elemeket

absztrakt

Az elhízás a fejlett és a feltörekvő gazdaságokban egyaránt jelentős egészségügyi problémává vált 1. Az elhízási járvány a 2-es típusú diabetes mellitus, a metabolikus szindróma és a szív- és érrendszeri betegségek fokozott előfordulásával jár. Rengeteg bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a központi elhízás, különösen az intraabdominális zsírfelhalmozódás, inkább felelős a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő, elhízott betegek morbiditásáért és mortalitásáért, mint az általános, 2, 3 adipozitás .

Különböző etnikai csoportok eltérő genetikai háttérrel rendelkeznek. Vitathatatlan tény, hogy a GWAS elterjedt elhízása, amely magában foglalja az ázsiai és az afrikai populációkat, nagyobb valószínűséggel nyújt betekintést a különböző genetikai architektúrákba, és bizonyítékot szolgáltat a kauzális gének 16, 20, 26 finom feltérképezésére. Célunk volt tehát megismételni ezen validált lokuszok hatását a BMI-re, a derékbőségre és a derék-csípő arányra az európai és nem európai populációk GWAS-tanulmányaiból származó kínai populációkban. Ennél is fontosabb, hogy teszteltük azt a hipotézist, miszerint a belső és a szubkután zsíreloszlás pontos mutatói fontos információkat szolgáltathatnak a BMI-n, a derék kerületén és a derék-csípő arányán túl az új változatok azonosítása céljából.

az eredmény

A változatok BMI-re, az öv kerületére és az öv/oldal arányára gyakorolt ​​hatásának ellenőrzése

Az alany jellemzőit az 1. táblázat mutatja be. Az 56 validált BMP SNP, a derék kerülete és a derék/csípő arány közötti 19 lokusz asszociációja jól megismétlődött kínai populációinkban (2. táblázat). Általánosságban elmondható, hogy a 19 lókusz nagy része irányban konzisztens hatást mutatott, mint a korábbi vizsgálatok, kivéve az SNI-ket az ITIH4-AS1, MTIF3 és ZNRF3-ban. A SEC16B-ben lévő SNP rs574367 mutatta a legjelentősebb összefüggést a BMI-vel kilenc lókuszon a legalacsonyabb P esetén (P = 1, 33 × 10 -6), és az eredmény szignifikáns maradt a teszt többszöri korrigálása után (empirikus P = 0,004). A derék kerületével a legjelentősebb összefüggést rs671-vel figyelték meg ALDH2-ben, BMI-kiigazítással vagy anélkül (P = 1, 96 × 10 −6 és 4, 05 × 10 −7, illetve az empirikus P = 1 × 10 −4) . Hasonlóképpen, az öv/oldal arány elemzése kilenc SNP-t eredményezett nominális asszociációkkal; Az rs17782313 maximális jel volt az MC4R közelében, és a kockázati allélhordozók többszörös tesztkorrekciót követően általában növelték a derék és a csípő arányát (P = 0,0012; empirikus P = 0,06141).

Asztal teljes méretben

Asztal teljes méretben

Variánsok asszociációja zsigeri és szubkután zsíreloszlással

Megvizsgáltuk az MRI által leképezett közvetlen zsíreloszlás genetikai összetevőit is, nevezetesen a VFA, az SFA és a VFA-SFA arányt. Az elsődleges eredményeket a 3. táblázat mutatja be. Az 1. modell a nem és az életkor változóit tartalmazta a kiigazításhoz. A VFA-hoz névlegesen társított öt lokuszon (SEC16B, ETV5, FTO, ALDH2 és MC4R), BMI-től függetlenül, a felső lokusz rs671 volt az ALDH2-ben (P = 1, 94 × 10-6). Hasonlóképpen, a SEC16B-ben lévő rs574367 volt a tíz lokusz csúcsa (beleértve a SEC16B, LYPLAL1, TMEM18, RBJ, GRB14-COBLL1, NUDT3, ALDH2, MC4R, KCTD15 és ZNRF3) SFA-értékét (P = 0,0017). Két SNP-t LYPLAL1-ben vagy annak közelében vagy az ALDH2-ben társítottak a VFA-SFA arányhoz. Ez a mutató a zsigeri zsír tárolására való hajlamot írja le a szubkután zsírhoz képest (P = 0,0325 és 0,0001).

