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2区6.3分!纯生信!公共数据库挖掘+代谢组学+机器学习:多代谢物构建CKM代谢特征,介导CKM综合征与抑郁/焦虑障碍及血管性痴呆的因果通路

2区6.3分!纯生信!公共数据库挖掘+代谢组学+机器学习:多代谢物构建CKM代谢特征,介导CKM综合征与抑郁/焦虑障碍及血管性痴呆的因果通路 CNS生信新靶点挖掘
2026-05-28
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导读:心血管-肾脏-代谢(CKM)综合征是2023年美国心脏协会提出的全新概念框架,但其对中老年人群精神障碍与痴呆的阶段性影响尚不清楚。本研究基于UK Biobank公共数据库,采用多状态Cox模型等生信分

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心血管-肾脏-代谢(CKM)综合征是2023年美国心脏协会提出的全新概念框架,涵盖代谢风险、慢性肾病及心血管疾病的病理交互。但其对中老年人群精神障碍与痴呆的阶段性影响尚不清楚。本研究基于UK Biobank公共数据库,纳入375,203名中老年人(代谢组学子集188,018人),采用多状态Cox模型、Fine-Gray竞争风险模型及弹性网络回归等生信分析方法,系统评估CKM分期(0-4期)向精神障碍和痴呆的动态转归。结果显示:CKM每升高1期,从健康到精神障碍的风险增加24%,精神障碍到痴呆的风险增加38%;仅晚期CKM(3/4期)直接关联痴呆(尤其血管性痴呆)。基于155个代谢物构建的CKM代谢特征评分,分别介导CKM与精神障碍(34.9%)和痴呆(8.1%)的关联。本研究为CKM分期管理预防老年神经精神障碍提供了量化依据。

今天给大家解读一篇4月发表在《Communications Medicine》上的题目为“Longitudinal associations of cardiovascular-kidney-metabolic syndrome with midlife or late-life mental disorders and dementia, and the mediating role of metabolomic signature.”的文章。该研究是一项前瞻性纵向研究,旨在探索CKM综合征对健康状态、精神障碍和痴呆之间转换的影响,并评估CKM相关代谢组学特征的潜在中介作用。研究基于UK Biobank大规模队列,采用多状态模型分析CKM分期变化对转换风险的影响,利用竞争风险模型评估CKM与特定精神障碍和痴呆的关联,并通过中介分析量化代谢组学特征的作用。请持续关注我们,每天为您解读最新见刊的文献!)想薅生信资料羊毛?直接在对话框回复 “资料”,免费领取干货大礼包!包括数据集、绘图代码、图表复现、思路总结、参考文献……0代码!鼠标点点点即可轻松完成5-10分生信SCI全文复现!

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题目:《心血管-肾脏-代谢综合征与中年或晚年的精神障碍和痴呆的纵向关联,以及代谢组学特征的中介作用Longitudinal associations of cardiovascular-kidney-metabolic syndrome with midlife or late-life mental disorders and dementia, and the mediating role of metabolomic signature

发表期刊:Communications Medicine

影响因子:6.3

研究背景

心血管-肾脏-代谢(CKM)综合征评估了代谢疾病、肾脏疾病和心血管疾病之间的相互联系,对年龄相关慢性疾病和死亡率具有重要的预后价值。目前尚不清楚CKM综合征如何影响从健康状态向精神障碍和痴呆的转换,以及代谢组学特征在其中扮演的角色。



                            CNSknowall 平台 Pubmed+AI 快速提炼全文要点

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                            研究思路:

                              1. 数据来源
                                利用UK Biobank基线数据中375,203名中年及老年人群,其中188,018人具有代谢组学信息。
                              2. CKM分期
                                分为0至4期。
                              3. 结局变量
                                精神障碍和痴呆通过ICD-10进行识别。
                              4. 统计模型
                                • 多状态模型分析CKM对从健康状态到精神障碍和痴呆转换的影响。
                                • 竞争风险(死亡)模型评估CKM与特定精神障碍和痴呆的关联。
                                • 评估CKM相关代谢组学特征的中介作用。


                              研究亮点:

                                • 利用多状态模型分析CKM对健康状态、精神障碍与痴呆之间转换的影响,并纳入死亡作为竞争风险。
                                • 评估了CKM相关代谢组学特征的中介作用,量化了其在精神障碍和痴呆关联中的贡献比例。
                                • 区分了CKM不同阶段对不同精神障碍和痴呆类型的特定关联模式。


                                研究结果:

                                  • 每阶段CKM增加,从健康状态向精神障碍转变的风险比(HR)为1.24(95%CI: 1.22-1.26),随后向痴呆转变的HR为1.38(1.21-1.58),直接向痴呆转变的HR为1.27(1.21-1.33)。
                                  • CKM分期恶化与双相障碍、抑郁障碍和焦虑障碍相关;而仅晚期阶段(3/4期)与所有类型痴呆相关。
                                  • CKM代谢组学特征介导了CKM与痴呆前精神障碍关联的34.9%,以及与痴呆关联的8.1%。


                                  研究总结:


