引用本文： 仲文慶, 周世博, 俞興. 頸椎相關疾病與原發性高血壓之間的因果關系：一項雙向兩樣本孟德爾隨機化研究. 中國循證醫學雜志, 2024, 24(8): 887-892. doi: 10.7507/1672-2531.202311185 復制
版權信息： ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國循證醫學雜志》版權所有，未經授權不得轉載、改編
高血壓是一種復雜的多系統共同參與的疾病，其發病機制可能與遺傳因素、內皮細胞功能障礙、鈉鹽攝入過多、腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活、腎功能障礙、炎癥、免疫反應、肥胖、胰島素抵抗、代謝綜合征等因素相關[1-4]。高血壓可分為繼發性高血壓和原發性高血壓，其中原發性高血壓是一種以血壓升高為主要臨床表現而病因尚未明確的獨立疾病，約占所有高血壓患者的90%[5,6]。2010年全球有31.1%的成年人患有高血壓[7]，據估算，到2025年，將有15億人口患有原發性高血壓[8]。僅在歐洲法國，就有約四分之一的成年人患有原發性高血壓[9]。原發性高血壓的發病原因并不完全清楚，闡明原發性高血壓的發病因素，對減少發病率，改善預后具有重要意義。
頸椎病是頸部一系列復雜病變的總稱，包括：頸椎痛、頸椎間盤病變、頸脊髓壓迫損傷、神經根或椎動脈受壓等，這些情況可單獨或伴隨出現。頸椎病與原發性高血壓均是臨床常見病，因此在患者中常常合并出現。約66.9%的原發性高血壓患者同時存在脊椎病變[10]。脊髓型頸椎病患者的高血壓發病率，明顯高于同一地區其他人群的高血壓平均患病率[11,12]。高血壓合并頸椎病患者mJOA和 Nurick評分較單純頸椎病患者更差，既往觀察性研究發現高血壓是頸椎神經功能降低的危險因素[13,14]。基于臨床現象及以上研究，我們可以假設頸椎相關疾病與原發性高血壓之間存在一定相關性。
既往部分研究發現，頸椎痛、頸椎交感神經刺激、椎動脈受壓、脊髓壓迫損傷可能引起血壓升高[1,15-17]。多種頸椎相關疾病的相互作用更容易導致血壓升高：椎間盤病變刺激交感神經纖維，引起高血壓；慢性頸部疼痛通過交感神經興奮和正常穩態疼痛調節機制失效而導致高血壓的發生[18]。在經過頸椎減壓手術等相關治療后，部分患者血壓可下降[17,19-21]。這類可能由頸椎相關疾病導致并隨著頸椎疾病治療后血壓下降的高血壓，被稱之為“頸源性高血壓”[22]。然而，目前對這一類臨床問題未能達成共識，Garg等[23]在一項Meta分析中并未發現頸椎減壓手術可以降低頸椎病合并原發性高血壓患者的血壓。
頸椎相關疾病與原發性高血壓是否存在因果關系，究竟是哪種或哪幾種頸椎相關病變可能導致原發性高血壓及原發性高血壓是否會導致頸椎相關疾病，仍沒有定論。存在的困難在于頸椎病和原發性高血壓發病原因較復雜，既往觀察性研究無法排除混雜因素和反向因果關系的干擾。探究頸椎相關疾病與原發性高血壓之間的因果關系仍然缺乏可靠的證據。
孟德爾隨機化（Mendelian randomization，MR）是工具變量（instrumental variable，IV）分析的一種類型，它使用遺傳變異作為IV來檢測和量化因果關系[24]，近年來被廣泛用于評估危險因素與特定疾病之間的因果關系[25-27]。MR能夠有效避免觀察性研究中的混雜因素、反向因果關系、回歸稀釋偏倚及隨機對照試驗中代表性和可行性問題[28,29]。基于現有的頸椎相關疾病全基因組關聯研究（genome wide association study，GWAS）數據，本研究納入頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷四種頸椎相關疾病，通過雙向兩樣本孟德爾隨機化研究方法探討以上四種疾病與原發性高血壓之間的因果關系，為頸椎相關疾病和原發性高血壓的預防及治療提供參考。
