hozhatók

  • absztrakt
  • tárgy:
  • tantárgyak:
  • mód:
  • az eredmények:
  • következtetés:
  • bevezetés
  • Anyagok és metódusok
  • Tárgyak és adatok gyűjtése
  • A genetikai markerek kiválasztása
  • genotipizálás
  • Statisztikai elemzések
  • az eredmény
  • vita

absztrakt

tárgy:

A CYP19A1 gén genetikai polimorfizmusainak és az elhízáshoz, a testtömeg-indexhez (BMI) és a derék-csípő arányhoz (WHR) kapcsolódó fenotípusok kapcsolatának vizsgálata.

tantárgyak:

Összesen 1241 kínai nőt választottak közösségi kontrollként az emlőrákos esetek népességalapú vizsgálatához.

mód:

Tizenkilenc haplotípus mononukleotid polimorfizmust (htSNP) genotipizáltunk négy haplotípus blokkban.

az eredmények:

Jelentős asszociációkat figyeltek meg a WHR esetében három SNP-n, amelyek a haplotípus 1. blokkjában találhatók, beleértve az rs2445765, rs1004984 és rs1902584 (P = 0, 05, 0, 04 és 0, 01). A nők, különösen a premenopauzás nőknél, akik ezen SNP-k bármelyikén hordozták a kis allélt, WHR-értéke magasabb volt, mint nélküle. E három SNP közül a legerősebb asszociációt az rs1902584-nél figyelték meg, amely legközelebb áll az I.4-promóterhez, a fő zsírszövet-promóterhez. A haplotípus elemzések összefüggést mutattak az 1. blokk TCCAT haplotípusa és a WHR között, P értéke 0,02.

következtetés:

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a CYP19A1 genetikai polimorfizmusok összefüggésbe hozhatók az elhízás kockázatával a kínai nőknél, különösen a menopauza előtti nőknél.

A CYP19A1 fehérje (aromatáz) döntő szerepet játszik az ösztrogén bioszintézisében, és ezáltal befolyásolja a testzsír eloszlását és szabályozását.

Az elhízás globális közegészségügyi problémává vált. 1 Körülbelül 250 millió felnőtt, a világ felnőtt lakosságának körülbelül 7% -a tekinthető elhízottnak, és lehet, hogy túlsúlyos, vagy kétszer-háromszor is túlsúlyos. 2 A testtömeg-index (BMI) és a derék-csípő arány (WHR) általában a teljes elhízás és a mérsékelt hasi elhízás mutatói. Az elhízás számos krónikus betegséghez kapcsolódik, különösen a szív- és érrendszeri betegségekhez, a II-es típusú cukorbetegséghez és a rák bizonyos típusaihoz. 1 Kimutatták, hogy a hasi elhízás szorosan kapcsolódik ezekhez a krónikus betegségekhez az inzulinrezisztenciával, a hiperinsulinémiával, a magas vérnyomással és a hipertrigliceridémiával való összefüggésén keresztül. 3 Jelentős előrelépés történt az elhízás patogenezisének megfejtésében, és jelentős genetikai hozzájárulás várható. 4, 5 Számos molekuláris tanulmány indult genetikai determinánsok felkutatására, amelyek az elhízással kapcsolatos fenotípusok variációinak alapját képezik, és amelyek több mint 600 gént, markert és kromoszóma régiót tartalmaznak. 6.

