和表皮屏障完整性至关重要,而这正是AD和银屑病的核心受损环节。这些营养素可能通过修复皮肤屏障、减少因屏障破坏引发的致敏/炎症级联反应来发挥作用。
  3. 3.
    富含抗炎脂肪与生物活性分子:奶酪中的脂肪酸(如共轭亚油酸、omega-3脂肪酸)及其代谢物对炎症通路具有调节作用。发酵过程中产生的生物活性肽和微生物代谢物(如短链脂肪酸SCFAs)可以直接或间接抑制核因子κB(NF-κB)等促炎信号通路,下调肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-6等促炎介质,从而调节以Th2(在AD中主导)或Th17/Th1(在银屑病中主导)为主的皮肤免疫反应。
  4. 4.
    降低致敏性:奶酪发酵过程中的微生物作用可以部分水解牛奶蛋白,降低其致敏性,使得发酵乳制品相比未发酵乳制品更不易引发免疫过度反应。
同时,作者也审慎地指出了本研究的局限性:GWAS数据将“奶酪消费”定义为一种行为特征,无法区分奶酪的具体类型、加工方式或食用场景,因此难以阐释剂量反应关系和亚型差异。虽然MR方法能大幅减少传统混杂,但与行为特征相关的残留水平多效性仍无法完全排除。此外,研究参与者主要为欧洲裔,结论在其他族群中的普适性有待验证。最后,MR反映的是终身的遗传效应,而非短期饮食干预的结果,这可能与临床观察存在差异。
尽管如此,这项研究首次大规模评估了奶酪摄入与三种常见慢性炎症性皮肤病之间的遗传因果关系,提供了强有力的证据表明奶酪对AD和银屑病具有保护作用。这不仅增进了人们对饮食在皮肤健康中作用的理解,也为在临床和公共卫生背景下,通过膳食策略(如纳入发酵乳制品)来帮助缓解慢性炎症性皮肤病提供了有价值的营养学依据。未来需要通过更多族群的MR复制分析、以及动物实验和随机对照试验来进一步阐明其具体作用机制,并推动更精准、个性化的疾病管理策略。

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