Asztal teljes méretben

Mivel a BMI képviseli a zsír- és izomtömeget, és korrelál a regionális zsírraktárakkal, a 2. modellt kiegészítették a BMI-vel. Bár a legtöbb VFA jel teljesen csillapodott, az rs671 az ALDH2-ben változatlan maradt (P = 9, 64 × 10-5). Hasonlóképpen, az RBJ-nél vagy annak közelében lévő SNP-k az SFA-nál és az SNP-k az LYPLAL1 és ALDH2 közelében lévő SNP-knél a VFA-SFA aránynál szintén nominális összefüggést mutattak a BMI-hez való igazodás után (P = 0, 01 és 0, 0318 az SFA-nál; P = 0,0091 és 0, 0007 a VFA-SFA aránynál). Megjegyeztük azt is, hogy a POC5-nél vagy a CDKAL1-nél vagy annak közelében lévő SNP-k csak a VFA-val mutattak névleges összefüggést a BMI-hez való igazítás után (P = 0,024 és 0,0318). Hasonlóképpen, az ITIH4-AS1-nél vagy annak közelében lévő SNP-k csak a BMI-hez való igazítást követően mutattak nominális összefüggést az SFA-val (P = 0,0225). Az ALDH2-ben lévő rs671 lokusz kivételével egyik más lokusz sem élt túl több összehasonlítást (pl. Rs671 empirikus P = 0,0043 VFA esetén, empirikus P = 0,0345 VFA-SFA aránynál).

A változatok nemi különbségei befolyásolják a zsigeri és a szubkután zsír eloszlását

Figyelembe véve a zsíreloszlás heterogenitását mindkét nemnél, külön elvégeztük a férfi és a nő elemzését, 27 SNP-t szolgáltatva, amelyek egy nemzetség három tulajdonságának legalább egyikéhez kapcsolódtak. Az rs671 társulása az ALDH2-ben a zsíreloszlási tulajdonságokkal csak a férfiakra korlátozódott (P = 1, 75 × 10-8 VFA esetén, P = 4, 43 × 10-8 VFA-SFA arány esetén, 4. táblázat), míg rs17782313 az MC4R közelében A VFA és az rs4846567 közelében a LYPLAL1 közelében az SFA esetében csak nőknél figyeltek meg (P = 2, 93 × 10-4, illetve 0,0015, 2. kiegészítő táblázat). Az összes fent leírt asszociáció szignifikáns maradt, vagy tendenciát mutatott a többszörös tesztelés utáni korrekció után (P 1 x 10-4 - 0,0778 empirikus tartomány). Ezenkívül más lokuszok, köztük a CPEB, az NRXN3, a PPARG és a SPRY2, szintén szignifikáns szexuális dimorfizmust mutattak. Az alcsoportelemzés teljesítményveszteségének csökkentése érdekében további együttes interakciós elemzéseket végeztünk az egész csoportra. Az eredmények azt mutatták, hogy az ALDH2 szexuális interakciói a VFA és a VFA-SFA arányában, az MC4R a VFA-ban és a LYPLAL1 az SFA esetében továbbra is szignifikánsak (P az interakciónál 9,88 × 10 - 8 és 0,0398 között változott).

Asztal teljes méretben

Az alkoholfogyasztás közvetítette az ALDH2 lokusz hatását a zsigeri zsír felhalmozódására

változások

A diagramdiagramok ( A ) Az ALDH2-ben található rs 671 és a VFA társulása ( B ) Az 677 rs asszociációja az ALDH2-ben az SFA-val ( C ) Az ALDH2-ben található rs 671 és a VFA-SFA arány aránya az alcsoport-elemzésben az alkoholfogyasztás alapján rétegezve a férfiak és nők teljes számában (* P = 1, 45 × 10 −4 a VFA esetében és 4, 65 × 10 −3 a a VFA-SFA arány a teljes fogyasztók számában, és * P = 4, 22 × 10 −5 a VFA esetében és 0, 0031 a VFA-SFA esetében a férfi fogyasztóknál). Az A allél hordozóit (azaz AA és AG) egy csoportba (AA + AG) egyesítettük az AA egyedek korlátozott száma miatt. Az ALDH2-ben az AA + AG (fehér) és a GG (sűrű) rs671 genotípusok közötti VFA, SFA és VFA-SFA arány medián, kvartilis, minimum és maximum. Az AA + AG (fehér) és a GG (sűrű) genotípusok száma zárójelben található. A P értékeket lineáris regresszióval határoztuk meg a BMI-t kiegészítő korrekciós additív modell alkalmazásával.

