近日，山东大学公共卫生学院袁中尚教授团队在国际期刊Nature Communications（中科院一区，IF：15.7）在线发表题为“Multivariate genetic analysis reveals three distinct pathological dimensions in musculoskeletal disorders”的研究论文。该研究通过多变量遗传分析方法，系统解析了肌肉骨骼疾病的共享遗传基础，揭示了肌肉骨骼疾病背后三个具有遗传学基础的病理维度，为肌肉骨骼疾病的精准预防与综合治疗提供了新见解，该工作主要由巩伟明博士、郭艳童博士、刘璐研究员、袁中尚教授共同完成，公共卫生学院院长赵伟教授、国家健康医疗大数据研究院院长薛付忠教授对本研究提供了指导。山东大学公共卫生学院为第一和通讯作者单位。

肌肉骨骼疾病，包括骨关节炎、骨质疏松、类风湿关节炎等，是全球范围内导致身体残疾和疾病负担的重要原因。不同肌肉骨骼疾病在症状和病理上存在显著重叠，但其背后的生物学机制尚未被阐明。亟须深入解析肌肉骨骼疾病背后的共享遗传机制，以促进肌肉骨骼疾病的分类管理和联合治疗策略的发展。

本研究采用基因组结构方程模型，对37种肌肉骨骼表型的大规模遗传数据进行整合分析。研究结果显示，骨骼肌肉疾病可归纳为三个相对独立但具有内在联系的遗传病理维度，分别对应退行性肌肉骨骼疾病、骨量调控异常以及免疫相关疾病风险。这三大维度能够解释肌肉骨骼疾病近一半（48.27%）的遗传方差，并呈现出较低的遗传相关性，表明不同类型疾病背后存在明显可分的生物学机制。这一发现突破了传统按单一疾病分类研究的局限，为肌肉骨骼疾病提供了全新的综合认识框架。

全基因组关联分析共识别出795个与三大病理维度相关的遗传风险位点。同时，研究整合多组学数据，筛选出273个潜在关键功能基因，并发现其中部分基因与已知药物存在相互作用关系，显示出良好的临床转化潜力。更为重要的是，研究揭示骨骼肌肉疾病的发生发展并非局限于骨骼或关节本身。例如，退行性疾病维度显示出明显的神经相关信号富集特征，提示“脑-关节轴”可能在疾病发生中发挥重要作用，而免疫相关维度则表现出与肠道免疫环境密切关联的特征，支持“肠-关节轴”的生物学机制，这些发现为理解肌肉骨骼疾病的系统性提供了新视角。

袁中尚教授团队长期致力于跨组学数据整合与系统流行病学统计方法与应用研究，代表性成果发表在Nature Genetics、JAMA Psychiatry、Nature Communications、Science advances、American Journal of Human Genetics、Statistics in Medicine、BMC Medicine等期刊。本研究得到了国家自然科学基金、中央高校青年教师科研创新能力支持项目、山东省泰山学者项目的资助。