1 資料與方法
1.1 研究設計
本研究應用單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）作為IV，進行雙向兩樣本孟德爾隨機化分析，評估頸椎相關疾病與原發性高血壓之間的因果關系，并進行可靠性分析檢驗結果的可靠性。MR研究基于以下三個核心假設：關聯性假設：遺傳IV與暴露因素密切相關；獨立性假設：遺傳IV不應與潛在的混雜因素有關；排他性假設：遺傳IV應該完全通過暴露因素影響結局因素。
1.2 數據來源
本研究數據來自IEU Open GWAS，其中頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷的表型數據來自芬蘭數據庫，原發性高血壓表型數據來自英國生物樣本數據庫。詳細信息見表1。本研究頸椎相關疾病及原發性高血壓納入的人種均為歐洲人，性別不限，樣本具有同質性。
表1
樣本數據集的基本特征
1.3 IV的選擇
① 分別從數據庫提取與頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷、原發性高血壓顯著相關的SNP，其中原發性高血壓顯著性閾值為P<5×10?8，頸椎相關疾病在此閾值下未能篩選出足夠的SNP，故將其顯著性閾值調整為P<5×10?6；② 去除連鎖不平衡（R2=0.001；kb=10 000）；③ 從結局數據庫篩選與暴露有關的SNP，合并暴露與結局數據，剔除直接與結局有關的SNP；④ 在Phenoscanner數據庫中進行查詢，以確定所包含的SNP與已知的混雜因素無關；⑤ 通過計算F統計量剔除弱IV，其計算公式為F=［（N?K?1）／K］×［R2／（1－R2）］，N為暴露因素的樣本量，K為IV個數，R2為IV解釋的暴露因素變異比例，F>10說明不存在弱IV偏倚[30]。經過篩選后，最終得到的SNP作為IV進行MR分析。
1.4 統計分析
本研究基于R 4.2.3軟件，在R Studio中選用“TwoSampleMR”（版本0.5.7）和“MRPRESSO”（版本1.0）包進行統計分析。采用逆方差加權（inverse-variance weighted，IVW）?加權中位數（weighted median，WM）、MR-Egger、加權模式（weighted mode）、簡單模式（simple mode）回歸模型研究頸椎相關疾病與原發性高血壓的因果關系。IVW是MR分析最權威的方法。通過計算單個SNP對應的Wald比值（用該SNP與結局間的效應值除以該SNP與暴露之間的效應值），將所有SNP的Wald比值進行加權合并。最終評估暴露與結局之間的關聯。但是該方法只有當分析中所有遺傳變異都是有效的IV時才能給出一致的因果效應估計值。MR-Egger可用于檢測和糾正由于水平多效性引起的偏差。WM在分析中即使存在50%的無效IV，也可以得到較為一致的因果效應估計值。簡單模式結果通常是暴露和結局在基因型或表型方面的頻數或比例的比較。它可以顯示觀測到的基因型或表型在兩組間的差異是否具有統計學意義。加權模式可以評估具有較多SNP的子集的因果效應，而SNP的子集是通過聚類分析將具有相似因果效應的SNP聚集得來的。其中以IVW法為主要研究模型，存在異質性時使用隨機效應模型，無異質性則采用固定效應模型。其他四種方法用于IVW的補充分析。如果因果估計在IVW中有意義，并且在MR-Egger、WM、簡單模式、加權模式中估計值方向一致，則被認為有意義。
本研究中，設定頸椎相關疾病為暴露，原發性高血壓為結局的MR研究為“正向MR研究”；設定原發性高血壓為暴露，頸椎相關疾病為結局的MR研究為“反向MR研究”。