                                  CKM综合征与痴呆前精神障碍和痴呆均存在关联,强调了定期监测和早期干预以控制CKM进展、减少老年神经精神障碍的必要性。研究结果提示,针对CKM的整体管理可能有助于降低老年人群神经精神疾病的风险,其中代谢组学特征可能部分中介了这种关联,但仅占较小比例(痴呆关联的8.1%),提示其他机制也发挥重要作用。





                                  结果译文:

                                  1.研究人群的基线特征


                                  最终分析纳入了375,203名参与者(平均年龄56.5±8.1岁;53.8%为女性),并按CKM分期进行分层(表1)。在排除基线诊断为精神障碍、痴呆或主要脑部疾病的个体后,CKM分期分布如下:0期占13.0%,1期占11.1%,2期占49.1%,3期占21.3%,4期占5.4%。对于代谢组学分析,从UK Biobank获取了188,018名参与者的血浆代谢组学数据。研究流程图见图1。

                                  2.多状态模型分析


                                  我们采用多状态模型来检验CKM分期对从健康状态到精神障碍或痴呆(路径A或路径B)时间进程的影响,共有20,861名参与者发生精神障碍,4,421名发生痴呆(图2a;表1)。在路径A中,CKM分期每增加1期,从健康发展到精神障碍的风险更高(健康→精神障碍:HR=1.24,95% CI:[1.22, 1.26]),随后从精神障碍发展到痴呆的风险也更高(精神障碍→痴呆:HR=1.38,95% CI:[1.21, 1.58])。在路径B中,CKM分期每增加1期,直接从健康发展到痴呆的风险增加(健康→痴呆:HR=1.27,95% CI:[1.21, 1.33]),但从痴呆到后继精神障碍的风险未显著增加。
                                  当将CKM分期作为分类变量处理时,与CKM 0期相比,每个CKM分期均与路径A中(健康→精神障碍)发生精神障碍的风险升高显著相关,从CKM 1期到4期的HR范围为1.30至2.57。在路径B(健康→痴呆)中,仅有晚期CKM分期(CKM 3/4期)与发生痴呆的风险升高显著相关。
                                  我们使用多状态马尔可夫模型重复了多状态分析,结果一致(补充表4)。

                                  3.竞争风险分析


                                  多状态模型的结果表明,CKM与从健康状态(而非从痴呆)向精神障碍的转变相关。因此,我们采用Fine-Gray亚分布风险模型来评估CKM分期与痴呆前精神障碍(包括特定亚型)发生率之间的关系,同时将死亡作为竞争风险(表2)。不同CKM分期下各类痴呆前精神障碍的生存曲线见图3。CKM分期每增加1期,发生任何痴呆前精神障碍的风险均升高(模型2,sHR=1.32,95% CI:[1.30, 1.35])。以CKM 0至3期为参照组,较高的CKM分期与抑郁障碍和焦虑障碍发病风险的增加相关。
                                  相反,多状态模型结果显示CKM与从健康状态到痴呆以及从精神障碍到后继痴呆的转变均相关。因此,我们对所有参与者(不论是否存在既往精神障碍)进行了Fine-Gray亚分布风险模型,评估全因痴呆、阿尔茨海默病和血管性痴呆的风险(表3)。不同CKM分期下各类痴呆的生存曲线见图3。虽然CKM分期每增加1期与全因及特定类型痴呆的发生风险升高相关,但显著关联主要出现在晚期CKM分期(CKM 3/4期)。

                                  4.代谢组学分析


                                  在检测的251种代谢物中,仅有11种与CKM分期无显著关联(图4a)。在显著关联中,118种代谢物(包括肌酐和总甘油三酯)与CKM恶化呈负相关,而122种代谢物(如HDL中的总脂质和不饱和度)呈正相关(补充数据5)。在训练集中,弹性网络模型从这240种显著代谢物中选择了155种纳入CKM代谢组学特征(图4b)。该CKM代谢组学特征评分在训练集、测试集及合并数据中均与CKM分期升高呈正相关(所有p<0.001;图4c)。此外,更高的CKM代谢组学特征评分与痴呆前精神障碍(每SD的HR=1.35,95% CI:1.29–1.41)和痴呆(每SD的HR=1.19,95% CI:1.18–1.21)的风险升高显著相关(图4d)。中介分析显示,CKM代谢组学特征解释了CKM分期与痴呆前精神障碍之间关联的34.9%(p<0.001),以及CKM分期与痴呆之间关联的8.1%(p=0.04)(图4d)。

                                  5.敏感性分析


                                  我们进行了敏感性分析,采用马尔可夫链蒙特卡洛方法的多重插补和完整病例分析,检验CKM分期与任何痴呆前精神障碍及痴呆(以及特定亚型)的关联,结果与主要发现一致(补充数据6-7)。进一步调整药物使用后,各结局中CKM综合征的sHR相似(补充数据8)。此外,我们排除了随访≤5年和≤10年的参与者后重复主要分析。虽然在排除≤10年随访的分析中置信区间更宽,但血管性痴呆仍然是CKM分期关联最强的结局(补充数据9-10)。


                                  更多结果和补充图表:doi: 10.1038/s43856-026-01608-4



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