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基因-环境互作视角下的慢性阻塞性肺疾病研究:内分泌干扰物的致病因果分析
作者: 葛翔挺
单位: 温州医科大学附属第二医院

摘要

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种受遗传与环境共同影响的慢性呼吸疾病。内分泌干扰物(EDCs)广泛存在于生活环境中,其在COPD发病中的因果机制尚不明确。本研究旨在通过整合基因组与暴露组学数据,识别EDCs影响下与COPD存在因果关系的关键调控基因与分子通路。


研究首先从TEDX数据库筛选515种公认的EDCs,并利用CTD数据库构建化学-基因相互作用网络。通过网络中心性分析筛选5797个与EDCs高度关联的人类基因,并整合eQTLGen联盟提供的血液组织cis-eQTL数据(n=31,684)。使用Mendelian随机化(MR)方法评估EDC调控基因表达对COPD风险的因果影响,并通过coloc R包进行共定位分析以验证基因表达与COPD表型间是否存在共同的遗传变异。进一步利用GeneMANIA平台构建蛋白互作网络,并分析重点基因与EDCs之间的网络连接特征。


在4207个具备cis-eQTL信息的EDC相关基因中,MR分析识别出30个基因与COPD风险存在显著因果关系,其中18个基因进一步在共定位分析中显示PP.H4 > 0.5,提示具有共同因果变异位点。关键基因包括TCF19、MAP1LC3B、IRF1、TAP1和ERBB2,涉及免疫调控、自噬、抗原呈递及表观遗传等COPD核心通路。结合化学-基因网络分析,BPA、三氯生和甲醛等环境EDCs被发现与多个致病基因存在高度连接性,可能是重要的外源性诱导因子。


本研究首次通过整合基因组与暴露组大数据,系统性地揭示了特定EDCs与COPD之间的因果关系及其潜在分子机制。结果为内分泌干扰物暴露与COPD发病之间建立了明确的基因-环境互作通路,具有重要的转化医学与公共健康指导意义。


关键词: 慢性阻塞性肺疾病;内分泌干扰物;化学-基因相互作用;孟德尔随机化
来源:中华医学会呼吸病学年会-2025(第二十六次呼吸病学学术会议)