A CYP19A1 gén az aromatázt kódolja, egy enzimet, amely katalizálja a C19 androgének, az androszténdion és a tesztoszteron C18 ösztrogénné, ösztronná és ösztradiollá történő átalakulását. A 7, 8, 9 A tesztoszteron gátolja a preadipocita szaporodását és differenciálódását, 10, 11, míg az ösztradiol valószínűleg stimulálja őket. A CYP19A1 gént az ivarmirigyekben, például a petefészkekben és a herékben, valamint az extragonadalis helyekben fejezik ki, beleértve a zsírszövetet is. Az aromatáz kiütéses egerek fokozatosan több intraabdominális zsírszövetet halmoznak fel, mint a vad típusú hulladékok, 12 ami arra utal, hogy a CYP19A1 gén szerepet játszik az elhízás patogenezisében. Számos, a teljes genomiális kötést átvizsgáló tanulmány kimutatta az elhízás kvantitatív tulajdonság lokuszát (QTL) a 15 q kromoszómán, azon a régión, ahol a CYP19A1 gén található. 13, 14, 15 A CYP19A1 gén nagymértékben polimorf, és elképzelhető, hogy ennek a génnek a funkcionális változatai társulhatnak az elhízással, különösen a központi elhízással. Kiértékeltük ezt a hipotézist a sanghaji emlőrák-vizsgálatba bevont kínai nők körében.

Anyagok és metódusok

Tárgyak és adatok gyűjtése

A vizsgálati mintát közösségi kontrollként vették a Shanghai Breast Cancer Study (SBCS), 16 népességalapú kínai népességalapú tanulmányban. Röviden, az SBCS esetében az esetek 25 és 64 év közötti sanghaji lakosok voltak, akiknek 1996 augusztusa és 1998 márciusa között diagnosztizálták az emlőrákot. Az 1602 támogatható eset közül 1459 vett részt az SBCS vizsgálatban (91 %). A kontrollokat véletlenszerűen választották ki az általános populáció és gyakoriság alapján a betegek szerint életkor szerint (ötéves időközönként) a sanghaji városi nyilvántartás fájljainak felhasználásával, amely az összes sanghaji felnőtt demográfiai adatait tartalmazza. A kontrollok felvételi kritériumai megegyeztek az esetekével, kivéve az emlőrák diagnózisát. Az 1724 jogosult nő közül 1556 (90%) személyes interjún esett át, 1310 kontroll (84%) pedig vérmintát adott. A vérmintákat a gyűjtés napján dolgozták fel a Shanghai Cancer Institute-ban, általában a vérvételtől számított 6 órán belül, és -70 ° C-on tárolták. Minden résztvevő beleegyezését kapta, és a vizsgálatot az összes részt vevő intézmény felülvizsgálati testülete jóváhagyta. .

A strukturált kérdőív segítségével részletes információkat szolgáltattak a demográfiai tényezőkről, a menstruációs és reproduktív kórtörténetről, a hormonhasználatról, az étkezési szokásokról, a korábbi kórelőzményekről, a fizikai aktivitásról, valamint a dohány- és alkoholfogyasztásról. Minden résztvevőt az aktuális súlya, magassága, valamint a derék és a csípő kerülete alapján mértünk. A méréseket standard protokoll szerint kétszer hajtották végre képzett interjúkészítők, akik többségében ápolónők vagy nyugdíjas orvosok voltak. A harmadik mérést akkor hajtottuk végre, ha az első két mérés közötti különbség nagyobb volt, mint a tűréshatár (1 kg tömeg és 1 cm magasság és kerület). Az adatok elemzéséhez a két legközelebbi mérés átlagát használtuk.

A genetikai markerek kiválasztása

A vizsgálatba bevont genetikai markereket egy többnemzetiségű kohorsz vizsgálat egyik nemrégiben készített jelentésének felhasználásával választották ki. 17 74 mononukleotid polimorfizmus (SNP) haplotípus elemzése alapján Haiman és mtsai. 17 japánul négy haplotípus blokkot (1-4 blokk) és 19 haplotípussal jelölt SNP-t (htSNP) azonosított a CYP19A1 gén számára. Ez a 19 htSNP mind beletartozott ebbe a vizsgálatba. Közülük öt az 1. haplotípus blokkban, öt a 2. blokkban, három a 3. blokkban és hat a 4. blokkban volt.

