过敏临床免疫学杂志。作者手稿；PMC 2013年6月1日提供。
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PMCID公司：PMC3367038型
尼姆斯：NIHMS375100
波多黎各儿童的非洲血统和肺功能
、医学博士、公共卫生硕士，1 ，博士，2 ，博士，三 ，博士，4 ，博士，5 ，博士，1 、医学博士、公共卫生硕士，6 ，医学博士，7 ，理学硕士，8 ，工商管理硕士，8 、理学学士、，8 ，毫秒，8 、理学学士、，9 、CCRP、，9 ，理学硕士，7 、医学博士、公共卫生硕士，8 ，医学博士，2 ，医学博士，2 ，博士，2和医学博士、公共卫生博士1,*
约翰·布雷姆
1宾夕法尼亚州匹兹堡市匹兹堡大学医学院UPMC匹兹堡儿童医院儿科部小儿肺内科、过敏和免疫科
埃德娜·阿科斯塔·佩雷斯
2波多黎各圣胡安波多黎各大学行为科学研究所
凯瑟琳·罗德
4宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学统计系
迈克尔·巴马达
5匹兹堡大学公共卫生研究生院人类遗传学系
纳迪娅·布塔维
1宾夕法尼亚州匹兹堡匹兹堡大学医学院匹兹堡儿童医院儿科，儿科，过敏和免疫科
埃里克·福诺
6佛罗里达州迈阿密大学儿科系儿科肺病科
米歇尔·克劳蒂尔
7康涅狄格州法明顿康涅狄克大学健康中心儿科
索玛·达塔
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
罗珊·凯利
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
凯瑟琳·保罗
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
乔迪·西尔维亚
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
谢雷尔·桑顿-汤普森
9康涅狄格州哈特福德儿童医疗中心
多萝西·威克菲尔德
7康涅狄格州法明顿康涅狄克大学健康中心儿科
奥古斯托·A·利通尤亚
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
玛丽亚·阿尔瓦雷斯
2波多黎各圣胡安波多黎各大学行为科学研究所
安吉尔·科伦·塞米迪
2波多黎各圣胡安波多黎各大学行为科学研究所
犬格洛里萨
2波多黎各圣胡安波多黎各大学行为科学研究所
胡安·塞莱登
1宾夕法尼亚州匹兹堡市匹兹堡大学医学院UPMC匹兹堡儿童医院儿科部小儿肺内科、过敏和免疫科
1宾夕法尼亚州匹兹堡市匹兹堡大学医学院UPMC匹兹堡儿童医院儿科部小儿肺内科、过敏和免疫科
2波多黎各圣胡安波多黎各大学行为科学研究所
三匹兹堡大学医学院精神病学系
4宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学统计系
5匹兹堡大学公共卫生研究生院人类遗传学系
6佛罗里达州迈阿密大学儿科系儿科肺病科
7康涅狄格州法明顿康涅狄克大学健康中心儿科
8马萨诸塞州波士顿Brigham and Women’s Hospital医学部Channing Laboratory
9康涅狄格州哈特福德儿童医疗中心
*通讯作者：Juan C.Celedón，医学博士，P.H.博士，UPMC匹兹堡儿童医院儿科肺内科，过敏和免疫科，宾夕法尼亚州匹兹堡佩恩大道4401号，邮编15224，电话：412.692.8429；传真：412.692.7636，ude.phc@nodelec.nauj 摘要
背景
波多黎各人和非裔美国人拥有很大比例的非洲血统。最近的研究表明，非洲血统影响非洲裔美国人的肺功能。
目标
检查非洲血统中的较大比例是否与FEV较低有关1波多黎各儿童的FVC，独立于社会经济地位（SES）、医疗服务或关键环境/生活方式（EL）因素。
方法
对居住在哈特福德（CT，n=383）和圣胡安（PR，n=560）的943名6至14岁患有（n=520）和未患有（n=423）哮喘（定义为前一年医生诊断的哮喘和喘息）的波多黎各儿童进行的横断面病例对照研究。我们使用全基因组基因型数据估计了研究参与者中非洲种族血统的百分比。我们测试了非洲血统是否与FEV相关1和FVC使用线性回归。对SES和医疗保健指标以及选定的EL暴露进行了多变量模型调整。
结果
调整家庭收入和其他协变量后，非洲血统每增加20%与支气管扩张剂（BD）前FEV降低显著相关1（−105 ml，95%置信区间[CI]=−159 ml至−51 ml，P<0.001）和FVC（−133 ml，95%可信区间−197 ml至–69 ml，P<0.0001），以及BD后FEV1哮喘儿童（−152 ml，95%CI=−210 ml至−94 ml，P<0.001）和FVC（−145 ml，95%CI=−211至−79 ml，P<0.0001）。BD前后FEV的相关性相似但较弱1（非洲血统每增加20%变化=−78 ml，95%CI=−131至−25 ml，P=0.004），无哮喘儿童BD后FVC的变化。
结论
与非洲血统相关的遗传和/或EL因素可能影响波多黎各人的儿童肺功能。
关键词：血统，FEV1、FVC、波多黎各人、童年
简介
儿童哮喘是美国的一个主要公共卫生问题，尤其是在某些少数民族和经济弱势群体中1,2两个种族（波多黎各人和非裔美国人）的成员平均哮喘发病率明显较高1,2和非洲种族血统三,4墨西哥裔美国人或白人。
非洲血统的百分比最近被证明与两种肺功能测量值（支气管扩张剂前FEV）呈线性和负相关1和FVC），其平均非洲血统≥72.8%三由于非洲血统与非裔美国人的低社会经济地位（SES）、缺乏医疗保健和某些环境暴露相关，因此这一发现可以用任何或所有这些因素来解释。非洲血统是否与儿童或非洲血统平均比例较低的其他种族（例如波多黎各人）的肺功能相关也不得而知。
