Y染色体镶嵌性丢失与肺功能、肺气肿及表观遗传衰老的关系

Mosaic loss of Y chromosome associates with lung function, emphysema, and epigenetic aging

作者信息Woei-Yuh Saw, Kangjin Kim, Yichen Huang, Jeong H Yun, Xiaolong Ma, Jason Bacon, Yash Pershad, Daniel Levy, George T O'Connor, Eric Boerwinkle, R Graham Barr, Stephen S Rich, Jerome I Rotter, April P Carson, Laura M Raffield, Sina A Gharib, Traci M Bartz, Bruce M Psaty, Tamar Sofer, Kari E North, Robert C Kaplan, Elizabeth C Oelsner, Ani Manichaikul, Alexander G Bick, Paul Scheet, Alexander P Reiner, NHLBI Trans-Omics for Precision Medicine Consortium, Yasminka A Jakubek, Paul L Auer, Michael H Cho, Dawn L DeMeo
PMID42085243
发布时间2026-07-01
DOI10.1093/ajrccm/aamag120

实验完整度

包含多队列横断面、纵向和前瞻性分析,涉及肺功能、CT肺气肿和表观遗传衰老等多种结局,并进行了敏感性分析。

主要模型

COPDGene队列男性参与者 TOPMed人群队列男性参与者(ARIC、CHS、FHS、HCHS/SOL、JHS、MESA)

重点核对

mLOY状态分类:细胞分数≥5% 结局指标:FEV1/FVC、FEV1、CT肺气肿(LAA950)、DunedinPoAm38评分 吸烟状态和吸烟包年 年龄和年龄平方 遗传主成分和批次主成分

摘要

背景:随着全球人口老龄化,识别与年龄相关疾病(如COPD)的风险因素对公共卫生至关重要。血细胞中Y染色体镶嵌性丢失(mLOY)是一种与年龄相关的体细胞镶嵌事件,但其与肺部健康的关系仍未得到充分研究。目的:探讨男性mLOY与肺部结局之间的关联。方法:利用超过12,000名男性的mLOY评估(细胞分数≥5%),包括COPDGene研究中的5097名和Trans-Omics for Precision Medicine计划中六个额外队列的7235名,我们使用多变量横断面、纵向和前瞻性模型研究了mLOY与呼吸系统结局及表观遗传衰老的关联。主要结局包括肺活量测定、CT肺气肿和表观遗传衰老速度。结果:mLOY的患病率随年龄增长而增加。横断面分析显示,mLOY与气流阻塞相关,COPDGene中FEV1/FVC降低0.018 [95% CI, -0.030至-0.006],TOPMed中降低0.020 [95% CI, -0.027至-0.013]。mLOY还与更大的CT定量肺气肿和更快的表观遗传衰老速度相关。纵向分析显示,mLOY与更快的FEV1下降相关(约55 mL/年 vs 约38 mL/年)。前瞻性分析显示,在基线肺功能正常的参与者中,mLOY与发生COPD [OR=1.84, 95% CI, 1.10-3.07]和保留比值受损肺活量(PRISm)[OR=2.87, 95% CI, 1.09-7.56]的较高几率相关。调整克隆性造血和端粒长度后,关联仍然稳健。结论:mLOY与较低的肺功能、加速的肺功能下降、更高的肺气肿和更快的衰老速度相关,将mLOY定位为男性呼吸衰老的潜在生物标志物。关键词:Y染色体,肺活量测定,肺气肿,衰老,COPD

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
mLOY是否与男性肺部健康(肺功能、肺气肿、COPD)和生物衰老相关?
核心机制
mLOY可能通过影响造血细胞衰老、促进炎症和纤维化程序(如TGF-β1信号)导致肺损伤和加速衰老,但具体机制尚不完全清楚。
主要证据
在COPDGene和TOPMed多个队列中,mLOY与较低的FEV1/FVC、更高的肺气肿和更快的表观遗传衰老速度相关;纵向分析显示FEV1下降加速;前瞻性分析显示mLOY预测正常肺功能个体发生COPD和PRISm。
研究意义
mLOY可能作为男性呼吸衰老的生物标志物,有助于识别肺功能下降和COPD高风险个体,为监测和预防提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

mLOY检测和分类

利用WGS数据识别男性mLOY状态和细胞分数。

使用MoChA软件分析等位基因特异性读段深度,检测假常染色体区域1的等位基因不平衡和覆盖度降低,以细胞分数≥5%定义为mLOY。

2

横断面关联分析

评估mLOY与肺功能、肺气肿和表观遗传衰老的横断面关联。

在COPDGene和TOPMed队列中,使用线性回归分析mLOY与连续结局(FEV1/FVC、FEV1%预测值、LAA950、衰老速度)的关联,使用逻辑回归分析二分类结局(COPD、PRISm等)。

3

纵向分析

评估mLOY对肺功能随时间下降的影响。

在COPDGene中,使用混合效应模型分析mLOY与FEV1%预测值和FEV1的纵向变化关系。

4

前瞻性分析

评估基线mLOY对未来肺功能和COPD发生的预测作用。

在基线肺功能正常的男性中,使用逻辑回归分析基线mLOY与随访期间COPD或PRISm发生的关系。

5

敏感性分析

检验结果稳健性。

使用更高的mLOY阈值(≥10%)、调整克隆性造血和端粒长度等。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
MoChA--v1.15
R--version

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
mLOY分类
细胞分数阈值≥5%
阅读提示:Methods: mLOY classification
横断面分析
调整年龄、年龄平方、吸烟状态、吸烟包年、身高、遗传主成分等
阅读提示:Methods: Statistical analysis
纵向分析
混合效应模型,时间与mLOY交互
阅读提示:Methods: Statistical analysis; Figure 4 legend
前瞻性分析
基线肺功能正常,随访期和结局定义
阅读提示:Methods: Statistical analysis; Results: Prospective analysis