elemeket

absztrakt

KONTEXTUS:

A szeparációs fehérje 2 (UCP2) részt vesz az ATP-szintézis szabályozásában, a reaktív oxigénfajták termelésében és a glükóz-stimulált inzulinszekrécióban a β-sejtekben. Az UCP2 polimorfizmusa elhízással és 2-es típusú diabetes mellitusszal társulhat.

Az UCP2 promoter (-866G> A, rs659366) funkcionális polimorfizmusának az elhízásra, a 2-es típusú cukorbetegségre és az átmeneti metabolikus tulajdonságokra gyakorolt ​​hatásának meghatározása. Ezen és a korábban publikált adatok további beépítése e változat metaanalízisébe az elhízásra és a 2-es típusú cukorbetegségre gyakorolt ​​hatása tekintetében.

TERVEZÉS:

Az UCP2 rs659366-ot genotípusba soroltuk összesen 17 636 dán egyén számára, és elhízott és nem elhízott egyének, valamint glükóztoleráns 2. és 2. típusú cukorbetegek esetkontroll tanulmányait készítettük. A metaanalíziseket magában az adatkészletben és a nyilvánosan elérhető adatkészletekben végezték. Az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség szempontjából releváns kvantitatív tulajdonságokat külön vizsgálati populációkban elemezték.

az eredmények:

Nem találtunk következetes összefüggést az UCP2 -866G allél és az elhízás vagy a 2-es típusú cukorbetegség között. Mindazonáltal 12 984 alany adatainak meta-analízise összefüggést mutatott az elhízással (GA: GG valószínűségi arány (OR) (95% konfidencia intervallum (CI)): 0,894 (0,826-0,968) P = 0,00562 és AA, szemben a GG OR-val ( 95% CI): 0,892 (0,800-0,996), P = 0, 0415. Ezenkívül a 15 típusú személy 2-es típusú cukorbetegségére vonatkozó metaanalízis nem mutatott összefüggést Megnövekedett éhomi szérum inzulinszint (P = 0,002) és HOMA inzulinrezisztencia index (P = 0,007) Fiatal kaukázusi betegeknél (n = 377) az intravénás glükóztolerancia teszt során mért inzulinérzékenység csökkent a GG genotípus hordozókban (P = 0,05).

következtetés:

Az UCP2-866G allél csökkent inzulinérzékenységgel társul dán személyeknél, és kombinált metaanalízis során elhízással jár.

Az UCP2-ben közös -866G> polimorfizmust azonosítottak (rs659366). Megállapítást nyert, hogy a 15 nukleáris promóterben helyezkedik el, feltételezett kötőhelyekkel a két β-sejt transzkripciós faktorhoz. Beszámoltak arról, hogy a -866A allél mind a csökkent, mind a megnövekedett Ucp2 mRNS-szinttel társul a zsírszövetben; 14, 16, de a riporter -866A alléllel készült konstrukciók fokozott aktivitást mutatnak a 14 adipocitákban és a β-sejtekben. Ezért a legvalószínűbb, hogy a -866A allél fokozott promoter aktivitást okoz, és növeli az Ucp2 mRNS szintjét.

Bebizonyosodott, hogy a GG genotípus az elhízás fokozott kockázatával jár 596 és 791 fehér európaiaknál. 14 A spoj866G> A és az adipozitás közötti kapcsolatot illetően nem született megállapodás; az eredeti megfigyeléssel14 ellentétben számos kisebb vagy ugyanolyan nagy vizsgálat nem mutatott összefüggést a testtömeg-index (BMI) szintjeivel vagy a derék-csípő arányával. 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, Közös génváltozat, éhomi testtömeg és plazma inzulin markerek. Diabetes Obes Metab 2007; 9: 130–131. "Href =/articles/ijo201222 # ref26 aria-label =" Referencia 26 "data-track = click data-track-label = link> 26, 27 Azonban 2695 egészséges brit férfi közül az AA genotípus gyakoribb volt elhízott résztvevőknél, 28 és A −866G allélt tartalmazó haplotípust összefüggésbe hozták gyermekkori elhízással.29 Kissé megnövekedett „zsír BMI” -ről számoltak be dán elhízott A-allélos férfiaknál is. 22, 31 Ezért még mindig nem világos, hogy ez a variáns az elhízáshoz kapcsolódóan Ez kiterjedtebb tanulmányok és kollektív metaanalízisek szükségességéhez vezetett.

