神经质作为人格五大基本维度之一，主要表现为个体倾向于经历悲伤、焦虑、愤怒和内疚等负面情绪[1]，是研究最多的心理倾向之一[2]。一般来说，高神经质水平的人可能对环境中的负面或惩罚性现象表现出更高的敏感性，并且更有可能将其视为威胁[1]。高神经质水平的人更易感受到压力，对生活的满意度也相对较低[3]。越来越多的证据表明，神经质与多种疾病的发生有关，包括精神疾病和神经退行性疾病[2,4]、 糖尿病[5]、心血管疾病[6]等。
胃食管反流病是一种常见的胃肠道疾病，影响着全球约13%的人口[7]，与不良的生活方式、肥胖和幽门螺杆菌感染等因素紧密相关[8]。其不仅损害患者的生活质量，还可能增加食管狭窄、Barrett食管和食管腺癌等其他食管疾病的风险[7]。此外，胃食管反流病与抑郁、焦虑等心理因素有着密切联系[9-10]。然而，尚未有研究通过孟德尔随机化（Mendelian randomization，MR）方法证明神经质与胃食管反流病之间的因果关系。
MR是一种先进的工具变量方法，旨在利用单核苷酸多态性作为工具变量来推断两个性状之间的因果关系[11-13]，这种方法的核心优势在于其能够最大限度地减少由混杂因素和反向因果关系所带来的偏差[14-16]。通过选择与特定性状强相关的核苷酸多态性作为工具变量，MR方法有助于理解不同性状之间的潜在因果机制。在本研究中，我们运用双向双样本MR方法来探究神经质与胃食管反流病之间潜在的双向因果关系，旨在更深入地理解这两种性状间的相互作用及其潜在的生物学基础。
1 资料与方法
1.1 研究设计
在本研究中，我们选择代表遗传变异的多个单核苷酸多态性作为工具变量，并进行双样本MR分析。此分析基于以下3个关键假设（图1）：（1）工具变量与暴露因素直接相关；（2）工具变量独立于任何混杂因素；（3）工具变量仅通过暴露因素影响结果[15]。我们使用全基因组关联研究（genome-wide association analyses，GWAS）的汇总统计数据进行了两次MR分析，探究神经质与胃食管反流病之间的双向关联。在正向MR分析中，我们将神经质作为暴露因素，将胃食管反流病作为结果；而在反向MR分析中，我们将胃食管反流病作为暴露因素，将神经质作为结果。
图1
孟德尔随机化分析的关键假设图
1.2 工具变量的选择
我们从两个不同的GWAS汇总统计数据中选择合适的工具变量。在MR研究中，最常用的工具变量是单核苷酸多态性。通过设置P<5×10-8作为筛选标准，并使用r2<0.001以及聚集距离为10 000 kb去除连锁不平衡，从而确定合适的核苷酸多态性[17]。同时，采用统计量F值来保证工具变量与暴露之间的强关联性，一般认为F>10时满足强关联要求[18-19]。通过Phenoscanner数据库（http://www.phenoscanner.medschl.cam.ac.uk/）排除具有混杂因素的核苷酸多态性。
1.3 数据来源
神经质相关的数据集可从IEU数据库（https://gwas.mrcieu.↲ac.uk/）中获取，其GWAS-ID为ukb-b-4630，包括374 323名欧洲参与者的数据。胃食管反流病的数据集也来源于IEU数据库，其GWAS-ID为 ebi-a-GCST90000514，包括602 604名欧洲参与者的数据。
1.4 统计学分析