我们假设非洲血统与FEV较低有关1波多黎各儿童的FVC，并且这种关联独立于社会经济地位（SES）、医疗机会或与种族血统和/或肺功能潜在相关的环境/生活方式因素。为了验证这一假设，我们对患有和不患有哮喘的波多黎各儿童队列中的非洲血统（使用全基因组基因型数据进行评估）与肺功能测量之间的关系进行了研究。
方法
受试者招募
从2003年9月至2008年7月，哈特福德的15所公立中小学招募了儿童，这些学校招收了相当大比例（42%–94%）的波多黎各儿童。通过邮寄（n=10881）或在开放日和其他学校活动期间亲自向参与学校K至8年级儿童的所有家长分发带有研究说明的信息传单（n=885）。640名儿童的家长完成了一份筛查问卷。在这640名儿童中，585名（91.4%）符合入选条件；585名儿童中449名（76.7%）的家长同意参加。同意参加（n=449）和不同意参与（n=136）的合格儿童在年龄、性别或居住地区方面没有显著差异。在采集血样的425名儿童中，416名（98%）有足够的DNA进行基因分型，并被纳入初步分析。
从2009年3月到2010年6月，圣胡安的儿童是从随机选择的家庭中挑选出来的，采用的方案与之前的研究类似。5简言之，圣胡安标准都市区的住户是通过多阶段概率抽样设计选择的。5初级抽样单位（PSU）是根据2000年美国人口普查随机选择的社区集群，二级抽样单位是在每个PSU内随机选择的家庭。如果一个或多个住户是6至14岁的儿童，则该住户符合条件。在有一个以上合格儿童的家庭中，最多随机选择五名儿童。在选定的每个住房单元内，对儿童进行了计数，并为每个符合条件的家庭选择了一名儿童进行筛查。在有多个符合条件的孩子的家庭中，使用Kish表随机选择一个孩子。根据抽样设计，共选择7073户家庭，联系6401户（90.5%）。在这6401户家庭中，1111户在研究的年龄范围内有≥1个符合其他纳入标准的儿童（见下文）。为了达到我们的目标样本量（约700名儿童），我们尝试对这1111名儿童进行随机抽样（n=783）。在这783户符合条件的家庭中，106户的父母拒绝参与或无法联系到他们。同意参加的合格儿童（n=677[86.5%）和不同意参加的儿童（n=106[13.5%]）在年龄、性别或居住地区方面没有显著差异。在677名儿童中，采集了592名（87.3%）的血样；在这592名儿童中，583名（98.5%）有足够的DNA进行基因分型，并被纳入初步分析。
在这两个研究地点，主要的招募工具是向6至14岁儿童的父母发放一份筛查问卷，以获取有关儿童呼吸健康和波多黎各血统的信息。我们选择了医生诊断为哮喘、前一年喘息的儿童和四名波多黎各祖父母作为病例。我们选择了没有医生诊断的哮喘、前一年没有喘息的儿童和四位波多黎各祖父母作为对照。
研究程序
研究参与者完成了一项方案（见在线补充），其中包括问卷调查、肺活量测定和血液采集（用于DNA提取、血清中总IgE和过敏原特异性IgE以及血浆中25-羟基维生素D[以下简称维生素D]的测量）和灰尘（用于尘螨和蟑螂过敏原的测量）样品。参与的孩子获得了父母的书面同意，也获得了他们的书面同意。这项研究得到了康涅狄格州儿童医疗中心（康涅狄格州哈特福德）、波多黎各大学（波多黎各圣胡安）、布里格姆女子医院（马萨诸塞州波士顿）和匹兹堡大学（宾夕法尼亚州匹兹堡）的机构审查委员会的批准。
根据美国胸科学会的建议，使用EasyOne（NDD Medical Technologies，Andover，MA）肺活量计进行肺活量测定6.最好的FEV1选择FVC进行数据分析。完成基线肺活量测定后，使用间隔物给受试者服用200μg（2次）沙丁胺醇定量吸入器，15分钟后重复肺活量测量。
基因分型与种族血统估计
使用HumanOmni2.5 BeadChip（Illumina公司，加利福尼亚州圣地亚哥）在研究对象的DNA中对约250万个标记进行基因分型。我们删除了不符合Hardy-Weinberg平衡的单核苷酸多态性（SNP）（P<10−6)在对照组中，次要等位基因频率低于1%或失败率大于2%。使用混合种群中的当地祖先（LAMP）方法和软件来估计祖先。7,8该分析仅限于所有三个祖先群体中存在的SNP，并且这些SNP没有紧密连锁不平衡（使用软件默认值r2≥0.1），留下85059个SNP的最终样本。该算法使用先前研究中的祖先比例（在本例中，Tang等人。9)以及来自参考小组的数据，以估计种族混合人口的祖先比例。波多黎各人是欧洲、非洲和美洲原住民的混合体。为了近似这种混合，我们使用了HapMap中的参考面板10针对欧洲人（CEU[西欧和中欧犹他州居民]和TSI[托斯卡纳人]）和非洲人（YRI[西非约鲁班人]），以及针对美洲原住民的人类基因组多样性项目（HGDP）。11为了在中可视化祖先，使用EIGENSTRAT计算研究对象的主成分和三个祖先比例12研究群体和三个祖先群体中的常见SNP。有关研究方法的更多信息，请参阅在线补遗。
研究对象（波多黎各人）的主成分图与代表欧洲和非洲血统的Hapmap群体以及代表美洲原住民血统的人类基因组多样性项目人群进行比较。
统计分析
我们的主要结果是FEV1在吸入沙丁胺醇之前（支气管扩张剂[BD]之前）和之后（BD之后）测量FVC。次要结果包括肺功能、过敏和哮喘严重程度或控制程度的其他测量，如下所示：FEV1/FVC，支气管扩张剂反应性（BD后FEV1-基线FEV1]/[基准FEV1]×100），总IgE，尘螨IgE阳性，蟑螂IgE-阳性，上一年≥1次严重哮喘加重（≥1次急诊或急救，或≥1次哮喘住院）。
所有分析均分别针对患有和不患有哮喘的儿童进行，首先针对每个研究地点，然后针对联合队列。由于其与非洲血统和/或肺功能的潜在相关性，在双变量分析中检查了以下协变量：父母哮喘史、家庭收入（<vs.≥15000美元[接近波多黎各2008-9年家庭收入中位数13)私人或基于雇主的健康保险与其他人的比较，在过去6个月内使用吸入性皮质类固醇[ICS]，早产，14,15当前接触环境烟草烟雾（ETS），16