Számos tanulmány megvizsgálta a −866G> A és az olyan metabolikus szindróma komponensek kapcsolatát, mint a hiperglikémia, az elhízás, a magas vérnyomás és a dyslipidaemia (áttekintve: Chan és Harper 32, valamint Fisler és Warden 33). Feltételezve, hogy a −866G> A polimorfizmust egy finomabb, elhízással kapcsolatos közbenső fenotípus befolyásolja, számos érdekes megfigyelés történt; 681, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő francia betegnél az UCP2 G allél emelkedett triglicerid- és összkoleszterinszinttel, valamint a dyslipidaemia 34 fokozott kockázatával és a HDL (nagy sűrűségű lipoprotein) szintjének csökkenésével számolt be 658 A-allélt hordozó koreai nő között. lipidszinttel való összefüggésről is beszámoltak. 18, 19, 20, 23

Ezt a változatot tehát nagyrészt sok kicsi, változó kimenetelű tanulmány jellemezte, ezért nagyon fontos, hogy nagyobb, de még mindig jól jellemzett vizsgálati csoportokban végezzünk vizsgálatokat az UCP2 −866G szerepének meghatározása érdekében. > Polimorfizmus. E korai vizsgálatok közül sok nem volt elegendő a megfigyelt hatások nagyságához képest, és néhányuk valószínűleg hamis pozitív jelentésnek minősül. Ezért összesen 17 636 dán adatait felhasználva célja ennek a tanulmánynak az UCP2 −866G> A polimorfizmus és a különféle metabolikus markerek, a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás kapcsolatának tisztázása. Ezenkívül elvégeztük az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség meta-elemzését, összekapcsolva adatainkat korábban publikált és nyilvánosan elérhető adatokkal. Ebből a tanulmányból azt a következtetést vontuk le, hogy a −866 polimorfizmus G-allélja egyik vizsgálati csoportunkban és a kombinált metaanalízisben is társul az elhízással, míg ez a variáns vizsgálati csoportjainkban vagy a kombinált metaanalízis. Ezenkívül ennek a variánsnak a G-allélja fokozott inzulinrezisztenciával társul.

Anyagok és metódusok

résztvevők

Az rs659366 típusú UCP2 polimorfizmust 17 636 dán genotipizálta, amely tartalmazott (1) egy Inter99 mintát egy középkorú Dan Dan populációból, amelyet a Megelőzési és Egészségügyi Kutatóközpontban vettek (n = 6162, NCT00289237 nyilvántartási szám), 41 (2) 2. típus a cukorbeteg betegek mintavétele a Steno Diabetes Center ambuláns klinikáján (n = 1720), (3) a Steno Diabetes Centerből kiválasztott középkorú glükóztoleráns alanyok populációs csoportja (n = 733), (4) az ADDITION vizsgálati csoport, az Aarhusi Egyetem Általános Gyakorlatok Tanszékén (n = 8644, Clinical Trials Reg. No. NCT00237548) keresztül vett mintavételhez, amely populációalapú magas kockázatú szűrés és intervenciós vizsgálat a 2-es típusú cukorbetegségről a 42-es és 5-ös általános gyakorlatban a Prevenciós és Egészségügyi Kutatóközpontból befogadott fiatal, egészséges dán kaukázusi népességi minta (n = 377). Klinikai jellemzőket írtak le. 43, 44 A vizsgált 3. minta egy részét (32%) az rs 659366 vonatkozásában is megvizsgálták az előző publikációban. 15

Az 1. és 3. vizsgálati csoportot standard 75 g orális glükóz tolerancia tesztnek vetették alá, és az 5. vizsgálati csoportot gyakran tolbutamiddal módosított IVGTT-vel vizsgálták. 45 A részvételt megelőzően minden entitástól megkapta a tájékozott írásbeli hozzájárulást. A tanulmányt a Koppenhága Megyei Etikai Bizottság jóváhagyta, és összhangban volt a Helsinki Nyilatkozat elveivel. A 2-es típusú cukorbetegséget és a tranzienseket a WHO kritériumai szerint határozták meg. 46

Az elhízás esettanulmány-vizsgálata során az eseteket definiáltuk olyan eseteknek, amelyeknél a BMI kg 30 kg m −2, és a kontroll alanyoknak, akiknek a BMI −2. A diszlipidémia az éhomi szérum trigliceridek -1,7 mmol 1 -1 vagy a HDL-koleszterin -1 férfiaknál vagy -1 nőknél és/vagy egyidejű vagy korábbi lipidcsökkentő gyógyszerekkel végzett kezelés. A magas vérnyomást úgy határoztuk meg, mint az átlagos szisztolés vérnyomás -140 Hgmm és/vagy az átlagos diasztolés vérnyomás -90 Hgmm és/vagy a jelenlegi vagy korábbi vérnyomáscsökkentő kezelés.