使用逆方差加权法（IVW）作为主要的分析方法来估计神经质与胃食管反流病之间的双向因果关系。在双样本MR分析中，IVW方法被认为是检测因果关系的最有效手段[20]。同时还结合加权中值法、MR-Egger法、加权模式法和简单模式法来评估结果的准确性，多个方法的结果一致时更有说服力。通过Cochran’s Q检验评估异质性，如果Cochran’s Q检验P≤0.05，则说明存在异质性。MR-Egger方法被用于检测水平多效性。采用“留一法”敏感性分析（leave-one-out sensitivity test）以评估单个核苷酸多态性的去除是否会对结果产生显著影响。使用MR-PRESSO方法来检测离群值, 并在发现异常时将其去除。去除异常值后，将再次进行MR分析。所有的分析都是在R软件（版本4.2.0）中使用TwoSampleMR包完成[21]。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 神经质对胃食管反流病的影响
在本研究中，我们识别了76个与神经质显著相关的核苷酸多态性，并将其用于进一步的MR分析。采用IVW作为主要分析方法，评估神经质是否为胃食管反流病的危险因素。IVW和MR-Egger法的异质性检验结果表明，所选工具变量（IVs）存在异质性（P<0.05），这可能是由于工具变量来自不同的分析平台、实验、人群等因素导致的。尽管存在异质性，IVW方法及其他统计分析方法（如MR-Egger）具备处理和校正异质性的能力，此外，MR–Egger法、加权中值法和简单模式法等多种方法产生了一致的结果，因此可认为我们的发现仍是可靠的。具体而言，IVW方法的结果显示，神经质与胃食管反流病之间存在显著的关联［OR=1.229，95%CI（1.186，1.274），P<0.001］。
在MR-Egger法、加权中值法和简单模式法中，这种关联是同样显著并且一致的（表1和图2a）。MR-Egger回归分析的结果显示不存在水平多效性（P=0.988）。漏斗图（图3a）表现出对称性。通过对IVW结果进行“留一法”敏感性分析（图4a），即单独删除每个核苷酸多态性，我们发现没有非特异性核苷酸多态性可能对因果估计结果产生影响。综上所述，我们的分析表明，神经质是胃食管反流病发病的一个危险因素。
表1
孟德尔随机化分析神经质对胃食管反流病风险的因果关系
图2
5种研究方法结果的散点图
图3
两样本MR结果漏斗图
图4
“留一法”敏感性分析结果
2.2 胃食管反流病对神经质的影响
在本研究中，我们鉴定了66个与胃食管反流病相关的核苷酸多态性，并将这些核苷酸多态性用于进一步的MR分析。采用IVW法作为主要分析方法，用以评估胃食管反流病是否为神经质的危险因素。IVW和MR-Egger法的异质性检验结果表明，所选工具变量（IVs）存在异质性（P<0.05）。IVW法的结果表明胃食管反流病是神经质的显著危险因素［OR=1.786，95%CI（1.623，1.965），P<0.001］。
在加权中值法、MR-Egger法、加权模式和简单模式法中，相关性也是显著并且一致的 （表2和图2b）。MR-Egger法的结果显示不存在水平多效性（P=0.885）。漏斗图（图3b）也是对称的。进一步进行“留一法”敏感性分析（图4b），得到的结果证明没有非特异性核苷酸多态性可能影响因果估计结果。因此，以IVW法作为主要的研究方法，我们的研究结果表明胃食管反流病是神经质的一个危险因素。
表2
孟德尔随机化分析胃食管反流病对神经质风险的因果关系
3 讨论
在这项采用双向双样本MR方法的研究中，我们发现神经质与胃食管反流病之间存在着显著的双向因果关系。具体而言，我们的分析结果表明神经质显著增加了胃食管反流病的风险，增加幅度为22.9%［OR=1.229，95%CI（1.186，1.274），P<0.001］，这一结果在MR-Egger、加权中值法以及简单模式法的检验中均得到了显著支持。同样，胃食管反流病也显著增加了神经质的风险，增加幅度为78.6%［OR=1.786，95%CI（1.623，1.965），P<0.001］，并且在MR-Egger、加权中值法、加权模式法以及简单模式法的检验中也均显示出显著性。这些发现不仅为我们理解神经质与胃食管反流病之间的复杂关系提供了新的视角，也为未来的临床干预和治疗策略制定提供了重要的科学依据。
