來源:丁香科研
你是否明明拼命舉鐵,肌肉卻越練越少?你是否常感乏力、爬樓氣喘?2025年醫(yī)學(xué)領(lǐng)域頂刊《Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 》(Q 1 區(qū),IF = 9.4 )重磅研究揭開真相:超80 %中青年維生素 D 嚴(yán)重不足,正在悄悄「吃掉」你的肌肉!
這項(xiàng)研究來自上海交大團(tuán)隊(duì),首次通過167 個(gè)基因位點(diǎn) + 萬人數(shù)據(jù)庫破解維生素 D 與肌肉量的「因果謎題」,實(shí)錘血清維生素D 水平與四肢肌肉質(zhì)量的因果關(guān)聯(lián)——男性每提升 1 單位維 D ,肌肉量激增 11 % !更顛覆認(rèn)知的是,這一效應(yīng)在中年群體中尤為顯著。
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研究背景
骨骼肌質(zhì)量對維持代謝健康、身體功能和預(yù)防老年人肌肉減少癥至關(guān)重要。雖然大量觀察性研究和隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)血清25 - 羥基維生素 D [ 25 (OH) D ] 水平較低與肌肉質(zhì)量下降存在關(guān)聯(lián),并且提出了一些潛在機(jī)制(如影響維生素 D 受體信號通路、增加氧化應(yīng)激、促進(jìn)蛋白水解等),但這種關(guān)聯(lián)是否具有因果關(guān)系仍不明確,維生素 D 補(bǔ)充劑的干預(yù)研究和系統(tǒng)評價(jià)結(jié)果也常出現(xiàn)矛盾。鑒于現(xiàn)有流行病學(xué)證據(jù)的不確定性,迫切需要更可靠的方法來評估血清 25 (OH) D 對闌尾肌肉質(zhì)量 (AMM) 的因果效應(yīng)。
研究方法
1.研究設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)來源
本研究使用2011~2018 年美國國家健康與營養(yǎng)調(diào)查(NHANES)數(shù)據(jù)。從 39156 名受訪者中,排除懷孕、未成年人及關(guān)鍵指標(biāo)缺失者后,最終納入 11242 名成人。所有參與者知情同意并經(jīng)倫理批準(zhǔn)。
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2.AMM 的測量
本研究采用雙能X線吸收法(DXA)測量體成分,排除孕婦、近期造影者及超重者。以四肢肌肉量(AMM)計(jì)算 AMM 指數(shù)(AMI = AMM / 身高2 )評估肌肉狀況。
3.血清25(OH)D 水平的測量
血清25 (OH) D 濃度通過串聯(lián)質(zhì)譜與高效液相色譜測定,按濃度劃分為充足(≥ 75.0 nM)、不足( 50.0 ~ 74.9 nM)及缺乏(< 50.0 nM)三組。
4.協(xié)變量的評估
問卷收集年齡、性別、種族(5 類)、教育( 3 級)、貧困指數(shù)比率( 3 檔)及吸煙史( 3 類)數(shù)據(jù),血液分析遵循標(biāo)準(zhǔn)流程。
5.雙樣本MR 研究設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)源
基于公開GWAS 數(shù)據(jù),采用雙樣本孟德爾隨機(jī)化分析血清 25 ( OH ) D 與四肢肌肉量(AMM)的因果關(guān)系,樣本為 41.7 萬歐洲人群。研究遵循STROBE-MR規(guī)范,使用匯總數(shù)據(jù)豁免倫理審批。
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6.IV 的選擇和驗(yàn)證
本研究采用167 個(gè)獨(dú)立 SNP 作為工具變量,驗(yàn)證滿足 MR 三假設(shè)(相關(guān)性、獨(dú)立性、排他性), F 統(tǒng)計(jì)量 23.985 ~1195.857(均 > 10)證實(shí)工具變量強(qiáng)度足夠。
7.IV 和 AMM 之間的遺傳關(guān)聯(lián)
使用兩樣本MR 包獲取歐洲人群( n = 450243)的 AMM 匯總數(shù)據(jù)。對缺失 SNP 采用高 LD( r2 > 0.80 )代理位點(diǎn)替換。所有工具變量均未顯示與 AMM 的全基因組關(guān)聯(lián)( p < 5×10??),滿足MR 假設(shè)三。
8.混雜因素的遺傳IV