Biokémiai és antropometriai mérések

A magasságot és a testtömeget könnyű belső ruházatban és cipő nélkül mértük, és a BMI-t súlyként (kg)/(magasság (m)) 2 számoltuk ki. Az öv kerületét álló helyzetben, az ágyéki gerinc és a hát alsó széle, valamint a csípő kerülete között félúton mértük maximálisan. Vérmintákat vettünk 12 órás böjt után. A plazma glükózt glükóz-oxidáz módszerrel analizáltuk (Granutest, Merck, Darmstadt, Németország). A HbA 1C-t nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával mértük ioncserélőn (normál referencia tartomány: 4, 1-6, 4%), és a szérum inzulint (a des 31, 32 és az intakt proinsulin kivételével) AutoDELFIA inzulinkészlettel (Perkin- Elmer Wallac, Turku, Finnország). A szérum triglicerideket, valamint az összes és HDL-koleszterint enzimatikus kolorimetriás módszerekkel (GPO-PAP és CHOD-PAP, Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Németország) elemeztük. A HOMA-IR-t úgy határoztuk meg, hogy az éhomi plazma glükózszintjét (mmol 1-1) megszoroztuk az éhomi szérum inzulinnal (pmol 1-1), és elosztottuk 22,5-tel. 47

genotipizálás

Az rs659366 UCP2 polimorfizmust a KASPar (KBioscience, Hoddesdon, Egyesült Királyság) alkalmazásával genotipizáltuk. A genotipizálásba bevont 965 véletlenszerű duplikált minta közötti eltérés 0% volt, és a genotipizálás sikerességi aránya 97% volt. A genotípusok minden csoportja követte a Hardy-Weinberg egyensúlyt.

Statisztikai elemzések

az eredmény

Elhízás esetek ellenőrzése

Az UCP2 −866G> A polimorfizmust 17 636 dánban genotipizálták, és elhízás esettanulmány-vizsgálatokat végeztünk (BMI −2 vs BMI  30 kg m −2) és a WHO által definiált 2. típust. Az elhízás esettanulmány-vizsgálatát külön végeztük el a minták esetében a Steno-tanulmány/Inter99 és az ADDITION a detektálási protokollok eltérései miatt, és a Steno/Inter99 mintában (n = 4700) nominális összefüggést figyeltünk meg −866G> A-val (táblázat) 1). A genotípusok megoszlása ​​azt mutatta, hogy a GG és GA genotípusok gyakoribbak voltak a Steno/Inter99 csoport elhízott egyénjeiben, ami arra utal, hogy a G allél hajlamosít az elhízásra. Az ADDITION vizsgálat eredményei (n = 4022) azonban nem mutattak bizonyítékot az elhízással való összefüggésre (1. táblázat).

Asztal teljes méretben

A 2-es típusú cukorbetegség esettanulmányának vizsgálata

A 2-es típusú cukorbetegségben nem volt különbség az alacsonyabb allélfrekvenciákban vagy a genotípus megoszlásában az esetek (n = 3338) és a kontrollok (n = 4904) között (A kiegészítő táblázat). Ezenkívül az ADDITION kohorsz prospektív elemzésében a genotípusok és az alacsonyabb allélfrekvenciák megoszlása ​​hasonló volt azoknál a nem cukorbetegeknél, akik 5 éves követés után 2-es típusú cukorbetegségre tértek át (GG 67, GA 82, AA 18) és azokban, akik megtérés nélkül tették ezt (GG 1330, GA 1660, AA 586). Nem volt különbség a cukorbetegség megjelenésének életkorában a különböző genotípusos csoportokban, és a dyslipidaemia és a magas vérnyomás egyéb felfedező társulási vizsgálata negatív volt (az adatokat nem közöltük).