既往观察性研究[22]暗示神经质与胃食管反流病之间可能存在联系。如一项横断性研究[23]发现，倾向于神经质的个体更易受到胃食管反流病的影响。这种关联可能是因为神经质个体的心理特质，如应激反应的增强，可能导致胃酸分泌增加和食管黏膜损伤加重。我们的研究采用MR方法，证实了神经质与胃食管反流病之间的双向因果关系，从而加强了之前观察性研究的发现。我们的研究表明，神经质可能是胃食管反流病的一个重要危险因素，因此，在治疗胃食管反流病时，心理和情绪因素的考虑变得尤为重要。例如，除了常规的药物治疗和生活方式的调整之外，还应当考虑引入认知行为疗法等心理干预措施。这项发现不仅加深了我们对胃食管反流病病因的理解，而且突显了心理因素在治疗胃食管反流病中的关键作用。
本研究具有以下几点优势：据我们所掌握的资料，这是首次运用两样本MR方法来分析神经质与胃食管反流病之间的潜在因果关系。虽然之前的观察性研究[22]表明神经质和胃食管反流病之间存在关联，但结果可能受到混淆因素和反向因果关系的影响。我们通过选择与特定性状强相关的核苷酸多态性作为工具变量，排除了反向因果关系的影响，从而使得研究结果更加可靠。此外，本研究基于已发表的GWAS数据进行，其大样本量提高了结果的可靠性。
然而，我们的研究也存在一些局限性。首先，由于MR分析中使用的GWAS数据来自欧洲人群，结果可能不适用于其他人群。其次，由于GWAS汇总数据的限制，我们无法根据年龄和性别等一般因素进行分层分析。
总之，我们的研究结果证明神经质和胃食管反流病之间可能存在双向因果关系，需要更多的实验和机理研究来验证本研究结果的有效性。
利益冲突：无。
作者贡献：周嗣丁负责论文设计，数据整理与分析，论文初稿撰写等；肖洪璧、高铭骏负责数据整理与分析；汪梦梦负责论文校对和修改；王霄霖、束余声负责论文设计、审阅与修改。
神经质作为人格五大基本维度之一，主要表现为个体倾向于经历悲伤、焦虑、愤怒和内疚等负面情绪[1]，是研究最多的心理倾向之一[2]。一般来说，高神经质水平的人可能对环境中的负面或惩罚性现象表现出更高的敏感性，并且更有可能将其视为威胁[1]。高神经质水平的人更易感受到压力，对生活的满意度也相对较低[3]。越来越多的证据表明，神经质与多种疾病的发生有关，包括精神疾病和神经退行性疾病[2,4]、 糖尿病[5]、心血管疾病[6]等。
胃食管反流病是一种常见的胃肠道疾病，影响着全球约13%的人口[7]，与不良的生活方式、肥胖和幽门螺杆菌感染等因素紧密相关[8]。其不仅损害患者的生活质量，还可能增加食管狭窄、Barrett食管和食管腺癌等其他食管疾病的风险[7]。此外，胃食管反流病与抑郁、焦虑等心理因素有着密切联系[9-10]。然而，尚未有研究通过孟德尔随机化（Mendelian randomization，MR）方法证明神经质与胃食管反流病之间的因果关系。
MR是一种先进的工具变量方法，旨在利用单核苷酸多态性作为工具变量来推断两个性状之间的因果关系[11-13]，这种方法的核心优势在于其能够最大限度地减少由混杂因素和反向因果关系所带来的偏差[14-16]。通过选择与特定性状强相关的核苷酸多态性作为工具变量，MR方法有助于理解不同性状之间的潜在因果机制。在本研究中，我们运用双向双样本MR方法来探究神经质与胃食管反流病之间潜在的双向因果关系，旨在更深入地理解这两种性状间的相互作用及其潜在的生物学基础。
1 资料与方法
1.1 研究设计
