|
无需实验就可以发SCI的孟德尔随机化，为什么会流行起来？孟德尔随机化偏向于临床研究，更能体现出临床意义，理所当然受到了更多专业临床期刊的青睐~今天向小伙伴们分享的是发表在BMC Medicine杂志（IF：9.3）的一篇孟德尔随机化研究。纵观全文，利用孟德尔随机化，简简单单几张图表，就揭示了肠道微生物群与吸烟之间的因果关系，一起来跟番茄君看看这篇文章的创新之处吧!众所周知，发表高质量文章的关键是，具有一个好的选题，本文选取了与临床密切相关的两个主题：肠道微生物群和吸烟，更能体现实际的临床意义，此外，文章主体选用了双向的孟德尔随机化研究，从不同的角度探讨了肠道微生物对吸烟的因果效应，使文章更加具有创新性。 
题目：肠道微生物群与吸烟之间的交叉对话：一项双样本孟德尔随机研究 杂志：BMC Med 影响因子：IF=9.3 发表时间：2023年4月 后台回复“111”领取文献 有大量研究表明，烟草使用可能导致肠道微生物群组成的改变。微生物群-肠道-大脑轴反过来也暗示了肠道微生物群可能对吸烟的影响。然而，目前还缺乏具有较高因果关系证据水平的人群水平的研究。本研究假设肠道微生物群与吸烟行为有关，并进行了两个样本的孟德尔随机化分析（MR），以阐明肠道微生物群与吸烟表型之间的因果关系，并进一步探索几种代谢物对这些关系的潜在作用。
采用双向的孟德尔随机化（MR）研究来评估211个微生物类群和5个吸烟表型各自的全基因组关联研究（GWAS）的总结水平数据之间的因果关系。通过五种高效方法估计因果效应：逆方差加权(IVW)方法的乘法随机效应模型，基于受限最大似然和模型平均的MR方法(cML-MA)，加权中位数方法，MR-Egger回归和MR多向性残余和和离群值(MR-PRESO)方法。在不依赖的研究中，也将InSIDE假设的cML-MA作为一种补充方法来控制相关和不相关的多效性效应。此外，在IVW中采用Cochran’s Q检验来检验每个分析所包含的SNP之间的异质性。MR-Egger方法的截距用于评估仪器强度独立于直接效应（InSIDE）假设，该假设假定水平多向效应独立于变异体-暴露关联。MR-PRESSO全局检验也用于评估整体水平多向性。同时，MR-PRESSO通过去除离群值校正了水平褶杂性。为了从另一个角度探索因果关系，即烟草使用对肠道微生物组成的影响，重复了上述一系列分析。最后，为了揭示特定血清代谢物可能产生的纵向多效应途径，作者进行了包括MVMRIVW和MVMR-Egger在内的多变量MR分析，在同时和分别调整六种神经递质相关代谢物或细菌代谢物后，估计特定肠道微生物对吸烟的因果效应。
流程图 
双样本双向孟德尔随机化分析和多变量孟德尔随机化分析的示意图 1.吸烟对肠道微生物的影响以及肠道微生物对吸烟的影响为了了解吸烟(包括开始吸烟，每天吸烟，开始吸烟年龄，戒烟和终身吸烟)对肠道微生物群丰度的影响，进行了双样本MR测试。测试了从吸烟相关性状到所有可用肠道类群的潜在因果关系。表1显示了吸烟表型与肠道微生物类群因果关系的详细显著结果。IVW分析的结果显示，开始吸烟的遗传倾向对肠道单胞菌丰度的增加有因果关系，这与来自小鼠模型的证据相一致，该模型显示，暴露于主要的香烟烟雾致癌物（NNK BaP）可以提高粪便中肠道单胞菌的水平（图1a）。此外，作者还发现，基因预测的终生吸烟的增加与大肠杆菌[g]丰度较高以及瘤胃球菌科NK4A214[g]和瘤胃球菌科UCG005[g]丰度较低显著相关，这证实了之前分别基于孟加拉国和中国人群的两项横断面研究的观察结果（图1b，c）。原始GWAS涉及来自24个队列的18340个个体，提供了211个微生物类群的汇总统计数据。其中，有41个提供大于或等于3个IVs的分类群被纳入MR，用于检测肠道微生物群对吸烟行为的潜在因果影响（40个终身吸烟的分类群）。通过IVW检验估计，经过FDR校正后，鉴定出6个类群，以达到统计学意义。采用cML-MA方法观察到的结果一致（见表1）。MR分析显示放线菌[p]，放线菌[c]，双歧杆菌[o]，双歧杆菌科[f]和双歧杆菌[g]与每天吸烟的数量呈负相关。放线菌[p]，双歧杆菌[o]，双歧杆菌科[f]和双歧杆菌[g]导致后来的吸烟开始。当考虑终身吸烟作为一个结果，结果显示了一个趋势类似于香烟每天的分析(详细的效果估计显示在表1)。敏感性分析未显示明确的潜在水平多效性证据。SNPs间未发现异质性。另外两个关键的发现显示在图1d和e中，表明了肠-脑轴的潜在机制。
表1 使用IVW方法和cML-MA方法研究肠道微生物群与吸烟表型之间的因果关系的重要MR结果 
图1 对单变量MR研究中关键因素的总结 考虑到血清代谢物在肠道微生物群到吸烟过程中的可能影响，使用多变量MR观察到6种神经递质相关或细菌代谢物(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和戊酸盐)的显著相关性(表1中的结果)。多变量MR结果见表2。当使用MVMR-IVW共同调整六种代谢物时，作者发现放线菌[c]和胃球菌[g]对终生吸烟的因果效应的P值显着增加，而大多数结果仍然稳健。另一个值得一提的变化是，通过粗略比较，观察到与未调整代谢物的结果相比，肠道微生物群与起始年龄之间关联相对较低的β系数（绝对值）。随后，针对放线菌[c]和胃球菌[g]，作者实施了一次一种代谢物的调整。检测到色氨酸，酪氨酸和戊酸盐关联下降信号。此外，MVMR-Egger的结果表明，多变量MR估计不太可能受到多效性的偏倚。这个有趣的发现出现在图2中，意味着代谢物在从肠道微生物群到吸烟的作用途径中的作用。
表2 在调整了特定的血清代谢物后，肠道微生物群和吸烟表型之间的因果关系的多变量MR结果 
图2 对多变量MR研究中关键因素的总结 本文利用211种肠道微生物分类群和5种吸烟表型的GWAS总结水平的数据，揭示肠道微生物区系与吸烟之间的因果关系。采用两样本双向孟德尔随机化设计，并进行综合敏感性分析以验证结果的稳健性。进一步进行了MR分析，以评估神经递质相关代谢物对观察到的关联的影响。揭示了包括吸烟的正反馈循环在内的潜在机制，以及神经递质相关代谢生物标志物在其中的潜在作用。强调了吸烟对肠道菌群失调的危害，并揭示了特定肠道微生物群对吸烟行为的潜在作用。番茄君有话说 想复现这种思路或者定制更多创新性思路吗？欢迎咨询番茄君吧！
|