異質性檢驗采用Cochran’s Q檢驗，當檢驗P<0.05，則表示SNP之間存在異質性，當P>0.05，則表示SNP之間不存在異質性。多效性檢驗采用MR-Egger截距測試，當檢驗P<0.05，則表示存在多效性，當P>0.05，則表示不存在多效性。通過MR-PRESSO分析判斷是否存在異常值。敏感性分析采用留一法（leave-one-out），探討單個SNP對因果關聯的影響。
2 結果
2.1 IV信息
根據IV篩選方法，去除連鎖不平衡后分別獲取了14個、20個、4個、6個、71個與頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷、原發性高血壓顯著相關的SNP。通過剔除直接與結局有關、與混雜因素有關、弱工具變量，分別得到13個、20個、4個、6個、66個SNP作為IV。
2.2 MR分析結果
2.2.1 正向MR結果
IVW與其余四種補充方法方向一致，IVW結果顯示，頸椎痛與原發性高血壓可能存在因果關系［OR=1.01，95%CI（1.00，1.02），P=0.019］；頸椎間盤病變［OR=1.00，95%CI（0.99，1.01），P=0.987］、頸椎根部病變［OR=1.00，95%CI（0.99，1.01），P=0.437］、頸部神經及脊髓損傷［OR=0.99，95%CI（0.98，1.01），P=0.197］與原發性高血壓無明顯因果關系。
2.2.2 反向MR結果
IVW與其余四種補充方法方向一致，IVW結果顯示，原發性高血壓與頸椎間盤病變可能存在因果關系［OR=4.08，95%CI（1.57，10.61），P=0.004］；原發性高血壓與頸椎痛［OR=2.88，95%CI（0.78，10.60），P=0.112］、頸椎根部疾病［OR=4.47，95%CI（0.32，61.76），P=0.098］、頸部神經及脊髓損傷［OR=1.23，95%CI（0.01，11.79），P=0.928］無明顯因果關系。
2.3 可靠性評價
2.3.1 異質性檢驗
雙向MR研究中，Cochran’s Q異質性檢驗顯示，頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷檢驗結果P>0.05，表明納入的SNP不存在異質性，可以忽略異質性對因果效應估計的影響。
2.3.2 多效性檢驗
正向MR研究中，MR-Egger截距項顯示頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷截距項分別為0.001（P=0.217）、0.001（P=0.111）、?0.000（P=0.734）、?0.001（P=0.389）。反向MR研究中，MR-Egger截距項顯示頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷截距項分別為?0.004（P=0.790）、?0.002（P=0.861）、0.029（P=0.701）、?0.031（P=0.508）。MR-PRESSO分析沒有發現離群值。雙向暴露因素和結局變量均不存在基因多效性，結果較穩健。
2.3.3 敏感性分析
采用留一法法對因果效應進行敏感性分析，逐步剔除單個SNP后，IVW模型結果與納入全部SNP的分析結果相近，未發現明顯影響總體效應估計的單個SNP，證明所估計的效應不能用任何單一的遺傳工具來解釋。詳見附件圖1。
3 討論
本研究利用大規模GWAS數據庫提取匯總數據，運用雙向兩樣本孟德爾隨機化研究，以IVW為主要分析方法，探討頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷和原發性高血壓之間的因果關系。正向MR研究結果表明頸椎痛可能是原發性高血壓的危險因素，頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷不會引起原發性高血壓。反向MR研究結果表明原發性高血壓可能是頸椎間盤病變的危險因素，但不會導致頸椎痛、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷。