子宫内ETS暴露、体重指数（BMI）17作为z-score[基于2000年CDC增长图18])，室内接触尘螨（Der p 1）19和蟑螂（Bla g 2）过敏原，20血浆维生素D，21以及（用于组合队列的分析）研究地点（Hartford vs.San Juan）。鉴于先前对非洲裔美国人和非裔美国人成年人肺功能的研究结果，三我们在双变量分析中使用线性回归检验了非洲血统五分位与相关协变量/结果之间的关系的线性趋势。然后使用线性回归进行多元分析。采用逐步方法建立所有多元模型。所有最终的模型包括非洲血统、年龄、性别、身高、身高2、BMI、家庭收入、ICS使用和（针对组合队列）研究地点。如果其他变量在P<0.05时显著，或者如果它们在参数估计（β系数）中满足估计标准的变化（≥10%），则仍保留在最终模型中。LAMP版本2.3(http://lamp.icsi.berkeley.edu/lamp/)用于祖先估计，SAS 9.2版（SAS Institute，Cary，NC）用于所有其他分析。
结果
受试者的特征和种族血统估计
在排除标记物呼叫率低的受试者后，哈特福德416名受试者中的383名（92%）和圣胡安583名受试人中的560名（96.1%）仍在该分析中，包括943名哮喘儿童（例，n=520）和无哮喘儿童（对照受试者，n=423）。根据血样和基因型数据，对本次分析中包括和不包括的儿童进行了比较，见电子表格1在圣胡安，当前分析中包括的病例或对照受试者的家庭收入显著低于未包括的受试者；两组之间在肺功能测量或次要结果方面没有显著差异。在哈特福德，该分析中包含的病例家庭收入较低，与未包含的病例相比，在前一年使用ICS或早产的可能性较小。两组之间在肺功能测量或次要结果方面没有显著差异。与我们在哈特福德的分析中未纳入的对照组受试者相比，纳入的受试者更有可能是男孩；两组患者的肺功能指标无显著差异。
我们进行了一项主成分分析，根据相似的种族血统对参与者进行聚类().10在我们的研究中，波多黎各儿童在HapMap中主要位于欧洲和非洲队列之间，这表明他们主要混合了欧洲和非洲血统，美洲原住民血统的组成部分较小。研究参与者的平均估计祖先比例如所示电子表格2。
研究参与者的主要特征总结如下与对照组受试者（在每个研究地点和联合队列中）相比，患者父母有哮喘史、BMI和总IgE较高、蟑螂IgE阳性和支气管扩张剂前FEV较低的可能性更大1/FVC。与圣胡安和联合队列中的对照组受试者相比，支气管扩张剂治疗后FEV明显降低1/FVC，目前正接触ETS。与波多黎各儿童和成年人的先前调查结果一致4非洲血统在病例组和对照组之间没有显著差异。
表1
| 协变量 | 圣胡安 | 哈特福德 | 组合队列 |
|---|
| 案例 | 控制2 | 案例 | 控制2 | 案例 | 控制2 |
|---|
|
|---|
| N=287 | N=273 | N=233 | N=150 | N=520 | N=423 |
|---|
| 年龄（岁） | 10.1(2.6) | 10.5(2.7) | 9.8(2.8) | 9.5(2.6) | 10(2.7) | 10.1(2.7) |
| 女性 | 116(40%) | 142(52%)** | 119(51%) | 73(49%) | 235(45%) | 215(51%) |
| BMI（z评分） | 0.7(1.2) | 0.5(1.1)* | 1(1.3) | 0.7(1.3)* | 0.8(1.3) | 0.6(1.2)** |
| 至少有一位家长高中毕业 | 235(82%) | 215(79%) | 154(66%) | 115(77%)* | 389(75%) | 330(78%) |
| 家庭收入<15000美元/年 | 193(69%) | 173(66%) | 132(63%) | 87(63%) | 325(66%) | 260(65%) |
| 私人或基于雇主的健康保险 | 87(30%) | 95(35%) | 50(23%) | 34(24%) | 137(27%) | 129(31%) |
| 父母哮喘史 | 193(67%) | 86(32%)*** | 153(66%) | 62(41%)*** | 346(67%) | 148(35%)*** |
| 当前接触环境烟草烟雾 | 131(46%) | 99(36%)* | 109(47%) | 60(40%) | 240(46%) | 159(38%)** |
| 宫内吸烟 | 33(12%) | 26(10%) | 45(19%) | 26(17%) | 78(16%) | 52(13%) |
| 早产 | 27(9%) | 15(6%) | 12(5%) | 7(5%) | 39(8%) | 22(5%) |
| 过去6个月内使用吸入性皮质类固醇 | 90(31%) | | 81(35%) | | 171(33%) | |
| 血浆维生素D水平（ng/ml） | 32.5(8.2) | 31(7.6)* | 24.4(7.1) | 25.4(7.3) | 28.9(8.7) | 29(7.9) |
| 室内粉尘Derp（μg/g）三 | 0.7(0.5) | 0.7(0.5) | −0.5(0.5) | −0.5(0.6) | 0.2(0.8) | 0.3(0.8)* |
| 室内粉尘Blag（μg/g）三 | 0.3(0.7) | 0.3(0.7) | 0.2(0.7) | 0.2(0.7) | 0.3(0.7) | 0.2(0.7) |
| 支气管扩张前FEV1（毫升）4 | 1896(670) | 2043(749)* | 1913(685) | 1956(687) | 1904(676) | 2012(728)* |
