阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其病理变化可能在临床症状出现前数十年就已开始。体重指数(BMI)的下降被认为是 AD 早期生理变化的潜在标志之一,但这一现象与 AD 风险之间的双向关系(即高 BMI 增加 AD 风险,而 AD 病理又导致体重下降)使得其时间顺序难以厘清。
此前基于英国生物银行(UK Biobank)的研究提出,AD 相关基因可能从 47 岁左右开始影响 BMI,但该结论需在独立队列中得到验证。本研究利用美国 " 全民研究计划 "(All of Us, AOU)的纵向数据,通过反向孟德尔随机化方法,探讨了 AD 遗传风险评分(AD-GRS)与 BMI 的年龄特异性关联,旨在确定 AD 相关体重下降的起始年龄。
研究团队从 AOU 数据库中筛选了 197,619 名 30 岁及以上参与者的 2,747,421 条 BMI 记录(平均每人 14 次测量),排除了基因数据缺失或关键协变量(如吸烟、性别)信息不全的个体。AD-GRS 基于 Kunkle 等和 Bellenguez 等的全基因组关联研究(GWAS)中确定的 AD 显著相关位点(分别包含 23 个和 83 个单核苷酸多态性,SNPs),并纳入载脂蛋白 E(APOE)ε 4 等位基因的两个 SNPs 进行加权计算。
BMI 数据来自电子健康记录中的身高和体重测量值。统计分析采用线性混合模型,按年龄分层(每 10 岁一组),并调整人口学特征、教育水平、吸烟状态和遗传祖先的主成分(PCs)。为精确识别 BMI 开始下降的年龄阈值,研究进一步构建了允许 BMI 在特定年龄后随 AD-GRS 分化的模型,通过 10 折交叉验证选择最优阈值。
结果显示,AD-GRS 与 BMI 的关联呈现明显的年龄依赖性。在 30-39 岁(β = − 0.019,P=0.62)、40-49 岁(β =0.049,P=0.176)和 50-59 岁(β = − 0.012,P=0.678)人群中未观察到显著关联,但从 60 岁开始,AD-GRS 与 BMI 呈负相关:60-69 岁组 β = − 0.060(P=0.026),70-79 岁组 β = − 0.209(P<0.001),80 岁以上组 β = − 0.141(P=0.019)。敏感性分析排除 APOE ε 4 位点后,80 岁以上组的关联不再显著,但其他年龄段的模式保持一致。
更精细的年龄分层分析(± 1 岁)表明,AD-GRS 对 BMI 的影响系数在 47 岁达到峰值(β =0.102,P=0.093),随后逐渐下降,54 岁时首次转为负值。最优阈值模型确定 BMI 分化的起始年龄为 50 岁(均方误差最小),此时高 AD-GRS(90 百分位)与低 AD-GRS(10 百分位)个体的 BMI 轨迹开始显著分离。这一结果在 Bellenguez 等位点构建的 AD-GRS 和体重替代 BMI 的分析中均得到验证。
本研究首次在多样化美国人群中证实,AD 相关基因从 47-54 岁开始加速与年龄相关的体重下降,这一效应在 60 岁后尤为显著。这一发现与 UK Biobank 研究的结果高度一致,支持体重下降作为 AD 早期病理生理变化的标志,且其发生时间可能比临床诊断提前近 30 年。
研究优势包括大规模纵向数据、多基因评分验证以及针对反向因果的孟德尔随机化设计。局限性在于缺乏 AD 生物标志物数据,且可能存在选择偏倚或多效性干扰。未来需结合神经影像和代谢标志物进一步验证,并为 AD 早期干预提供时间窗口的参考。
参考资料:
[ 1 ] Choi M, Zimmerman SC, Buto PT, et al. Association of genetic risk score for Alzheimer ’ s disease with late-life body mass index in all of us: Evaluating reverse causation. Alzheimer ’ s Dement. 2025;21:e14598. https://doi.org/10.1002/alz.14598
撰文 | 梅斯医学
编辑 | 木白
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