頸椎相關疾病與高血壓之間的影響機制較為復雜，周學龍等[31]認為血壓升高與頸上神經節及椎動脈刺激、頸動脈竇受壓、頸脊髓受壓、慢性疼痛等有關。于娟等[32]認為，頸部肌肉勞損誘發交感神經興奮是頸源性高血壓的初始病因、椎動脈硬化是血壓持續升高的病理基礎、頸椎退變加重導致椎動脈持續受壓是調節機制之一。部分觀察性研究發現，通過手術減壓可以降低部分脊髓型頸椎病合并原發性高血壓患者的血壓[19,33]。Li等[34]認為這可能是減壓后改善了副交感神經活性，增強了軀體神經功能和心臟自主神經調節功能，從而降低了血壓。Yang等[19]認為減壓后脊髓功能改善與血壓降低之間存在顯著關聯，脊髓損傷加重可導致持續性高血壓[13]。然而，針對頸椎減壓術后血壓能否降低的研究結果并不一致。一項研究[20]發現，頸椎減壓手術可改善6個月內新診斷患者的高血壓，但并不能改善持續6個月以上原發性高血壓患者的血壓。另有其他研究[23,35]發現，頸椎減壓手術對原發性高血壓無明顯療效。結合本項研究，我們認為，頸椎減壓術能否降低血壓的關鍵在于是否改善了術前可能伴隨的頸椎痛癥狀。
疼痛在患有原發性高血壓的人群中普遍存在，兩者之間可能存在相關性[36]，忽視頸椎痛的治療可能導致原發性高血壓治療不足[37]。既往觀察性研究發現，一些保守治療方法可以通過松解肌肉粘連，糾正椎體移位，減輕頸部肌肉疼痛來降低患者血壓[38-40]。本研究的結果與既往觀察性研究結果一致。其可能的機制是：頸椎痛引起相應節段的脊髓反射，進而引起交感神經系統的激活，引起血壓升高；疼痛通過神經內分泌系統，尤其是下丘腦-垂體-腎上腺軸調節引起血壓變化[15]。相關機制仍需要進一步研究。
高血壓與椎間盤病變的既往觀察性研究發現，椎間盤病變患者中高血壓發生率（23.2%）顯著高于普通人（7.8%）[41]，高血壓與椎間盤病變存在相關性[42]。本研究發現，原發性高血壓可能導致頸椎間盤病變，這一結論也得到一項長達16年涉及2 727名受試者的研究的支持[43]。原發性高血壓可能會引起動脈粥樣硬化[44]等血管疾病，而血管疾病會影響椎間盤的正常生理結構和功能，導致椎間盤病變[45,46]。其機制可能是：原發性高血壓導致血管病變，使本就缺乏的椎間盤細胞營養供應更加缺乏，進而導致椎間盤細胞缺氧并形成酸性環境，影響了椎間盤細胞外基質合成和支持的能力，加速退變[47]。目前，對原發性高血壓與頸椎間盤病變之間關系的研究較少，其機制仍不清楚。我們的工作為這一研究方向奠定了基礎，但仍然需要更多，更廣泛的基礎研究，以使結果更加可靠。
既往觀察性研究由于無法完全排除混雜因素和反向因果關系的干擾，頸椎相關病變與原發性高血壓的因果關系缺乏可靠證據。MR研究基于先天的遺傳變異，有效避免了反向因果關系及混雜因素的干擾，結果更加可靠。目前尚未見到基于孟德爾隨機化研究探討原發性高血壓與頸部相關疾病因果關系的報道。本研究通過對GWAS數據進行MR分析，分析頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷對原發性高血壓的影響，同時發現頸椎痛可能導致原發性高血壓，而原發性高血壓可能導致頸椎間盤病變。本研究提示我們應當關注頸椎痛對血壓的影響，也應了解原發性高血壓對頸椎間盤病變的不利影響，針對性改善預防和治療方式。
本研究也存在一定的局限性。首先，研究只包括了歐洲人，不能證明不同民族、國家和地區之間是否存在差異；其次，由于目前缺乏頸交感神經疾病及椎動脈病變等其他頸椎病變的GWAS數據，頸椎相關疾病病例數較少，導致本研究仍不夠全面；另外，由于孟德爾隨機化方法本身的局限，對疾病之間真實的因果關系判定時應結合其他研究多方面探討。