| 支气管扩张后FEV1（毫升）4 | 2031(723) | 2125(760) | 2027(730) | 2051(703) | 2029(725) | 2100(741) |
| 支气管扩张前FVC（ml）4 | 2346(799) | 2458(890) | 2331(837) | 2338(839) | 2339(816) | 2415(873) |
| 支气管扩张剂后FVC（ml）4 | 2423(838) | 2479(884) | 2389(835) | 2374(811) | 2408(836) | 2444(860) |
| 支气管扩张前FEV1/自由现金流 | 0.81(0.09) | 0.84(0.09)** | 0.82(0.08) | 0.84(0.09)* | 0.82(0.09) | 0.84(0.09)*** |
| 支气管扩张后FEV1/自由现金流 | 0.84(0.09) | 0.86(0.08)** | 0.85(0.09) | 0.87(0.06) | 0.84(0.09) | 0.86(0.07)** |
| 支气管扩张剂对沙丁胺醇的反应（FEV百分比）1 | 4.9(11.2) | 4(7.9) | 4.7(9.7) | 2.3(8.4)* | 4.8(10.6) | 3.4(8.1)* |
| 总IgE（IU/ml）三 | 2.5(0.7) | 2.2(0.7)*** | 2(0.7) | 1.8(0.6)** | 2.3(0.7) | 2.1(0.7)*** |
| 蟑螂IgE（Bla g）≥0.35 IU/ml | 114(40%) | 74(27%)** | 69(32%) | 28(20%)** | 183(37%) | 102(25%)*** |
| 尘螨IgE（Der p）≥0.35 IU/ml | 183(64%) | 121(45%)*** | 81(42%) | 45(33%) | 264(55%) | 166(41%)*** |
| 上一年≥1次严重哮喘加重5 | 201(70%) | | 114(49%) | | 315(61%) | |
| 非洲血统百分比 | 25.2(11.7) | 24.7(12.5) | 21.9(7.7) | 21.6(9.9) | 23.7(10.3) | 23.6(11.7) |
双变量分析
然后，我们在每个研究点测试了非洲血统是否与哮喘儿童（病例）感兴趣的协变量或结果相关(电子表格3）以及合并的队列(). 在所有病例的双变量分析中，非洲血统百分比与家庭收入较低、没有私人或基于雇主的医疗保险、FEV较低（BD前或BD后）显著相关1FVC，居室灰尘中Der p（尘螨）含量较高，总IgE较高，对蟑螂IgE阳性(). 非洲血统与BD前FEV之间没有显著关联1/FVC、支气管扩张剂反应或上一年≥1次严重哮喘加重。
表2
波多黎各哮喘儿童的非洲血统、特定协变量和肺功能测量1
| 协变量 | 非洲祖先五分之一 | P表示趋势 |
|---|
| 第一季度（0-14.9%） | 第二季度（15.0–19.3%） | 第三季度（19.4–24.2%） | 第四季度（24.3–31.9%） | 问题5（32-80.8%） |
|---|
| 年龄（岁） | 10(3) | 10(3) | 9.8(2.6) | 9.7(2.6) | 10(3) | 0.4 |
| 女性 | 44(47%) | 44(41%) | 51(47%) | 47(44%) | 49(46%) | 0.9 |
| BMI（z评分） | 0.8(1.16) | 0.94(1.12) | 0.92(1.34) | 0.91(1.31) | 0.65(1.43) | 0.4 |
| 至少有一位家长高中毕业 | 69(74%) | 86(80%) | 79(73%) | 76(72%) | 79(75%) | 0.5 |
| 家庭收入<15000美元/年 | 51(58%) | 57(58%) | 69(70%) | 67(66%) | 81(79%) | 0.001 |
| 私人或基于雇主的健康保险 | 35(39%) | 34(32%) | 25(24%) | 24(23%) | 19(18%) | 0.0003 |
| 父母哮喘史 | 60(65%) | 74(70%) | 71(66%) | 75(71%) | 66(62%) | 0.8 |
| 当前接触环境烟草烟雾 | 40(43%) | 42(40%) | 52(48%) | 58(55%) | 48(45%) | 0.2 |
| 宫内吸烟 | 10(12%) | 15(15%) | 19(18%) | 20(19%) | 14(14%) | 0.5 |
| 早产 | 6(7%) | 9(9%) | 10(9%) | 7(7%) | 7(7%) | 0.8 |
| 过去6个月内使用吸入性皮质类固醇 | 36(39%) | 35(33%) | 37(34%) | 35(33%) | 28(26%) | 0.1 |
| 血浆维生素D水平（ng/ml） | 29(9) | 29(8) | 28(9) | 29(9) | 30(8) | 0.4 |
| 室内粉尘Derp（μg/g）2 | 0.14(0.78) | −0.01(0.73) | 0.2(0.82) | 0.09(0.79) | 0.4(0.69) | 0.009 |
| 室内粉尘Blag（μg/g）2 | 0.26(0.77) | 0.22(0.73) | 0.21(0.71) | 0.35(0.83) | 0.23(0.65) | 0.8 |
| 支气管扩张剂前FEV1（毫升）三 | 1989(694) | 1965(769) | 1918(665) | 1838(679) | 1819(555) | 0.03 |