Teljes méretű kép

Eredményeink megerősítése érdekében alcsoportelemzést végeztünk, amely három alcsoportra osztotta az alanyokat (azaz nem ivók, alkalmi felhasználók és fogyasztók). Megállapítottuk, hogy az ALDH2 variáns és a VFA-SFA arány közötti nominális összefüggések az általános rendszeresen ivókra és a rendszeresen ivó férfiakra korlátozódtak (P = 0,0453, illetve 0,0429), és hogy a VFA növelésére való hajlam az általános rendszeres alkoholra korlátozódott fogyasztók. rendszeresen ivó férfiaknál (P = 0, 0503, illetve 0,0634), de véletlen ivóknál nem tapasztaltak összefüggést.

vita

Az 56 lókuszból 19-et, például FTO, MC4R és KCTD15, megismételtünk nominálisan a BMI-vel, a derék kerületével, valamint a derék és a csípő arányával, de az MC4R, ALDH2 és SEC16B SNP-k szignifikáns összefüggést mutattak a többszörös tesztelés után végzett korrekció után. . Ennél is fontosabb, hogy amikor a zsíreloszlás változatait kerestük meg a kínai populációban, tanulmányunk 56 lókuszból 15-et tárt fel, amelyek névlegesen kapcsolódnak legalább egy tulajdonsághoz a három zsíreloszlási indexen belül, és az SNP-k az MC4R vagy annak közelében, LYPLAL1 és ALDH2 szignifikánsan társultak többszörös tesztkorrekció után zsíreloszlással.

A GIANT konzorcium korábban arról számolt be, hogy a LYPLAL1-n lévő rs4846567 összefügg a derék-csípő arányával a GWAS-alapú egyéneknél, de az asszociáció csak nőkre korlátozódott (P = 2,6 × 10 -8) 7. Vizsgálatunk nem ismételte meg ezt a megállapítást sem az egész csoportban, sem a nőknél, de összefüggés mutatkozott az SFA-val és a VFA-SFA arányával, amely összhangban áll az európai 12 és japán populáció más eredményeivel 29. Az első vizsgálat egy másik független SNP, az rs11118316 összefüggését tárta fel a LYPLAL1 közelében (r2 = 0, D '= 0,004 HCB-ben; r2 = 0,285, D' = 0,935 CEU-ban az rs4846567-szel) VFA-SFA aránnyal mindkét férfiban és nők. Vizsgálatunk során ezt az SNP-t nem elemeztük, de feltételeztük, hogy a VFA-SFA arányhoz heterogén nemi vonatkozású jelek társulnak. A LYPLAL1 egy lizofoszfolipáz-szerű 1 fehérjét kódol, amely szerepet játszik a triglicerid lebontásának következő lépéseiben. Ez a terület összefüggést mutatott az éhomi szérum trigliceridekkel 30, az inzulinrezisztenciával 31 és az alkoholmentes zsírmáj betegséggel 32, ami arra utal, hogy bizonyos mértékben részt vesznek a máj lipidanyagcseréjében és az inzulinreakcióban. A LYPLAL1 és a nemek szerinti zsíreloszlás patogeneziséért felelős molekuláris mechanizmus továbbra is tisztázott a funkcionális vizsgálatokban.

Ennek a tanulmánynak számos korlátja van. Először, az életmód módosítása (pl. Alkoholfogyasztás és dohányzás) után nem végeztünk további elemzéseket, kivéve az ALDH2 lokusz elemzését, amely szoros összefüggést mutatott az alkoholfogyasztással. Nem ismert, hogy van-e kölcsönhatás az életmód és a zsíreloszlás egyéb változatai között. Másodszor, mindegyik lokusz egy SNP-jét teszteltük, a különböző populációkban a legjobb GWAS-jelek alapján, ami negatív eredményekhez vezethet a kínai területek elégtelen lefedettsége miatt. Ezenkívül a tanulmányban végzett több összehasonlítás ellenére sem zárható ki a hamis kapcsolat lehetősége.

Megismételtük a BMI-vel, a derék kerületével és a derék-csípő arányával összefüggő lókuszok hatását a zsíreloszlásban a kínai populációban, és bebizonyítottuk, hogy az MC4R, LYPLAL1 és ALDH2 képes modulálni a zsigeri és a szubkután zsíreloszlást. Eredményeink kiemelik a közvetlen és pontos zsíreloszlás fontosságának fontosságát az elhízással kapcsolatos lókuszok vizsgálatakor.