綜上所述，頸椎痛是原發性高血壓的危險因素，原發性高血壓是頸椎間盤病變的危險因素，頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷與原發性高血壓可能不存在因果關系。
高血壓是一種復雜的多系統共同參與的疾病，其發病機制可能與遺傳因素、內皮細胞功能障礙、鈉鹽攝入過多、腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活、腎功能障礙、炎癥、免疫反應、肥胖、胰島素抵抗、代謝綜合征等因素相關[1-4]。高血壓可分為繼發性高血壓和原發性高血壓，其中原發性高血壓是一種以血壓升高為主要臨床表現而病因尚未明確的獨立疾病，約占所有高血壓患者的90%[5,6]。2010年全球有31.1%的成年人患有高血壓[7]，據估算，到2025年，將有15億人口患有原發性高血壓[8]。僅在歐洲法國，就有約四分之一的成年人患有原發性高血壓[9]。原發性高血壓的發病原因并不完全清楚，闡明原發性高血壓的發病因素，對減少發病率，改善預后具有重要意義。
頸椎病是頸部一系列復雜病變的總稱，包括：頸椎痛、頸椎間盤病變、頸脊髓壓迫損傷、神經根或椎動脈受壓等，這些情況可單獨或伴隨出現。頸椎病與原發性高血壓均是臨床常見病，因此在患者中常常合并出現。約66.9%的原發性高血壓患者同時存在脊椎病變[10]。脊髓型頸椎病患者的高血壓發病率，明顯高于同一地區其他人群的高血壓平均患病率[11,12]。高血壓合并頸椎病患者mJOA和 Nurick評分較單純頸椎病患者更差，既往觀察性研究發現高血壓是頸椎神經功能降低的危險因素[13,14]。基于臨床現象及以上研究，我們可以假設頸椎相關疾病與原發性高血壓之間存在一定相關性。
既往部分研究發現，頸椎痛、頸椎交感神經刺激、椎動脈受壓、脊髓壓迫損傷可能引起血壓升高[1,15-17]。多種頸椎相關疾病的相互作用更容易導致血壓升高：椎間盤病變刺激交感神經纖維，引起高血壓；慢性頸部疼痛通過交感神經興奮和正常穩態疼痛調節機制失效而導致高血壓的發生[18]。在經過頸椎減壓手術等相關治療后，部分患者血壓可下降[17,19-21]。這類可能由頸椎相關疾病導致并隨著頸椎疾病治療后血壓下降的高血壓，被稱之為“頸源性高血壓”[22]。然而，目前對這一類臨床問題未能達成共識，Garg等[23]在一項Meta分析中并未發現頸椎減壓手術可以降低頸椎病合并原發性高血壓患者的血壓。
頸椎相關疾病與原發性高血壓是否存在因果關系，究竟是哪種或哪幾種頸椎相關病變可能導致原發性高血壓及原發性高血壓是否會導致頸椎相關疾病，仍沒有定論。存在的困難在于頸椎病和原發性高血壓發病原因較復雜，既往觀察性研究無法排除混雜因素和反向因果關系的干擾。探究頸椎相關疾病與原發性高血壓之間的因果關系仍然缺乏可靠的證據。
孟德爾隨機化（Mendelian randomization，MR）是工具變量（instrumental variable，IV）分析的一種類型，它使用遺傳變異作為IV來檢測和量化因果關系[24]，近年來被廣泛用于評估危險因素與特定疾病之間的因果關系[25-27]。MR能夠有效避免觀察性研究中的混雜因素、反向因果關系、回歸稀釋偏倚及隨機對照試驗中代表性和可行性問題[28,29]。基于現有的頸椎相關疾病全基因組關聯研究（genome wide association study，GWAS）數據，本研究納入頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷四種頸椎相關疾病，通過雙向兩樣本孟德爾隨機化研究方法探討以上四種疾病與原發性高血壓之間的因果關系，為頸椎相關疾病和原發性高血壓的預防及治療提供參考。
1 資料與方法
1.1 研究設計
