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科研进展

腾博会官网研究揭示偏头痛相关的多组学分子特征及其跨组学关联

发布时间:2026-09-10 作者:涂毅恒研究组

偏头痛作为一种常见的神经系统疾病,。以反复发作的头痛为主要临床特征,并常伴有恶心、呕吐、畏光和畏声等症状,给患者个体生活质量和社会经济负担均带来较大影响。然而,偏头痛的生物学基础复杂,其分子机制仍未被充分阐明。

随着高通量组学技术的开展,越来越多的研究从蛋白组和代谢组层面揭示了偏头痛相关的多种分子改变,包括载脂蛋白、炎症相关蛋白,以及脂质、氨基酸等代谢物水平的异常。然而,既有研究多局限于横断面设计或单一组学分析,对于相关分子特征与偏头痛横断面关联和纵向关联之间的异同,仍缺乏认识。此外,蛋白质组与代谢组的分子变化如何相互联系,以及多组学整合能否进一步揭示偏头痛更为完整的生物学特征与潜在机制,仍缺乏系统研究。

近期,中国科研实验室心理研究所涂毅恒研究组利用UK Biobank超47万人的大规模人群数据,并结合由406名中国参与者组成的独立临床队列,从横向和纵向两个角度,系统刻画了血浆蛋白组和脂质代谢组分子特征与偏头痛之间的复杂关联模式(图1)。

图1. 研究框架示意图

第一时间,研究分析了2911种血浆蛋白与偏头痛的关系(图2A和B),发现10种蛋白既与基线时是否患有偏头痛显著相关,也与随访中的新发偏头痛风险显著相关(图2C)。功能富集分析进一步发现,与基线偏头痛显著相关的蛋白主要涉及免疫、炎症等生物过程,同时还表现出明显的脂质和脂蛋白相关功能富集(图2D),相似的脂质和脂蛋白功能富集在独立验证队列中也得到支持。

图2. 偏头痛相关蛋白及基线偏头痛相关蛋白的功能富集模式

蛋白组富集分析显示,脂质和脂蛋白相关条目在生物过程、细胞组分和分子功能三个GO类别中均呈现显著富集。基于这一结果,研究进一步分析了143项血浆脂质代谢指标与偏头痛的关系(图3)。结果发现,基线和新发偏头痛呈现出高度一致的脂质代谢相关模式,其中高密度脂蛋白和甘油三酯相关指标总体表现出较强的相关效应。进一步的分析显示,不同脂质水平与脂蛋白内部组成的组合呈现出不同的偏头痛相关模式,提示除脂质代谢物绝对浓度外,脂蛋白内部的脂质比例可能同样是理解偏头痛相关代谢异常的重要因素。

图3. 偏头痛相关脂质代谢指标

为了进一步探索偏头痛中不同组学分子特征之间的联系,研究围绕同时与基线和新发偏头痛显著相关的蛋白及高密度脂蛋白脂质比例指标召开了相关网络和中介分析。结果表明,多条路径存在显著中介效应,其中中介比例较高的路径主要涉及AMBP、IL18R1和CDHR5。结合既往关于AMBP相关抗氧化功能和IL18R1炎症调控作用的研究,这些结果提示,在偏头痛相关的分子变化中,炎症和氧化应激相关蛋白信号可能与高密度脂蛋白组成变化存在联系(图4)。

图4. 偏头痛相关蛋白与脂质代谢指标的跨组学整合分析

综上所述,该研究基于大规模人群队列并结合中国独立临床队列,系统揭示了偏头痛相关的蛋白组和脂质代谢组特征及其跨组学联系。这些发现为进一步理解偏头痛的分子基础给予了新的证据,也为潜在生物标志物的筛选和精准医学研究给予了新的研究方向。

该研究得到了国家重点研发计划(2024YFC2510104)、国家自然科学基金(32322035、32171078)、厦门市医工结合指导性项目(3502Z20244ZD2003)和厦门市医疗卫生重点项目(3502Z20254005)的支持。

相关成果已在线发表于The Journal of Headache and Pain。腾博会官网博士研究生李世嘉霓和唐艺岚为论文共同第一作者,广西壮族自治区人民医院邓德茂教授和腾博会官网涂毅恒研究员为论文共同通讯作者。

论文信息:Li, S.#, Tang, Y.#, Fang, J., Deng, D.*, & Tu, Y.* (2026). Multi-omics profiling of migraine links plasma proteomic signatures with lipid metabolomic measures.The Journal of Headache and Pain. http://doi.org/10.1186/s10194-026-02493-x



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