genotipizálás

A genomi DNS-t a Buffy rétegekből Puregene DNS tisztító készlet segítségével (Gentra Systems, Minneapolis, MN, USA) extraháltuk a gyártó protokollja szerint. Az SNP rs1004984 genotipizálását nagy áteresztőképességű Masscode assay segítségével végeztük a BioServe Biotechnologies, Ltd. (Laurel, MD, USA) cégnél. Az SNP rs700519-et polimeráz láncreakció restrikciós fragmens hosszúságú polimorfizmusok és restrikciós fragmensek alkalmazásával genotipizáltuk, és közvetlen szekvenálással igazoltuk BigDye Terminator Chemistry alkalmazásával egy ABI 3700-on (ABI). További 17 SNP genotipizálását egy 5'-nukleázos Taqman alléldiszkriminációs teszt futtatásával végeztük ABI 7900 alkalmazásával (ABI, Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). A vizsgálatok, az alapozók, a próbák és az eljárások részletei kérésre rendelkezésre állnak.

A laboratóriumi alkalmazottak vakok voltak az alanyok identitására. A minőségellenőrzési mintákat belefoglalták a genotipizálási vizsgálatokba. Mindegyik 96 lyukú genomi DNS lemez több minőségellenőrzést tartalmazott, köztük egy vizet, két CEPH 1347-02 mintát, két ismert vizsgálati duplikátumot és két vakon végzett kísérleti duplikátumot. A minőségellenőrzés céljából vakmintákra szánt genotípusok megállapodása 98,7% volt.

Statisztikai elemzések

Χ 2-tesztet hajtottunk végre a Hardy-Weinberg egyensúly (HWE) vizsgálatára a 19 SNP mindegyikéhez. Az rs12907866 és rs700519 SNP-k jelentősen eltértek a HWE-től, és kizárták őket az asszociációs elemzésekből és a haplotípus helyreállításából. Erős asszociációs egyensúlyhiányt (LD) figyeltünk meg az SNP-k között minden haplotípus blokkban (Nobuhiko et al., Unpublished). A haplotípusokat az egyes blokkok SNP alapján rekonstruáltuk a PHASE program segítségével. 18 SNP helyreállításához használt haplotípusokat szerint sorba kromoszomális helyen ahhoz rs2446405 - rs2445765 - rs2470144 - rs1004984 - rs1902584 blokk 1. hCV1664178 - rs12900137 - rs730154 - rs936306 - rs9256 rs9256 rs9256 rs9256 rs9256 rs9256 rs9256 rs9259 rs9259 r6199 r6199 r6199 r6199 r6199 r6199 r6198 3. blokk és rs727479 - rs2414096 - rs10046 - rs4646 a 4. blokkhoz.

A BMI és a WHR közötti polimorfizmusok kapcsolatát kovariancia-analízissel (ANCOVA) teszteltük, az életkor és a fizikai aktivitás kovariátorként módosítva. Valamennyi statisztikai teszt kétfarkú valószínűségen alapult, az SAS 9.0 verzióját használva (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA).

az eredmény

A vért adó 1310 nő közül 1241 (95%) között volt elérhető CYP19A1 genetikai polimorfizmus, akik részt vettek ebben a vizsgálatban. E résztvevők leíró jellemzőit az 1. táblázat tartalmazza. Az alanyok átlagos életkora 49,2 ± 8,7 év volt (átlag ± sd). A nőknek csupán 2,6% és 3,4% -a dohányzott vagy fogyasztott alkoholt rendszeresen. A posztmenopauzás nőknél a WHR és a BMI értéke szignifikánsan magasabb volt, 0, 815 és 24, 2, mint a premenopauzás nőknél, 0, 791 és 22, 7. A menopauzánál több nő vett részt rendszeresebb fizikai aktivitásban, mint a menopauzás előtti nők, 42, 4 szemben 16, 6%. A főbb demográfiai tényezők megoszlása ​​tekintetében nem volt szignifikáns különbség az ebben a vizsgálatban szereplő csoportok és a sanghaji mellrák-vizsgálatban szereplő összes kontrollalany között (az adatokat nem mutatjuk be).

