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背景:微量元素如铁、锌、铜、硒等是细胞能量和代谢必不可少的成分,是维持人体稳态的必要条件,其缺乏或过多均在疾病的发生发展中起重要作用。前期少量研究报道,微量元素与心力衰竭(Heart Failure,HF)可能相关,如血清锌、铜、硒水平升高可能会增加心力衰竭的风险,而血清铁则可能有助于降低心力衰竭的发生。然而,迄今为止关于微量元素与心力衰竭发生率之间的研究均基于观察性研究,罕见研究报道两者之间的独立因果关系。两样本孟德尔随机化研究(Two-Sample Mendelian Randomization,TSMR)通过提取暴露与结局中全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS)数据,能避免各种混杂因素的干扰,并可清晰地阐明两者之间的因果关系。目的:基于GWAS公开数据库,利用TSMR方法研究微量元素(铁、锌、铜、硒)是否与慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)发生存在因果关系。方法:利用公开发表的GWAS数据库搜索各微量元素(铁、锌、铜、硒)和CHF的相关数据。根据入排标准选择各暴露组目标工具变量(Instrumental Variables,IVs),通过多效性分析并排除混杂因素后确定最终的工具变量,所有工具变量单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)均与暴露组有显著相关性(P<5×10-8)。根据选定的各暴露组工具变量在结局数据库中搜索对应的数据。将暴露组IVs(铁、锌、铜、硒)和结局数据(慢性心力衰竭)统一整理制表。其中,血清铁、铁蛋白、转铁蛋白饱和度和转铁蛋白代表铁状态。本研究通过egger回归法来计算多效性的大小。利用R软件进行TSMR分析,利用R软件及Stata软件作图,采用逆方差加权法(Inverse-Variance Weighting,IVW)进行数据分析,主要效应指标为相对危险度(Odds Ratio,OR),包括95%可信区间(Confidence Interval,CI),结果以统计表及森林图形式呈现。质量控制包括敏感度分析、异质性检验。其中,敏感度分析以森林图呈现,异质性检验采用Cochran’s Q检验。P<0.05为差异具统计学意义。结果:一、铁与慢性心力衰竭的相关性分析:根据入排标准选择工具变量(rs1800562,rs1799945,rs855791)最终纳入观察,IVW分析结果显示:1、血清铁与CHF:OR=0.980(95%CI:0.969-0.981,P=0.0004);2、血清转铁蛋白与CHF:OR=1.019(95%CI:0.999-1.0.39,P=0.0567);3、血清铁蛋白与CHF:OR=0.958(95%CI:0.932-0.985,P=0.0023);4、转铁蛋白饱和度与CHF:OR=0.986(95%CI:0.977-0.994,P=0.0008)。以上结果表明,血清铁是CHF发病率的独立保护因素。二、锌与慢性心力衰竭的相关性分析:根据入排标准选择工具变量(rs1532423,rs2120019)最终纳入观察,IVW的分析结果显示:OR=1.031(95%CI:0.979-1.087,P=0.2464)。结果表明,血清锌与CHF无明确因果关系。三、铜与慢性心力衰竭的相关性分析:根据入排标准选择工具变量(rs1175550,rs2769264)最终纳入观察,IVW的分析结果显示:OR=1.007(95%CI:1.001-1.014,P=0.014)。结果表明,血清铜是CHF发生的独立危险因素。四、硒与慢性心力衰竭的相关性分析:根据入排标准选择工具变量(rs921943,rs7700970)最终纳入观察,IVW的分析结果显示:OR=1.023(95%CI:1.009-1.038,P=0.0013)。结果表明,血清硒是CHF发生的独立危险因素。结论:基于GWAS数据库,利用TSMR分析,结果发现血清铁是CHF发生的独立保护因子,而血清铜、硒是CHF发生的独立危险因素,血清锌与CHF无明确的因果关系。本研究结果提示,微量元素在CHF发生过程中发挥不同的作用,保持机体微量元素平衡有助于降低CHF的发生率。