利用孟德爾隨機化排除干擾,探討飲食習慣與憂鬱症風險的因果關係

憂鬱症對全球人類的健康與社會影響甚鉅,根據世界衛生組織的統計,憂鬱症所造成的失能(disability)在所有疾病中排名首位,其所造成的社會經濟負擔排名第二,僅次於心血管疾病。除了不斷精進憂鬱症的診斷與治療,如何預防疾病的發生也是相關研究人員與精神衛生專家最重視的課題。近年來,有許多研究在探討飲食和憂鬱症的關係,包括日常的飲食習慣或是營養攝取與補充是否會增加或減少罹患憂鬱症的風險。然而,在營養流行病學研究中,飲食與營養攝取和疾病的關係經常受到無法測量的干擾因素(unmeasured confounding)影響,難以建立因果關係。

本院神經及精神醫學研究中心林彥鋒助研究員級主治醫師與陳姿婷博士後研究員,運用英國人體生物資料庫(UK Biobank)飲食習慣的全基因組關聯分析資料和精神病基因組學聯盟(Psychiatric Genomics Consortium)所提供的憂鬱症患者全基因組關聯分析資料(共約六十萬人),以基因資訊作為工具變量(instrumental variable),系統性檢驗20種飲食習慣與謹慎飲食模式(prudent dietary pattern)是否與憂鬱症風險有因果關係。研究團隊使用孟德爾隨機化(Mendelian randomization)分析方法,以基因變異作為工具變量排除干擾因素,做出較可靠的因果推論。研究結果發現,在這些飲食習慣中,只有增加牛肉攝取可能會使憂鬱症風險降低,此因果關係在校正多重比較後仍然顯著。

此項研究使用大型全基因組關聯性研究(GWAS)結果進行雙樣本孟德爾隨機化(two-sample Mendelian randomization)分析,探討飲食習慣與憂鬱症之間的雙向關係;其中,飲食習慣的全基因組關聯分析資料來自於英國人體生物資料庫約44.9萬人,飲食習慣包含:煮過的蔬菜、沙拉或生蔬菜、新鮮水果、乾燥水果、脂肪豐富的魚肉、低脂魚肉、加工過之肉類、家禽肉品、牛肉、羊肉、豬肉、起士、麵包、穀物、茶、咖啡、水和酒之攝取量、食物是否額外加鹽、熱飲溫度,以及謹慎飲食模式,而憂鬱症全基因組關聯分析資料則由精神病基因組學聯盟所提供(約14.2萬人)。

圖1:利用孟德爾隨機化估計牛肉攝取對於憂鬱症風險的效應(A)散布圖和(B)森林圖

在這些飲食習慣中,單核苷酸多型性遺傳度(SNP-based heritability)大約介於2.5%至8.8%,在探討飲食習慣與憂鬱症之間的關係時,僅發現增加牛肉攝取可能會使憂鬱症風險降低,而且此因果關係在校正多重比較後仍然達到統計上顯著差異;反之,並未發現有證據支持憂鬱症會改變飲食習慣。此外,研究團隊進行的多種敏感度分析(sensitivity analyses)亦皆獲得與上述一致的結果。

過去有不少文獻指出,健康的飲食型態(例如:地中海型飲食)對於大腦保健和預防憂鬱有所助益,而此項研究結果顯示牛肉攝取可能減低憂鬱的風險,和預期不盡相同。不過,使用嚴謹的因果推論統計方法分析大型GWAS資料的結果,仍十分值得參考,且有待未來進一步探究其背後可能的原因與生物機轉。相關研究結果已發表於Journal of Affective Disorders(2022;319:482-489)。

文/圖:神經及精神醫學研究中心林彥鋒助研究員級主治醫師

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