Asztal teljes méretben

A genotípusok és allélek megoszlását és a genetikai markerekkel kapcsolatos részletes információkat a 2. táblázat foglalja össze. A 3. táblázat mutatja az asszociációs elemzések eredményeit. Jelentős összefüggéseket figyeltünk meg a WHR-ek és a genotípusok között a haplotípus 1. blokkjában talált három SNP-n, azaz rs2445765, rs1004984 és rs1902584 (P = 0,05, 0,044 és 0,01). Az ilyen SNP-k bármelyikénél kisebb allélú nőknél általában magasabb volt a WHR, mint a nők nélkül. A haplotípuselemzések összefüggést mutattak az 1. blokk TCCAT haplotípusa és a WHR között, amelynek P értéke 0,02 (1. ábra). A TCCAT haplotípus két kópiájával rendelkező nőknél volt a legmagasabb a WHR, 0,814, a nőknél pedig a legkisebb a WHR (0,797). Statisztikailag szignifikáns asszociációkat tapasztaltunk WHR-re az rs6493494 (a 3. blokkban) és az rs10046 (a 4. blokkban) SNP-knél is, 0, 04 és 0,007 P értékkel. A WHR és más genetikai markerek között nem tapasztaltunk összefüggést. Nem találtunk szignifikáns összefüggést a BMI-vel egyetlen genetikai markernél sem (3. táblázat és 1. ábra).

Asztal teljes méretben

Asztal teljes méretben

A CYP19A1 TCCAT haplotípus asszociációi az 1. blokkban WHR-rel és BMI-vel.

Teljes méretű kép

Asztal teljes méretben

vita

Ebben a nagy populációs vizsgálatban azt tapasztaltuk, hogy a CYP19A1 gén genetikai polimorfizmusai összefüggenek az elhízással kapcsolatos fenotípusokkal a kínai nőknél, különösen a premenopauzás nőknél az 1. haplotípus blokkban található polimorfizmusokkal. Ezek az eredmények nem váratlanok, tekintettel a CYP19A1 gén fontos szerepére az ösztrogén metabolizmusában, valamint a preadipocita proliferációban és differenciálódásban.

A CYP19A1 fehérje, az aromatáz, közvetetten befolyásolhatja a testzsír eloszlását és szabályozását azáltal, hogy szabályozza az androgének és az ösztrogének arányát a zsírszövetben. Az ösztrogén stimulálja a preadipocyták szaporodását és differenciálódását a szubkután és az intraabdominális zsírsejtekben található α- és β-ösztrogén receptorokon keresztül. Ezzel szemben a tesztoszteron gátolhatja a preadipocita szaporodását és differenciálódását, és stimulálhatja a katekolamin által közvetített lipolízist a β-adrenoreceptorok szabályozásával. A zsírszövet által szintetizált ösztrogén teljes mennyisége kicsi lehet, de a helyi szövetben elért koncentrációk valószínűleg magasak, ezért lokálisan jelentős biológiai hatással bírnak. Az ilyen ösztrogénforrás fontos, de még ismeretlen fiziológiai és patofiziológiai szerepet játszhat. 20 CYP19A1 knockout egér nemcsak emelkedett androgénszintet, hanem hasi elhízást és inzulinrezisztenciát is mutatott 12, ami egyértelműen jelzi az aromatáz szerepét a hasi elhízás kialakulásában. Ezért nem meglepő, hogy ebben a vizsgálatban a CYP19A1 polimorfizmusok és az elhízás összefüggéseit figyelték meg.