在本研究中，我们选择代表遗传变异的多个单核苷酸多态性作为工具变量，并进行双样本MR分析。此分析基于以下3个关键假设（图1）：（1）工具变量与暴露因素直接相关；（2）工具变量独立于任何混杂因素；（3）工具变量仅通过暴露因素影响结果[15]。我们使用全基因组关联研究（genome-wide association analyses，GWAS）的汇总统计数据进行了两次MR分析，探究神经质与胃食管反流病之间的双向关联。在正向MR分析中，我们将神经质作为暴露因素，将胃食管反流病作为结果；而在反向MR分析中，我们将胃食管反流病作为暴露因素，将神经质作为结果。
图1
孟德尔随机化分析的关键假设图
1.2 工具变量的选择
我们从两个不同的GWAS汇总统计数据中选择合适的工具变量。在MR研究中，最常用的工具变量是单核苷酸多态性。通过设置P<5×10-8作为筛选标准，并使用r2<0.001以及聚集距离为10 000 kb去除连锁不平衡，从而确定合适的核苷酸多态性[17]。同时，采用统计量F值来保证工具变量与暴露之间的强关联性，一般认为F>10时满足强关联要求[18-19]。通过Phenoscanner数据库（http://www.phenoscanner.medschl.cam.ac.uk/）排除具有混杂因素的核苷酸多态性。
1.3 数据来源
神经质相关的数据集可从IEU数据库（https://gwas.mrcieu.↲ac.uk/）中获取，其GWAS-ID为ukb-b-4630，包括374 323名欧洲参与者的数据。胃食管反流病的数据集也来源于IEU数据库，其GWAS-ID为 ebi-a-GCST90000514，包括602 604名欧洲参与者的数据。
1.4 统计学分析
使用逆方差加权法（IVW）作为主要的分析方法来估计神经质与胃食管反流病之间的双向因果关系。在双样本MR分析中，IVW方法被认为是检测因果关系的最有效手段[20]。同时还结合加权中值法、MR-Egger法、加权模式法和简单模式法来评估结果的准确性，多个方法的结果一致时更有说服力。通过Cochran’s Q检验评估异质性，如果Cochran’s Q检验P≤0.05，则说明存在异质性。MR-Egger方法被用于检测水平多效性。采用“留一法”敏感性分析（leave-one-out sensitivity test）以评估单个核苷酸多态性的去除是否会对结果产生显著影响。使用MR-PRESSO方法来检测离群值, 并在发现异常时将其去除。去除异常值后，将再次进行MR分析。所有的分析都是在R软件（版本4.2.0）中使用TwoSampleMR包完成[21]。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 神经质对胃食管反流病的影响
在本研究中，我们识别了76个与神经质显著相关的核苷酸多态性，并将其用于进一步的MR分析。采用IVW作为主要分析方法，评估神经质是否为胃食管反流病的危险因素。IVW和MR-Egger法的异质性检验结果表明，所选工具变量（IVs）存在异质性（P<0.05），这可能是由于工具变量来自不同的分析平台、实验、人群等因素导致的。尽管存在异质性，IVW方法及其他统计分析方法（如MR-Egger）具备处理和校正异质性的能力，此外，MR–Egger法、加权中值法和简单模式法等多种方法产生了一致的结果，因此可认为我们的发现仍是可靠的。具体而言，IVW方法的结果显示，神经质与胃食管反流病之间存在显著的关联［OR=1.229，95%CI（1.186，1.274），P<0.001］。
在MR-Egger法、加权中值法和简单模式法中，这种关联是同样显著并且一致的（表1和图2a）。MR-Egger回归分析的结果显示不存在水平多效性（P=0.988）。漏斗图（图3a）表现出对称性。通过对IVW结果进行“留一法”敏感性分析（图4a），即单独删除每个核苷酸多态性，我们发现没有非特异性核苷酸多态性可能对因果估计结果产生影响。综上所述，我们的分析表明，神经质是胃食管反流病发病的一个危险因素。
表1
孟德尔随机化分析神经质对胃食管反流病风险的因果关系
图2