本研究通過多元MR 分析控制 BMI 、教育、收入和體力活動(dòng)等混雜因素,從四大 GWAS 數(shù)據(jù)庫提取相關(guān) SNP 數(shù)據(jù)。經(jīng) 10 Mb 窗口連鎖不平衡篩選( r2 < 0.001 ),確保工具變量獨(dú)立性。
9.統(tǒng)計(jì)分析
本研究采用多元線性回歸及孟德爾隨機(jī)化(含IVW、MR-Egger 等方法),控制混雜變量后分析 25 ( OH ) D 與肌肉量關(guān)系。
研究結(jié)果
1.NHANES 2011~2018 數(shù)據(jù)集參與者的特征
本研究納入11242 名成人(男性5588/女性5654 ),平均年齡 37.7 歲。 79.6 %存在維生素 D 不足( 37.56 %)或缺乏( 42.04 %),約 20% 處于貧困線以下。女性久坐時(shí)間顯著長于男性,且除 BMI 更高外,其四肢及軀干肌肉量、 AMM / AMI 均顯著低于男性。
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2.NHANES 數(shù)據(jù)中維生素 D 狀況與 AMM 之間的關(guān)聯(lián)
血清25 ( OH ) D 與 AMM 在全人群呈正相關(guān),男性關(guān)聯(lián)更強(qiáng),女性顯著但較弱。 BMI 與 AMM 總體正相關(guān),男性中呈負(fù)相關(guān)。血清 25 ( OH ) D 與 AMI 指數(shù)亦正相關(guān)。
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3.通過雙樣本單變量和MVMR 分析進(jìn)行因果推理
基于孟德爾隨機(jī)化分析,血清25 ( OH ) D 與 AMM 存在正向因果關(guān)聯(lián):總體人群 β = 0.049 ( p = 0.039 ),男性強(qiáng)于女性。固定效應(yīng)模型同樣顯著(男女均p < 0.001)。MR-Egger 檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)多效性干擾 ( p > 0.26 ),多元調(diào)整 MVMR 證實(shí) 25 ( OH ) D 對 AMM 的獨(dú)立作用(總?cè)巳?β = 0.116, p = 0.022 ;男性 β = 0.111, p = 0.036;女性 β = 0.124, p = 0.021 )。
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創(chuàng)新點(diǎn)
本研究通過創(chuàng)新性地整合NHANES 觀察性數(shù)據(jù)與孟德爾隨機(jī)化(MR)分析,首次在方法學(xué)上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)流行病學(xué)與遺傳學(xué)因果推斷的交叉驗(yàn)證。通過利用167 個(gè)維生素 D 相關(guān) SNP 作為工具變量,結(jié)合多變量 MR 模型(MVMR)校正 BMI 、教育水平等混雜因素,證實(shí)了血清25 ( OH ) D 對四肢肌肉質(zhì)量(AMM)的性別差異化因果效應(yīng),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)觀察性研究與干預(yù)試驗(yàn)結(jié)論不一致的缺陷。
啟示和可借鑒之處
1.為維生素D 的肌肉保護(hù)作用提供了高級別循證依據(jù),提示臨床工作者可將維持充足維生素 D 水平納入肌肉衰減綜合征的預(yù)防策略,尤其對中青年群體( 18~59 歲)的肌肉健康管理具有指導(dǎo)意義,并為未來靶向維生素 D 的肌肉質(zhì)量干預(yù)試驗(yàn)奠定理論基礎(chǔ)。
2.研究通過聯(lián)動(dòng)NHANES(多維度臨床表型)與 UK Biobank(大規(guī)模遺傳數(shù)據(jù)),建立了公共數(shù)據(jù)庫融合分析范式,證明跨數(shù)據(jù)庫資源整合能突破單一隊(duì)列局限—— NHANES 提供精細(xì)化人體成分測量(DXA)及社會行為學(xué)變量,UK Biobank 則貢獻(xiàn)遺傳工具變量,這種「臨床表型+遺傳數(shù)據(jù)」的雙引擎模式為營養(yǎng)學(xué)研究開拓了新路徑,尤其為探索復(fù)雜性狀的因果機(jī)制提供了可復(fù)現(xiàn)的方法框架。
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