| 支气管扩张后FEV1（毫升）三 | 2162(760) | 2136(815) | 2033(694) | 1935(706) | 1895(613) | 0.002 |
| 支气管扩张前FVC（ml）三 | 2404(879) | 2438(917) | 2356(827) | 2287(787) | 2216(643) | 0.04 |
| 支气管扩张剂后FVC（ml）三 | 2518(869) | 2526(958) | 2405(797) | 2320(774) | 2281(754) | 0.01 |
| 支气管扩张剂前FEV1/自由现金流 | 0.83(0.07) | 0.81(0.09) | 0.82(0.08) | 0.8(0.09) | 0.82(0.09) | 0.4 |
| 支气管扩张后FEV1/自由现金流 | 0.86(0.08) | 0.85(0.08) | 0.85(0.08) | 0.83(0.1) | 0.84(0.1) | 0.04 |
| 支气管扩张剂反应占基线FEV的百分比1 | 5.4(10.6) | 5.7(9.8) | 4.7(9) | 4.7(13.1) | 3.7(9.8) | 0.2 |
| 总IgE（IU/ml）2 | 2.2(0.7) | 2.3(0.7) | 2.3(0.7) | 2.3(0.7) | 2.4(0.7) | 0.03 |
| 蟑螂IgE（Bla g）≥0.35 IU/ml | 26(30%) | 35(35%) | 38(37%) | 36(35%) | 48(46%) | 0.04 |
| 尘螨IgE（Der p）≥0.35 IU/ml | 42(52%) | 55(57%) | 50(50%) | 56(57%) | 61(60%) | 0.35 |
| 上一年≥1次严重哮喘加重4 | 44(47%) | 51(48%) | 48(44%) | 42(40%) | 63(59%) | 0.28 |
多元分析
显示了非洲血统和FEV的多元分析结果1每个研究地点和组合队列的病例中的FVC。非洲血统百分比与BD前后FEV显著负相关1以及圣胡安和合并队列中的FVC。在哈特福德，非洲血统与FEV呈负相关1和FVC，但这种关联仅对BD后FEV有统计学意义1我们未发现任何协变量对非洲血统对任何肺功能测量值的影响有显著影响。
表3
A） 圣胡安，PR
|
|---|
| 预测值 | 支气管扩张前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
|---|
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −97(−234-39) (0.2) | −129(−291-34) (0.1) | −163(−312--14) (0.03) | −154(−328-20) (0.08) |
| 多变量模型 |
| 非洲血统每增加20% | −117(−179--54) (<0.001) | −145(−217--73) (<0.001) | −165(−233--97) (<0.001) | −155(−233--77) (<0.001) |
| 家庭收入<15000美元/年 | −46(−128-37) (0.3) | −69(−164-26) (0.2) | −86(−174-3) (0.06) | −55(−157-47) (0.3) |
| 前一年吸入性皮质类固醇的使用 | −59(−142-24) (0.2) | −25(−121-71) (0.6) | −95(−184--5) (0.04) | −95(−198-8) (0.07) |
| BMI（z评分） | 72(39–104) (<0.001) | 100(63–138) (<0.001) | 90(54–125) (<0.001) | 115(74–156) (<0.001) |
|
| B） 康涅狄格州哈特福德 |
| 预测值 | 支气管扩张剂前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −114(−346-117) (0.3) | −152(−434-130) (0.3) | −200(−457-57) (0.1) | −238(−532-57) (0.1) |
| 多元模型 |
| 非洲血统每增加20% | −92(−210-26) (0.1) | −94(−225-37) (0.2) | −136(−257--14) (0.03) | −119(−249-11) (0.07) |
| 家庭收入<15000美元/年 | −85(−174-5) (0.07) | −122(−230--15) (0.03) | −73（−168v23）（0.1） | −79(−189-31) (0.2) |
| 前一年吸入性皮质类固醇的使用 | −44(−143-55) (0.4) | −28(−141-86) (0.6) | −60(−162-41) (0.2) | −73(−185-39) (0.2) |
| BMI（z评分） | 48(11–84) (0.01) | 103(60–146) (<0.001) | 69(30–108) (<0.001) | 110(66–154) (<0.001) |
| 室内粉尘Derp（μg/g）三 | −79(−170-13) (0.09) | | −86(−178-6) (0.07) | |
|
| C） 组合队列 |
| 预测值 | 支气管扩张前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −102(−218-15) (0.09) | −129(−269-12) (0.07) | −169(−297--40) (0.01) | −167(−315--19) (0.03) |