Az UCP2 −866G> A elhízásra és 2-es típusú cukorbetegségre gyakorolt ​​hatásának metaanalízise

Az UCP2 −866G> A polimorfizmus metaanalízisét végeztük az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség vonatkozásában, felhasználva a tanulmányból nyert adatokat, valamint a korábban közzétett jelentések rendelkezésre álló adatait (1. ábra). A 2-es típusú cukorbetegség esetében a tanulmányok nagyon heterogének voltak (P = 1, 4 × 10-5) - valószínűleg a nagy 20, 21, 23, 35, 38 etnikai különbségek miatt -, és általános összefüggést nem figyeltek meg (P = 0, 3). A homogenitást (P = 0,02) szinte kizárták az elhízási vizsgálatok között, amikor az ázsiai (50, 51) alanyokkal végzett vizsgálatokat kizárták, amelyek a betegek 4% -át jelentették. Az A-866G> A polimorfizmus és az elhízás átfogó összefüggést mutatott (P = 0,003) (1. ábra). A metaanalízis valószínűsége 0, 89 volt GA vagy AA genotípusokhoz viszonyítva, szemben a GG kockázati genotípussal, összesen 12 984 európai eredetű egyén (GA: GG valószínűségi arány (OR) (95% konfidencia intervallum (CI)): 0,894 ( 0,826 - 0,968), P = 0,00562 és AA vs. GG OR (95% CI): 0,892 (0,8800-0996), P = 0,0415). Az ezekhez a valószínűségi arányokhoz kapcsolódó elhízással járó populációs kockázat a kombinált metaanalízisben a GG genotípus esetében 0,8%, a Steno/Inter99 vizsgálati csoportban 1,8% volt. Így a Steno/Inter99 vizsgálati csoport adataival összhangban ez a metaanalízis megerősíti, hogy egy közös G-allél az elhízással társul.

ucp2

Az elhízás metaanalízise ( a ) és a 2-es típusú cukorbetegség ( b ). Az elhízás metaanalízise a 14., 15., 18., 29., 31. hivatkozás adatait használja fel a tanulmányban kapott adatok mellett. A 2-es típusú cukorbetegség metaanalízise a 17., 20., 21., 23., 35., 38., 50., 58. hivatkozás, az A polimorfizmus adatait használja fel, egy béta-blokkoló alkalmazását akut koszorúér-szindrómában szenvedő betegeknél. Pharmacogenet Genomics 2010; 20: 231-238. "Href =/articles/ijo201222 # ref59 aria-label =" 59. referencia "data-track = click-track-label = link> 59, kivéve a tanulmány adatait.

Teljes méretű kép

−866G> A hatása a kvantitatív tulajdonságokra

Az Inter99 vizsgálati populációban számos kvantitatív metabolikus tulajdonságot elemeztünk −866G> A vonatkozásában (2. táblázat). Az éhomi plazma glükóz és a szérum inzulin szignifikánsan magasabb volt a GG genotípus között (P = 0,02 és P = 0,002). A G-allél hordozói jobban ellenálltak az inzulinnak, mint a homoostasis modell (HOMA-IR) értékelésénél becsülték (P = 0,007), amit az inzulinérzékenységi index becslésének csökkenése (BIGTT-SI, P = 0,03). A 377 fiatal egészséges kaukázusi mintából, akik tolbutamiddal módosított GG-allél IVGTT hordozón estek át, csökkent inzulinérzékenységük volt (P = 0,05), de a legmarkánsabban recesszív modellt alkalmaztak (3. táblázat).

Asztal teljes méretben

Asztal teljes méretben

Bár a GG genotípus szignifikánsan társult az elhízással az Inter99/Steno vizsgálati csoportban és a metaanalízis során, a BMI genotípus nem változott az Inter99 vagy az ADDITION vizsgálati csoportokban (2. táblázat és B. kiegészítő táblázat). 377 fiatal egészséges kaukázusi mintában a zsírszázalék alacsonyabb volt a GG hordozókban (átlag ± sd: GG 22 ± 8%, GA 24 ± 7%, AA 23 ± 9%, P = 0,02), de a BMI nem változott (3. táblázat). A derék-csípő arányt, a derékbőséget, az éhomi szérum lipideket és a vérnyomást illetően nem találtunk összefüggést a −866G> A polimorfizmussal (2. és 3. táblázat és B. kiegészítő táblázat). Az elemzéseket az életkor és a nem tekintetében, valamint a BMI kiigazításával vagy anélkül végeztük, de ez nem változtatta meg lényegesen az eredményeket.