本研究應用單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）作為IV，進行雙向兩樣本孟德爾隨機化分析，評估頸椎相關疾病與原發性高血壓之間的因果關系，并進行可靠性分析檢驗結果的可靠性。MR研究基于以下三個核心假設：關聯性假設：遺傳IV與暴露因素密切相關；獨立性假設：遺傳IV不應與潛在的混雜因素有關；排他性假設：遺傳IV應該完全通過暴露因素影響結局因素。
1.2 數據來源
本研究數據來自IEU Open GWAS，其中頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷的表型數據來自芬蘭數據庫，原發性高血壓表型數據來自英國生物樣本數據庫。詳細信息見表1。本研究頸椎相關疾病及原發性高血壓納入的人種均為歐洲人，性別不限，樣本具有同質性。
表1
樣本數據集的基本特征
1.3 IV的選擇
① 分別從數據庫提取與頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷、原發性高血壓顯著相關的SNP，其中原發性高血壓顯著性閾值為P<5×10?8，頸椎相關疾病在此閾值下未能篩選出足夠的SNP，故將其顯著性閾值調整為P<5×10?6；② 去除連鎖不平衡（R2=0.001；kb=10 000）；③ 從結局數據庫篩選與暴露有關的SNP，合并暴露與結局數據，剔除直接與結局有關的SNP；④ 在Phenoscanner數據庫中進行查詢，以確定所包含的SNP與已知的混雜因素無關；⑤ 通過計算F統計量剔除弱IV，其計算公式為F=［（N?K?1）／K］×［R2／（1－R2）］，N為暴露因素的樣本量，K為IV個數，R2為IV解釋的暴露因素變異比例，F>10說明不存在弱IV偏倚[30]。經過篩選后，最終得到的SNP作為IV進行MR分析。
1.4 統計分析
本研究基于R 4.2.3軟件，在R Studio中選用“TwoSampleMR”（版本0.5.7）和“MRPRESSO”（版本1.0）包進行統計分析。采用逆方差加權（inverse-variance weighted，IVW）?加權中位數（weighted median，WM）、MR-Egger、加權模式（weighted mode）、簡單模式（simple mode）回歸模型研究頸椎相關疾病與原發性高血壓的因果關系。IVW是MR分析最權威的方法。通過計算單個SNP對應的Wald比值（用該SNP與結局間的效應值除以該SNP與暴露之間的效應值），將所有SNP的Wald比值進行加權合并。最終評估暴露與結局之間的關聯。但是該方法只有當分析中所有遺傳變異都是有效的IV時才能給出一致的因果效應估計值。MR-Egger可用于檢測和糾正由于水平多效性引起的偏差。WM在分析中即使存在50%的無效IV，也可以得到較為一致的因果效應估計值。簡單模式結果通常是暴露和結局在基因型或表型方面的頻數或比例的比較。它可以顯示觀測到的基因型或表型在兩組間的差異是否具有統計學意義。加權模式可以評估具有較多SNP的子集的因果效應，而SNP的子集是通過聚類分析將具有相似因果效應的SNP聚集得來的。其中以IVW法為主要研究模型，存在異質性時使用隨機效應模型，無異質性則采用固定效應模型。其他四種方法用于IVW的補充分析。如果因果估計在IVW中有意義，并且在MR-Egger、WM、簡單模式、加權模式中估計值方向一致，則被認為有意義。
本研究中，設定頸椎相關疾病為暴露，原發性高血壓為結局的MR研究為“正向MR研究”；設定原發性高血壓為暴露，頸椎相關疾病為結局的MR研究為“反向MR研究”。
異質性檢驗采用Cochran’s Q檢驗，當檢驗P<0.05，則表示SNP之間存在異質性，當P>0.05，則表示SNP之間不存在異質性。多效性檢驗采用MR-Egger截距測試，當檢驗P<0.05，則表示存在多效性，當P>0.05，則表示不存在多效性。通過MR-PRESSO分析判斷是否存在異常值。敏感性分析采用留一法（leave-one-out），探討單個SNP對因果關聯的影響。