| 多元模型 |
| 非洲血统每增加20%4 | −105(−159--51) (<0.001) | −133(−197--69) (<0.001) | −152(−210--94) (<0.001) | −145(−211--79) (<0.001) |
| 家庭收入<15000美元/年 | −55(−114-4) (0.07) | −91(−161--21) (0.01) | −73(−137--10) (0.02) | −66(−138-7) (0.08) |
| 前一年吸入性皮质类固醇的使用 | −56(−117-5) (0.07) | −32(−104-40) (0.4) | −87(−152--22) (0.009) | −89(−163--15) (0.02) |
| BMI（z评分） | 62(38–86) (<0.001) | 101(73–130) (<0.001) | 82(56–108) (<0.001) | 113(83–142) (<0.001) |
由于家庭收入和医疗保险类型之间的高度共线性，我们没有在相同的模型中包括这两个变量。将家庭收入替换为保险类型或将家庭收入阈值从≥15000美元更改为≥30000美元，得出了类似的结果(电子表格4）。非洲血统与总/蟑螂特异性IgE或FEV之间没有显著关联1/家庭收入和其他协变量调整后的FVC。
然后我们评估非洲血统是否与FEV相关1和/或对照组受试者的FVC(). 在圣胡安和联合队列的多变量分析中，非洲血统百分比与肺功能测量值呈负相关；对于联合队列，除BD前FVC外，这一关联对所有结果都是显著的。在该分析中，哈特福德的结果具有非统计显著性，但与圣胡安的结果方向相同。
表4
A） 圣胡安，PR
|
|---|
| 预测值 | 支气管扩张前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
|---|
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −87(−232-59) (0.2) | −9(−182-164) (0.9) | −86(−239-67) (0.3) | −58(−236-120) (0.5) |
| 多元模型 |
| 非洲血统每增加20% | −92(−155--29) (0.004) | −70(−146-5) (0.07) | −86(−150--22) (0.008) | −80(−157--2) (0.04) |
| 家庭收入<15000美元/年 | −100(−182--17) (0.02) | −88(−186-11) (0.08) | −113(−195--32) (0.007) | −73(−172-26) (0.1) |
| BMI（z评分） | 5(−32–43) (0.8) | 20(−25–64) (0.4) | 23(−13–60) (0.2) | 58(14–103) (0.01) |
|
| B） 康涅狄格州哈特福德 |
| 预测值 | 支气管扩张前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −131(−358-95) (0.3) | −141(−417-136) (0.3) | −129(−378-120) (0.3) | −151(−438-137) (0.3) |
| 多元模型 |
| 非洲血统每增加20% | −43(−132-47) (0.4) | −43(−169-82) (0.5) | −61(−153-30) (0.2) | −75(−176-26) (0.1) |
| 家庭收入<15000美元/年 | 23(−72-117) (0.6) | −109(−241-23) (0.1) | 80(−15-176) (0.1) | 38(−68-143) (0.5) |
| BMI（z评分） | 41(4–78) (0.03) | 138(86–189) (<0.001) | 63(25–100) (0.001) | 106(65–148) (<0.001) |
|
| C） 组合队列 |
| 预测值 | 支气管扩张剂前FEV1（毫升） | 支气管扩张前FVC（ml） | 支气管扩张后FEV1（毫升） | 支气管扩张剂后FVC（ml） |
| 未调整 |
| 非洲血统每增加20% | −87(−208-33) (0.2) | −30(−175-116) (0.7) | −87(−216-42) (0.2) | −68(−218-82) (0.4) |
| 多元模型 |
| 非洲血统每增加20%三 | −78(−130--27) (0.003) | −55(−121-10) (0.1) | −78(-131--25) (0.004) | −75(−138--12) (0.02) |
| 家庭收入<15000美元/年 | −61(−123-1) (0.05) | −95(−173--16) (0.02) | −55(−118-8) (0.08) | −50(−124-24) (0.2) |
| BMI（z评分） | 25(−2–51) (0.07) | 72(38–106) (<0.001) | 44(17–71) (0.002) | 82(50–114) (<0.001) |
讨论
我们发现非洲血统与较低（BD前和BD后）FEV显著相关1患有哮喘和（BD前后）FEV的波多黎各儿童的FVC和FVC1无哮喘的波多黎各儿童BD-FVC后。我们对非洲血统的评估是稳健的，而且可能非常精确，因为我们得到的非洲血统估计值与我们使用贝叶斯方法（结构）时使用的主要方法（LAMP）几乎相同22)那不需要先验的考虑到祖先比例（[r代表LAMP和STRUCTURE的结果=0.99，P<0.0001）。