5种研究方法结果的散点图
图3
两样本MR结果漏斗图
图4
“留一法”敏感性分析结果
2.2 胃食管反流病对神经质的影响
在本研究中，我们鉴定了66个与胃食管反流病相关的核苷酸多态性，并将这些核苷酸多态性用于进一步的MR分析。采用IVW法作为主要分析方法，用以评估胃食管反流病是否为神经质的危险因素。IVW和MR-Egger法的异质性检验结果表明，所选工具变量（IVs）存在异质性（P<0.05）。IVW法的结果表明胃食管反流病是神经质的显著危险因素［OR=1.786，95%CI（1.623，1.965），P<0.001］。
在加权中值法、MR-Egger法、加权模式和简单模式法中，相关性也是显著并且一致的 （表2和图2b）。MR-Egger法的结果显示不存在水平多效性（P=0.885）。漏斗图（图3b）也是对称的。进一步进行“留一法”敏感性分析（图4b），得到的结果证明没有非特异性核苷酸多态性可能影响因果估计结果。因此，以IVW法作为主要的研究方法，我们的研究结果表明胃食管反流病是神经质的一个危险因素。
表2
孟德尔随机化分析胃食管反流病对神经质风险的因果关系
3 讨论
在这项采用双向双样本MR方法的研究中，我们发现神经质与胃食管反流病之间存在着显著的双向因果关系。具体而言，我们的分析结果表明神经质显著增加了胃食管反流病的风险，增加幅度为22.9%［OR=1.229，95%CI（1.186，1.274），P<0.001］，这一结果在MR-Egger、加权中值法以及简单模式法的检验中均得到了显著支持。同样，胃食管反流病也显著增加了神经质的风险，增加幅度为78.6%［OR=1.786，95%CI（1.623，1.965），P<0.001］，并且在MR-Egger、加权中值法、加权模式法以及简单模式法的检验中也均显示出显著性。这些发现不仅为我们理解神经质与胃食管反流病之间的复杂关系提供了新的视角，也为未来的临床干预和治疗策略制定提供了重要的科学依据。
既往观察性研究[22]暗示神经质与胃食管反流病之间可能存在联系。如一项横断性研究[23]发现，倾向于神经质的个体更易受到胃食管反流病的影响。这种关联可能是因为神经质个体的心理特质，如应激反应的增强，可能导致胃酸分泌增加和食管黏膜损伤加重。我们的研究采用MR方法，证实了神经质与胃食管反流病之间的双向因果关系，从而加强了之前观察性研究的发现。我们的研究表明，神经质可能是胃食管反流病的一个重要危险因素，因此，在治疗胃食管反流病时，心理和情绪因素的考虑变得尤为重要。例如，除了常规的药物治疗和生活方式的调整之外，还应当考虑引入认知行为疗法等心理干预措施。这项发现不仅加深了我们对胃食管反流病病因的理解，而且突显了心理因素在治疗胃食管反流病中的关键作用。
本研究具有以下几点优势：据我们所掌握的资料，这是首次运用两样本MR方法来分析神经质与胃食管反流病之间的潜在因果关系。虽然之前的观察性研究[22]表明神经质和胃食管反流病之间存在关联，但结果可能受到混淆因素和反向因果关系的影响。我们通过选择与特定性状强相关的核苷酸多态性作为工具变量，排除了反向因果关系的影响，从而使得研究结果更加可靠。此外，本研究基于已发表的GWAS数据进行，其大样本量提高了结果的可靠性。
然而，我们的研究也存在一些局限性。首先，由于MR分析中使用的GWAS数据来自欧洲人群，结果可能不适用于其他人群。其次，由于GWAS汇总数据的限制，我们无法根据年龄和性别等一般因素进行分层分析。
总之，我们的研究结果证明神经质和胃食管反流病之间可能存在双向因果关系，需要更多的实验和机理研究来验证本研究结果的有效性。
利益冲突：无。
作者贡献：周嗣丁负责论文设计，数据整理与分析，论文初稿撰写等；肖洪璧、高铭骏负责数据整理与分析；汪梦梦负责论文校对和修改；王霄霖、束余声负责论文设计、审阅与修改。
