基于孟德尔随机化的肠道菌群与慢性鼻窦炎鼻息肉的因果关系及代谢物中介研究

摘要

目的 本研究旨在通过孟德尔随机化（mendelian randomization, MR）分析，探讨肠道菌群与慢性鼻窦炎（chronic sinusitis, CRS）及鼻息肉之间的因果关联，并评估代谢物在其中的中介作用。方法 基于MiBioGen联盟的肠道菌群基因型数据和FinnGen、UK Biobank的GWAS数据，筛选工具变量，采用逆方差加权法（inverse variance weighting, IVW）、MR-Egger回归和加权中位数法（weighted median, WM）评估因果效应。通过Cochran's Q检验、MR Egger法、MR-PRESSO检验和留一法进行敏感性分析，并使用两步法MR中介分析探讨代谢物的中介作用。多变量MR被用于评估端粒长度对双歧杆菌相关菌群与CRS及鼻息肉关联的影响。结果 肠道菌群与CRS及鼻息肉的MR分析共鉴定出7种与CRS显著相关的肠道菌群和8种与鼻息肉相关的菌群(P_FDR<0.05)。代谢物及通路分析发现涉及氨基酸代谢、糖类与能量代谢、脂类与类固醇代谢、短链脂肪酸代谢、胆汁酸代谢的多种代谢产物。中介分析确认了4组“菌群-代谢物-疾病”因果关系。同时，多变量MR分析显示，端粒长度的加入使双歧杆菌属和放线菌门对CRS的因果效应不再有统计学意义。最终，本研究发现Family＿Ⅷ ＿UCG-001属（genus.FamilyⅧUCG001）通过调节N-α-乙酰鸟氨酸降低CRS的风险（4.81%）,而脱硫弧菌目（order.Desulfovibrionale）通过促进肉碱相关代谢过程对鼻息肉起保护作用（6.5%）。结论 肠道菌群与CRS及其表型之间存在复杂因果关系，代谢物在其中起重要中介作用，本研究为CRS的发病机制研究提供了新的视角。

关键词

肠道菌群 / 鼻窦炎 / 鼻息肉 / 孟德尔随机化 / 循环代谢物

基金资助

国家自然科学基金（82471187）; 江苏省基础研究专项资金（软科学研究）项目（BK20241988）; 江苏省科教能力提升工程（JSDW202203）