Anyagok és metódusok

elemeket

2009 és 2012 között legfeljebb 2958 embert toboroztunk a kínai Han őseivel rendelkező közösségből, és kizártuk a rákos, súlyos fogyatékossággal vagy súlyos pszichiátriai rendellenességekkel küzdőket. A fennmaradó betegek megalapozott beleegyezést adtak és kitöltöttek egy kérdőívet kórtörténetükről; antropometriai méréseken és laboratóriumi vizsgálatokon is átestek. A tanulmány összhangban állt a helsinki nyilatkozattal és jóváhagyta a sanghaji sanghaji népi kórház intézményi felülvizsgálati testülete.

Az alkoholfogyasztás fenotípusai és értékelése

A BMI-t a tömeg (kilogramm) tömegének és a 2-es magasságnak (méter) osztva kell kiszámítani. A derék kerületét a köldökzsinór szintjén, a csípő kerületét a fenék körül mértük. Az öv és a csípő arányát a derék kerülete és a csípő csípőjének arányában számoltuk centiméterben. A testzsír-eloszlás számszerűsítése érdekében minden alanynak hasi MRI-t (Archive, Philips Medical System, Amszterdam, Hollandia) végeztek a köldökzsinór szintjén L4 és L5 között fekvő helyzetben. Két képzett megfigyelő a SLICE-O-MATIC képelemző szoftvert használta (4.2-es verzió; Tom Vision Inc., Montreal, QC, Kanada) a képalkotó adatok grafikus ábrázolásának előállításához és a zsigeri zsír területének kiszámításához (cm 2) és a bőr alatti zsír területe. (cm2). Ha az eredmények több mint 10% -kal különböztek egymástól, a harmadik megfigyelő, aki vak volt az eredményekkel szemben, újra elemezte a képeket. Az alkoholfogyasztást illetően mindegyik alanyról röviden megkérdezték, fogyasztottak-e alkoholt életük során (véletlenül kevesebb, mint heti háromszor, és rendszeresen minden héten, vagy több mint háromszor), és olyan személyektől, akik pozitívan reagáltak. alkoholfogyasztóként határozták meg, míg a nemleges válaszok alkoholisták voltak.

Genotípuselemzés és minőségellenőrzés

Genomikus DNS-t nyertek ki az egyes egyedekből vett vérmintákból. Összesen 57 SNI-t társítottunk a BMI-hez, a derék kerületéhez és a derék és a csípő arányához a korábbi szakirodalomból (amint azt az 1. kiegészítő táblázat és az 1. ábra szemlélteti), hogy genotipizálásra kerüljön a MassARRAY Compact Analyzer (Sequenom, San Diego, CA, USA) segítségével. USA). Az 57 SNP egyikének sem sikerült meghiúsulnia a minőségellenőrzéssel, amelynek hívási aránya> 95% és egyezési arány> 99% volt. Ötvenhárom alanyot kizártunk 0,05 mintavételi gyakoriság miatt), kivéve az rs11118316.

Statisztikai analízis

A párosítási egyensúlyhiány meghatározásához Haploview-t (4.2 verzió; www.broad.mit.edu/mpg/haploview/) használtuk. A PLINK használata (//pngu.mgh.harvard.edu/

purcell/plink /) 41 logisztikai regressziós elemzéssel vizsgáltuk az SNP-k és a dichotóm változók közötti összefüggéseket, és lineáris regresszió-analízissel teszteltük az SNP-k kvantitatív tulajdonságokra gyakorolt ​​hatásait egy kiegészítő genetikai modellben. Valamennyi elemzést a kovariánsok, például életkor, nem és egyéb változók szempontjából korrigáltuk. A derék kerületét, a derék és a csípő arányát, a VFA, az SFA és a VFA-SFA arányt log10-vel transzformáltuk. Mivel az alkoholfogyasztás típusáról és mennyiségéről nem állnak rendelkezésre pontos adatok, az alkoholfogyasztás dichotóm változóra változott, amely magában foglalja az alkohol- és üdítőital-fogyasztókat. 10 000 permutáción alapuló többszörös tesztelést végeztek a PLINK segítségével. A statisztikai elemzéseket SAS szoftver (8.0 verzió; SAS Institute, Cary, NC, USA) segítségével végeztük, hacsak másképp nem jelezzük. P dupla értéke