vita

Fő pozitív megállapításunk az UCP2 −866G> A polimorfizmus inzulinrezisztenciával való összefüggése volt 5781 középkorú dán és 377 fiatal, egészséges dán között, ahol a G-allélos alanyoknak folyamatosan alacsonyabb volt az inzulinérzékenységük. A második pozitív megállapítás az UCP2-866A allél elhízottságának csökkentése volt az OR-ban egy 12 984 egyént bevonó metaanalízis során. Az elhízás populációs kockázata a kombinált metaanalízis során 0,8% volt, ami alacsony, de az elhízással vagy cukorbetegséggel összefüggő génvariánsok esetében korábban azonosított tartományon belül van. 52 A BMI azonban ezzel a változattal nem növekedett a kvantitatív tulajdonságok vizsgálatakor. Így bár a változatot elhízással társították, hatása elsősorban a perifériás inzulin alacsonyabb érzékenységének tudható be, mivel ez a kvantitatív tulajdonság következetesen alacsonyabb volt a GG genotípus hordozókban.

Az inzulinrezisztencia ok-okozati összefüggésben van az oxidatív stresszel, 53 és az UCP2 hiánya növeli a szuperoxid 8 termelését és oxidatív stresszt okoz. 9 Az UCP2 túlzott expressziója a sejtekben csökkenti a reaktív oxigénfajok tápanyagok által kiváltott termelését. A továbbfejlesztett UCP2 expressziós minta kettős funkciót tesz lehetővé az elhízásban (energia-anyagcsere) és a 2-es típusú cukorbetegségben (glükóz-anyagcsere) 55, összhangban azzal a megállapításunkkal, hogy ez a változat a csökkent inzulinérzékenységgel és az elhízással jár együtt a G-allélhordozókban. az A-866G> allélja. Úgy gondolják, hogy alacsonyabb cisz-aktiváló képességén alapuló polimorfizmus a reaktív oxigénfajok megnövekedett szintjével és az inzulinrezisztenciával jár. Az elhízás növeli az UCP2 expresszióját a különféle szövetekben, 1 és a -866G allél, valamint az inzulinrezisztencia és az elhízás közötti megfigyelt összefüggés lehetséges mechanizmusa az, hogy az UCP2 mRNS elhízás által kiváltott növekedése alacsonyabb lehet az -866G allél esetében az A- allél, ami a reaktív oxigénfajok fokozott termeléséhez és az inzulinrezisztenciához vezet a G-allél hordozókban.

Osztrák egyéneknél a −866G> A polimorfizmus G-allélja szintén elhízással társult, míg az éhomi inzulin alacsonyabb volt a GG genotípust hordozó osztrákoknál. Ezekben az egyénekben a zsigeri zsír UCP2 mRNS szintje csökkent a GG genotípusú alanyokban. Csökkent inzulinérzékenységet figyeltek meg az AA genotípusú olaszoknál, de ennek az ellenkezőjét tapasztaltuk. Bár a jelenlegi SNP-nek az alléljai különböző cisz-aktiváló képességekkel bírnak (A-allél magasabb promoteraktivitást biztosít), ezek a megfigyelések összhangban vannak Hsu és mtsai. 56 rámutat arra a lehetőségre, hogy még ismeretlen változatok felelősek lehetnek az inzulinrezisztenciára gyakorolt ​​hatásért.

Beszámoltak arról, hogy az inzulinrezisztencia (HOMA-IR) pozitív korrelációt mutat az UCP2 mRNS expressziójával a zsigeri zsírszövetben 100 elhízott olasznál, akik gyomor laparoszkópos kötést végeznek, 20, míg az éhomi plazmaszintek negatívan korrelálnak a bőr alatti zsír UCP2 mRNS expressziójával. 60 Nem zárható ki azonban a különböző zsírraktárak közötti expressziós szint és az expressziós szabályozás közötti különbség.

Összefoglalva: összesen 17 636 dán vizsgálata kimutatta, hogy az UCP2 -866G> A polimorfizmus csökkent inzulinérzékenységgel és elhízással jár. Ezenkívül megerősítettük az elhízással való összefüggést az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség meta-elemzésének elvégzésével adatainkban, a nyilvánosan elérhető adatokkal kombinálva.