A CYP19A1 gén mérete kb. 123 kb, kódoló régiója 9 exon (kb. 30 kb, II-X exonok) és szabályozó régiója 93 kb (I. exon). A szabályozó régió legalább 10 különböző promótert tartalmaz, amelyek szöveti vagy jelátviteli út-specifikus módon szabályoznak. A 10 promóter közül az I.3, I.4 és II promoterek zsírszövetben expresszálódnak, az I.4 ​​promóter a fő. Az I.4 ​​promótert az I. osztályú citokinek, például az interleukin (IL) -6 és az IL-11, valamint a tumor nekrózis faktor alfa (TNF-a) szabályozzák. Az I.4 ​​promoter transzkripciós kezdőhelye mögött található egy kötőhely a protein-1 (Sp1) specifitásra. Az I.4 ​​promóter transzkripciós kezdő helyével szemben található a gamma interferon aktiváló szekvencia (GAS) elem, amelyet a glükokortikoid válasz (GRE) elem követ. 22 Mindhárom elemre szükség van az I.4 ​​promoter expressziójához.

A haplotípus 1. blokkjában talált SNP-k közel vannak az I.4 ​​promóterhez, ezért hatással lehetnek a transzkripciós szabályozásra és befolyásolhatják a zsírszövet aromatáz aktivitását. Az 1. haplotípus blokkban vizsgált öt SNP közül az rs1902584 rendelkezik a legrövidebb távolsággal a három válaszelemtől, 493 bázissal a GAS-tól, 646 bp-től a GRE-től és 915 bp-ig az Sp1-től. 22 Érdekes módon tanulmányunkban a legerősebb asszociációt figyeltük meg ezzel az SNP-vel, rs1902584. Premenopauzás nőknél a legtöbb keringő ösztrogént a granulosa petefészek sejtjei szintetizálják. A posztmenopauzás nőknél azonban az ösztrogén elsősorban azáltal alakul ki, hogy az androgéneket aromatáz-katalizált ösztrogénekké alakítják a zsírszövetben. Vizsgálatunk során azt tapasztaltuk, hogy a CYP19A1 gén és az elhízás összefüggése a premenopauzás nőkre korlátozódott. Erre az egyesületre nincs konkrét magyarázatunk. Nem valószínű, hogy a keringő ösztrogének hozzájárulhatnak a központi elhízás kialakulásához, mivel a premenopauzás nőknél átlagosan sokkal magasabb a keringő ösztrogén szintje, mint a posztmenopauzás nőknél.

Az asszociációs jelet megfigyeltük a haplotípus 3. és 4. blokkjában található SNP-k esetében is. A kódoló régióban és a 3 'UTR-ben 4 SNP blokk található, amelyek funkcionális jelentőséggel bírhatnak az mRNS stabilitásának befolyásolásával vagy a transzlációs termináció szabályozásával. 23 Ezek az SNP-k erős LD-ben is lehetnek, más funkcionális változatokkal a blokk bármely pontján. Az SNP-k 3. blokkjai az If és az I.2 promoterek között voltak, amelyek az agyban és a placentában expresszálódtak. Nincs konkrét magyarázatunk az SNP 3. blokk elhízással való összefüggésére.

Kínai premenopauzás nők közül néhány SNP-t WHR-hez társítottak, de BMI-t nem, míg néhány SNP-t BMI-hez, de nem WHR-hez társítottak. Valószínű magyarázat a következő. A WHR a hasi elhízást, míg a BMI az egész test elhízását jelzi. Tanulmányok kimutatták, hogy az aromatáz aktivitása a test különböző részein változhat. Az aromázaktivitás 6-30-szor magasabb a comb felső részén, a fenéken és a száron vett zsírtartalomban, mint a hasban. 24, 25 Az is lehetséges, hogy az aromatáz-szabályozás a zsírraktározási helyektől függően változik. Így a CYP19A1 polimorfizmusok hatása az elhízással kapcsolatos fenotípusokra a testben változhat.

Összefoglalva megállapítottuk, hogy a CYP19A1 gén genetikai polimorfizmusai összefüggenek az elhízással kapcsolatos fenotípusokkal a kínai nőknél, különösen a premenopauzás nőknél. Ha ezek az eredmények nem véletlenszerűek és további vizsgálatokkal megerősíthetők, akkor azt sugallhatják, hogy a CYP19A1 gén az ösztrogén bioszintézis révén módosíthatja az elhízás kockázatát.