2 結果
2.1 IV信息
根據IV篩選方法，去除連鎖不平衡后分別獲取了14個、20個、4個、6個、71個與頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷、原發性高血壓顯著相關的SNP。通過剔除直接與結局有關、與混雜因素有關、弱工具變量，分別得到13個、20個、4個、6個、66個SNP作為IV。
2.2 MR分析結果
2.2.1 正向MR結果
IVW與其余四種補充方法方向一致，IVW結果顯示，頸椎痛與原發性高血壓可能存在因果關系［OR=1.01，95%CI（1.00，1.02），P=0.019］；頸椎間盤病變［OR=1.00，95%CI（0.99，1.01），P=0.987］、頸椎根部病變［OR=1.00，95%CI（0.99，1.01），P=0.437］、頸部神經及脊髓損傷［OR=0.99，95%CI（0.98，1.01），P=0.197］與原發性高血壓無明顯因果關系。
2.2.2 反向MR結果
IVW與其余四種補充方法方向一致，IVW結果顯示，原發性高血壓與頸椎間盤病變可能存在因果關系［OR=4.08，95%CI（1.57，10.61），P=0.004］；原發性高血壓與頸椎痛［OR=2.88，95%CI（0.78，10.60），P=0.112］、頸椎根部疾病［OR=4.47，95%CI（0.32，61.76），P=0.098］、頸部神經及脊髓損傷［OR=1.23，95%CI（0.01，11.79），P=0.928］無明顯因果關系。
2.3 可靠性評價
2.3.1 異質性檢驗
雙向MR研究中，Cochran’s Q異質性檢驗顯示，頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷檢驗結果P>0.05，表明納入的SNP不存在異質性，可以忽略異質性對因果效應估計的影響。
2.3.2 多效性檢驗
正向MR研究中，MR-Egger截距項顯示頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷截距項分別為0.001（P=0.217）、0.001（P=0.111）、?0.000（P=0.734）、?0.001（P=0.389）。反向MR研究中，MR-Egger截距項顯示頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷截距項分別為?0.004（P=0.790）、?0.002（P=0.861）、0.029（P=0.701）、?0.031（P=0.508）。MR-PRESSO分析沒有發現離群值。雙向暴露因素和結局變量均不存在基因多效性，結果較穩健。
2.3.3 敏感性分析
采用留一法法對因果效應進行敏感性分析，逐步剔除單個SNP后，IVW模型結果與納入全部SNP的分析結果相近，未發現明顯影響總體效應估計的單個SNP，證明所估計的效應不能用任何單一的遺傳工具來解釋。詳見附件圖1。
3 討論
本研究利用大規模GWAS數據庫提取匯總數據，運用雙向兩樣本孟德爾隨機化研究，以IVW為主要分析方法，探討頸椎痛、頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷和原發性高血壓之間的因果關系。正向MR研究結果表明頸椎痛可能是原發性高血壓的危險因素，頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷不會引起原發性高血壓。反向MR研究結果表明原發性高血壓可能是頸椎間盤病變的危險因素，但不會導致頸椎痛、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷。