Kumar等人报告了非洲血统和BD前FEV之间的线性反向关联1在777名没有哮喘的非裔美国成年人的队列中进行FVC和FVC的检测，然后在包括1392名没有哮喘的非裔美国成年人在内的两个队列中进行复制三我们的研究结果将这些发现扩展到了非洲血统（波多黎各人）平均比例明显低于非裔美国人的儿童（患有或不患有哮喘）三虽然我们对哮喘儿童（例）的结果没有足够的对照组，但我们估计非洲血统对BD前FEV的影响1无哮喘儿童（对照组）BD前FVC与之前一项研究中两个非裔美国人复制队列的报告相似三不同于先前对非裔美国人的分析三，我们解释了美国非洲人后裔受试者中与非洲人血统和肺功能或哮喘发病率潜在相关的因素，包括SES和医疗、ETS暴露、早产、过敏原暴露和血浆维生素D水平的指标。
非洲血统对FEV的估计影响1在我们的研究中，病例组或FVC大于对照组，这一差异并没有被哮喘儿童发病率增加的常见变量所解释（见上文）。虽然这可能代表哮喘对血统影响的真正改变，但我们不能排除非洲血统与波多黎各儿童不遵守处方药物相关的可能性，这与社会经济地位指标或健康保险类型无关。然而，值得注意的是，当分析仅限于使用ICS的病例时，我们获得了类似的结果（数据未显示）。
受试者因与兴趣暴露和结果（选择偏差）以及机会相关的原因而存在差异，这不太可能解释我们的发现。首先，如果哮喘儿童由于非洲血统比例高和疾病严重性增加而更有可能进入研究，那么非洲血统至少与我们的一种次要结果有关（例如，严重哮喘恶化或总/过敏原特异性IgE），但事实并非如此。其次，虽然只有一小部分受邀参加哈特福德大学的家长完成了筛查问卷，但哈特福德大学和圣胡安大学合格儿童的参与率分别为76.5%和86.5%，这对于一个少数民族群体的研究来说是很高的。尽管我们在圣胡安的研究结果比哈特福德的研究结果更为显著，但尽管样本量、非洲血统平均百分比和招募方法存在差异，但研究地点的研究结果在数量上和方向上都是相似的。第四（也是最重要的），我们的研究结果与之前对2962名非裔美国成年人进行的研究结果一致三因为我们的研究是假设驱动的，我们的主要结果并不是真正独立的（例如，BD前和BD后FEV1相关），我们没有调整多次测试。然而，我们在案例（10−7<P<10−4在应用Bonferroni校正后（例如，在所有情况下，P<0.025[0.05/2主要结果]），所有肺功能测量值或对照组（除BD前FVC外，所有肺机能测量值P≤0.02）将保持不变。在这些病例中，即使对所有主要和次要结果进行保守调整后，我们的肺功能结果仍然显著（在所有情况下，P<0.006[0.05/8]）。
我们认识到我们发现的其他局限性，包括某些协变量的潜在错误分类（例如早产、早期ETS）在我们的横断面研究中（例如，所观察到的ICS使用与疾病恶化风险增加之间的关联可能是由于哮喘严重程度更高的儿童的处方模式所致）。此外，我们无法区分欧洲或美洲原住民血统的单独影响，因为研究参与者中美洲原住族血统的比例很低（12.4%）。
我们对例患者肺功能的结果与Salari等人的结果不同，Salari等报道非洲血统与BD前FEV之间没有关联1181名患有哮喘的波多黎各受试者（8至40岁）23该研究与我们的研究之间的差异包括样本大小、全基因组基因分型的丰富程度以及参与者的年龄范围。我们对非洲血统和哮喘的阴性发现就其本身而言与之前对291名8至40岁的波多黎各受试者进行的病例对照研究一致4在这项研究中，非洲血统和SES在哮喘方面存在显著的相互作用，这在当前的分析中没有重复（数据未显示）。与我们的结果相反，一项针对来自卡塔赫纳（哥伦比亚）的733名非裔加勒比人的病例对照研究发现，非洲血统与哮喘和较高的总IgE之间存在关联。然而，该研究仅将居住面积作为SES和EL因子的替代标记。24
总之，我们的发现表明非洲血统与FEV较低有关1波多黎各儿童的FVC，独立于SES和医疗服务、ETS和过敏原暴露以及维生素D水平。主要在西非发现的遗传变异和/或可能与非洲血统相关但本研究未测量的早期环境/生活方式因素（如母亲营养）可能会影响波多黎各人童年时期的肺发育和生长。未来的分析将局部混合映射与全基因组关联研究相结合，将有助于确定波多黎各人和其他非洲后裔中与肺功能相关的多态性或单倍型。
致谢
我们感谢所有参与研究的儿童及其家人，感谢他们对这项研究的宝贵参与。
支持来源：这项工作得到了美国国立卫生研究院R01HL079966拨款的支持。Brehm博士获得NIH拨款K12HD052892的支持。
脚注
出版商免责声明：这是一份未经编辑的手稿的PDF文件，已被接受出版。作为对客户的服务，我们正在提供这份早期版本的手稿。手稿在以最终可引用的形式出版之前，将经过编辑、排版和校对结果证明。请注意，在制作过程中可能会发现可能影响内容的错误，适用于该期刊的所有法律免责声明均适用。
工具书类
1.Cohen RT、Canino GJ、Bird HR、Shen S、Rosner BA、Celedon JC。波多黎各儿童的居住地区、出生地和哮喘。胸部。2007;131:1331–8.[公共医学][谷歌学者] 2Ramsey CD、Celedon JC、Sredl DL、Weiss ST、Cloutier MM。康涅狄格州哈特福德哮喘儿童疾病严重程度的预测因素。小儿普鲁米诺。2005;39:268–75.[公共医学][谷歌学者] 三。Kumar R、Seibold MA、Aldrich MC等。肺功能预测中的遗传祖先。《新英格兰医学杂志》。2010;363:321–30. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 4Choudhry S、Burchard EG、Borrell LN等。