【原】孟德?tīng)栯S機(jī)化分析和GWAS分析有什么區(qū)別？

育種數(shù)據(jù)分析 2024-09-12 發(fā)布于河南

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大家好，我是鄧飛。

最近一直再研究孟德?tīng)栯S機(jī)化分析，已經(jīng)從概念到實(shí)操了，程序已經(jīng)跑通了，很開(kāi)心。這幾天寫(xiě)的博客：

a，孟德?tīng)栯S機(jī)化的術(shù)語(yǔ)理解

b，孟德?tīng)栯S機(jī)化：工具變量三大假設(shè)

c，從一篇孟德?tīng)栯S機(jī)化文章看MR常見(jiàn)結(jié)果形式

d，R語(yǔ)言實(shí)操：使用TwoSampleMR包進(jìn)行孟德?tīng)栯S機(jī)化分析

1. 關(guān)聯(lián) VS 因果

GWAS分析：GWAS是一種用于識(shí)別與復(fù)雜性狀（如疾病、性狀等）相關(guān)的遺傳變異的方法。通過(guò)對(duì)大規(guī)模人群進(jìn)行基因組掃描，GWAS可以發(fā)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性（SNP）與某一性狀的關(guān)聯(lián)。這些關(guān)聯(lián)通常體現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性水平。

孟德?tīng)栯S機(jī)化分析：孟德?tīng)栯S機(jī)化則是一種利用遺傳變異作為工具變量來(lái)研究因果關(guān)系的方法。它的基本思想是利用隨機(jī)分配的基因型來(lái)消除混雜因素的影響，從而評(píng)估某一暴露（如生活方式、飲食習(xí)慣等）與結(jié)果（如疾?。┑囊蚬P(guān)系。

從概念上也可以看出來(lái)，GWAS是關(guān)聯(lián)分析，研究的是相關(guān)。MR是因果分析，研究的是因果。我們知道，相關(guān)不一定是因果，因果一定相關(guān)。有時(shí)我們觀察到的相關(guān)性可能是偶然的，或是由于未控制的混雜因素導(dǎo)致的。因此，觀察到的相關(guān)性（例如通過(guò)GWAS發(fā)現(xiàn)的）不一定意味著存在因果關(guān)系。根據(jù)因果推斷的定義，如果一個(gè)因素（如某個(gè)生物標(biāo)志物或行為）確實(shí)導(dǎo)致另一個(gè)結(jié)果（如疾病發(fā)生），那么這兩個(gè)變量之間一定會(huì)存在統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，即因果關(guān)系必然伴隨相關(guān)性。然而，只有相關(guān)性并不一定證明因果關(guān)系，反之卻是成立的。

2. 是否受混雜因素的影響

GWAS: GWAS的主要目標(biāo)是識(shí)別關(guān)聯(lián)，但這些關(guān)聯(lián)可能受到混雜因素（例如環(huán)境因素、生活方式等）的影響，因此僅靠GWAS的結(jié)果很難直接推斷因果關(guān)系。

MR:由于遺傳變異是隨機(jī)分配給個(gè)體的，因此在使用遺傳變異作為工具變量時(shí)，MR能夠有效控制混雜因素。例如，如果某個(gè)SNP與膽固醇水平相關(guān)，同時(shí)也與心臟病相關(guān)，MR可以利用這個(gè)SNP來(lái)推斷膽固醇對(duì)心臟病的因果影響，而不會(huì)受到那些混雜因素的影響。

GWAS容易受到混雜因素的影響，MR可以控制混雜因素。

3. 假設(shè)檢驗(yàn)不一樣

GWAS的假設(shè)檢驗(yàn)很簡(jiǎn)單，它假定基因組上的SNP至少有一個(gè)與控制性狀的基因處于連鎖不平衡狀態(tài)。

MR分析有三個(gè)假設(shè)，（孟德?tīng)栯S機(jī)化：工具變量三大假設(shè)）分別是關(guān)聯(lián)性假設(shè)、獨(dú)立性假設(shè)和排他性假設(shè)。

GWAS有一個(gè)假定比較容易滿(mǎn)足，一般位點(diǎn)數(shù)覆蓋基因組上，上量后都能滿(mǎn)足；MR工具變量有三個(gè)假定，分析時(shí)需要注意。

結(jié)論匯總：

總的來(lái)說(shuō)，GWAS和MR在理論上是緊密相關(guān)的：GWAS提供了用于MR分析的遺傳工具變量，而MR利用這些工具變量進(jìn)行因果推斷。二者共同構(gòu)成了現(xiàn)代遺傳流行病學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，幫助研究人員揭示復(fù)雜性狀和疾病的遺傳機(jī)制。GWAS在前，MR在后，GWAS提供素材，MR給于升華。