頸椎相關疾病與高血壓之間的影響機制較為復雜，周學龍等[31]認為血壓升高與頸上神經節及椎動脈刺激、頸動脈竇受壓、頸脊髓受壓、慢性疼痛等有關。于娟等[32]認為，頸部肌肉勞損誘發交感神經興奮是頸源性高血壓的初始病因、椎動脈硬化是血壓持續升高的病理基礎、頸椎退變加重導致椎動脈持續受壓是調節機制之一。部分觀察性研究發現，通過手術減壓可以降低部分脊髓型頸椎病合并原發性高血壓患者的血壓[19,33]。Li等[34]認為這可能是減壓后改善了副交感神經活性，增強了軀體神經功能和心臟自主神經調節功能，從而降低了血壓。Yang等[19]認為減壓后脊髓功能改善與血壓降低之間存在顯著關聯，脊髓損傷加重可導致持續性高血壓[13]。然而，針對頸椎減壓術后血壓能否降低的研究結果并不一致。一項研究[20]發現，頸椎減壓手術可改善6個月內新診斷患者的高血壓，但并不能改善持續6個月以上原發性高血壓患者的血壓。另有其他研究[23,35]發現，頸椎減壓手術對原發性高血壓無明顯療效。結合本項研究，我們認為，頸椎減壓術能否降低血壓的關鍵在于是否改善了術前可能伴隨的頸椎痛癥狀。
疼痛在患有原發性高血壓的人群中普遍存在，兩者之間可能存在相關性[36]，忽視頸椎痛的治療可能導致原發性高血壓治療不足[37]。既往觀察性研究發現，一些保守治療方法可以通過松解肌肉粘連，糾正椎體移位，減輕頸部肌肉疼痛來降低患者血壓[38-40]。本研究的結果與既往觀察性研究結果一致。其可能的機制是：頸椎痛引起相應節段的脊髓反射，進而引起交感神經系統的激活，引起血壓升高；疼痛通過神經內分泌系統，尤其是下丘腦-垂體-腎上腺軸調節引起血壓變化[15]。相關機制仍需要進一步研究。
高血壓與椎間盤病變的既往觀察性研究發現，椎間盤病變患者中高血壓發生率（23.2%）顯著高于普通人（7.8%）[41]，高血壓與椎間盤病變存在相關性[42]。本研究發現，原發性高血壓可能導致頸椎間盤病變，這一結論也得到一項長達16年涉及2 727名受試者的研究的支持[43]。原發性高血壓可能會引起動脈粥樣硬化[44]等血管疾病，而血管疾病會影響椎間盤的正常生理結構和功能，導致椎間盤病變[45,46]。其機制可能是：原發性高血壓導致血管病變，使本就缺乏的椎間盤細胞營養供應更加缺乏，進而導致椎間盤細胞缺氧并形成酸性環境，影響了椎間盤細胞外基質合成和支持的能力，加速退變[47]。目前，對原發性高血壓與頸椎間盤病變之間關系的研究較少，其機制仍不清楚。我們的工作為這一研究方向奠定了基礎，但仍然需要更多，更廣泛的基礎研究，以使結果更加可靠。
既往觀察性研究由于無法完全排除混雜因素和反向因果關系的干擾，頸椎相關病變與原發性高血壓的因果關系缺乏可靠證據。MR研究基于先天的遺傳變異，有效避免了反向因果關系及混雜因素的干擾，結果更加可靠。目前尚未見到基于孟德爾隨機化研究探討原發性高血壓與頸部相關疾病因果關系的報道。本研究通過對GWAS數據進行MR分析，分析頸椎間盤病變、頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷對原發性高血壓的影響，同時發現頸椎痛可能導致原發性高血壓，而原發性高血壓可能導致頸椎間盤病變。本研究提示我們應當關注頸椎痛對血壓的影響，也應了解原發性高血壓對頸椎間盤病變的不利影響，針對性改善預防和治療方式。
本研究也存在一定的局限性。首先，研究只包括了歐洲人，不能證明不同民族、國家和地區之間是否存在差異；其次，由于目前缺乏頸交感神經疾病及椎動脈病變等其他頸椎病變的GWAS數據，頸椎相關疾病病例數較少，導致本研究仍不夠全面；另外，由于孟德爾隨機化方法本身的局限，對疾病之間真實的因果關系判定時應結合其他研究多方面探討。
綜上所述，頸椎痛是原發性高血壓的危險因素，原發性高血壓是頸椎間盤病變的危險因素，頸椎根部病變、頸部神經及脊髓損傷與原發性高血壓可能不存在因果關系。