波多黎各人的祖先-环境相互作用和哮喘风险。美国呼吸与危重病护理医学杂志。2006;174:1088–93. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 5Bird HR、Canino GJ、Davies M等。波多黎各青年破坏性行为障碍研究：I.背景、设计和调查方法。美国科学院儿童青少年精神病学杂志。2006;45:1032–41.[公共医学][谷歌学者] 6肺活量测定标准化，1994年更新。美国胸科学会。Am J Respir Crit Care Med.美国急救医学杂志。1995;152:1107–36.[公共医学][谷歌学者] 7Sankaraman S、Sridhar S、Kimmel G、Halperin E。混合种群中本地祖先的估算。美国人类遗传学杂志。2008;82:290–303. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 8Pasaniuc B、Sankararaman S、Kimmel G、Halperin E。密切相关人群中本地特有祖先的推断。生物信息学。2009;25：i213–21。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 9Tang H，Choudhry S，Mei R，等。波多黎各祖先混合体的最新遗传选择。美国人类遗传学杂志。2007;81:626–33. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 10佐治亚州Thorisson、Smith AV、Krishnan L、Stein LD。国际HapMap项目网站。基因组研究。2005;15:1592–3. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 11李建中，Absher DM，Tang H，等。从全基因组变异模式推断的全球人类关系。科学。2008;319:1100–4.[公共医学][谷歌学者] 12Price AL、Patterson NJ、Plenge RM、Weinblatt ME、Shadick NA、Reich D。主成分分析修正了全基因组关联研究中的分层。自然遗传学。2006;38:904–9.[公共医学][谷歌学者] 13Smith WCS、Crombie IK、Tavendale RT、Gulland SK、Tunstall-Pedoe HD。苏格兰心脏健康研究中的尿液电解质排泄、酒精消耗和血压。英国医学杂志。1988;297:329–30. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 14马丁·JA。早产——美国，2007年。MMWR监督总结。2011;60（补充）：78–9。[公共医学][谷歌学者] 15Crump C、Winkleby MA、Sundquist J、Sundquest K。早产儿年轻成人哮喘风险：瑞典国家队列研究。儿科。2011;127：e913–20。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 16Freeman NC、Schneider D、McGarvey P。在以西班牙裔为主的社区中，家庭暴露因素、哮喘和旷课。J世博会分析环境流行病。2003;13:169–76.[公共医学][谷歌学者] 17Perez-Perdomo R、Perez-Cardona C、Disdier-Flores O、Cintron Y。波多黎各人群哮喘的患病率和相关因素：行为风险因素监测系统，2000年。哮喘杂志。2003;40:465–74.[公共医学][谷歌学者] 18Kuczmarski RJ、Ogden CL、Grummer Strawn LM等人。疾病控制与预防中心增长图表：美国。高级数据。2000:1–27.[公共医学][谷歌学者] 19Gent JF、Belanger K、Triche EW、Bracken MB、Beckett WS、Leaderer BP。儿童哮喘严重程度与接触常见家庭粉尘过敏原的关系。环境研究。2009;109:768–74. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 20Rosenstreich DL、Eggleston P、Kattan M等。蟑螂过敏和接触蟑螂变应原在内城哮喘儿童发病中的作用。新英格兰医学杂志。1997;336:1356–63.[公共医学][谷歌学者] 21Brehm JM、Celedon JC、Soto-Quiros ME等。哥斯达黎加儿童哮喘严重程度的血清维生素D水平和标志物。Am J Respir Crit Care Med.美国急救医学杂志。2009;179:765–71. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 22.Pritchard JK，Stephens M，Donnelly P.使用多点基因型数据推断种群结构。遗传学。2000;155:945–59. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 23.Salari K、Choudhry S、Tang H等。墨西哥裔美国人和波多黎各哮喘患者的遗传混合和哮喘相关表型。基因流行病学。2005;29:76–86.[公共医学][谷歌学者] 24Vergara C、Caraballo L、Mercado D等。在哥伦比亚加勒比海岸的人群中，非洲血统与哮喘和高血清总IgE的风险有关。人类遗传学。2009;125:565–79.[公共医学][谷歌学者] 
