гена

  • абстрактно
  • целта:
  • методи:
  • резултатите:
  • заключение:
  • Въведение
  • Материали и методи
  • елементи
  • ДНК подготовка
  • Избор на полиморфизми и генотипизиране
  • Статистически анализ
  • резултатът
  • Характеристики на пробата
  • Генотипизиране и брой алели
  • Асоциация на гените SOCS3 с количествени признаци, свързани със затлъстяването
  • Цялостен анализ
  • Анализ на стратифицираната националност
  • Линеен регресионен анализ
  • дискусия
  • Принос на автора

абстрактно

Генът SOCS3 играе важна роля в патогенезата на затлъстяването при животински модели, но данните от проучвания при хора са относително ограничени. За да се реши този проблем, беше извършен анализ на генетичната асоциация на националности с различен генетичен произход, живеещи в подобни условия на околната среда.

методи:

Двеста и единадесет от казахската, уйгурската и ханската националност в Синцзян, Китай, бяха допуснати на случаен принцип. SNP полиморфизмите rs4969168 и rs9892622 в рамките на или близо до гена SOCS3 са генотипирани с помощта на теста TaqMan-MGB. Проведено е проучване за асоциация между два полиморфизма и признаци, свързани със затлъстяването (индекс на телесна маса [ИТМ]; съотношение между талията и ханша [WHR]; тегло; измерване на височина, талия и ханш)].

резултатите:

Установена е значителна връзка между rs4969168 и свързаните със затлъстяването свойства, включително ИТМ (25, 32 ± 3, 49 kg/m2 за AA, 24, 60 ± 3, 70 kg/m2 за AG, 24, 39 ± 3, 42 kg/m2 за GG, P = 0 042)., тегло (65, 58 ± 11, 42 kg за AA, 63, 50 ± 11, 30 kg за AG, 62, 00 ± 10, 78 kg за GG, P = 0, 011) с ханска националност, но не и с казахска или уйгурска националност. Rs9892622 е значително свързан с ИТМ, WHR и КРЕМ при мъже уйгури. Rs9892622 също се свързва с ИТМ при казахстански мъже. Линейните регресионни анализи потвърждават горните констатации. Нито един от тези два полиморфизма обаче не е свързан със свойства, свързани със затлъстяването в общата популация.

заключение:

Полиморфизмът rs4969168 в или близо до гена SOCS3 има значителен ефект върху националността на Хан, докато rs9892622 е свързан със затлъстяването на уйгурска и казахска националности в Синдзян, Китай.

Затлъстяването е основен проблем на общественото здраве в световен мащаб и засяга лица от всички възрасти и етнически групи 1. Според Световната здравна организация (СЗО) в света има до един милиард хора с наднормено тегло, от които 300 милиона биха били класифицирани като клинично затлъстели (www.who.int). Освен това ситуацията е по-сериозна в повечето развити страни. Затлъстяването е основен рисков фактор за много здравословни проблеми, като сърдечни заболявания, диабет тип 2 и повечето видове рак 2; освен това тя представлява до 7,8% от общите разходи за здравеопазване в развитите страни 3. Многобройни проучвания се опитват да илюстрират патогенезата на затлъстяването.

Открити са редица гени, свързани със затлъстяването, един от най-важните е SOCS3 (супресор на цитокиновата сигнализация 3), който се намира в хромозомната област 17q24-17q25. SOCS3 действа като инхибитор на обратна връзка за различни цитокинови сигнали и инхибира функцията на лептин и следващите стъпки в инсулиновия сигнален път за регулиране на енергийния баланс 4, 5, 6, 7. Въпреки че тази функция е потвърдена при животински модели, данните за асоцииране от проучвания при хора са относително ограничени. Talbert et al. Те показват, че генът SOCS3 е свързан с индекса на телесна маса (ИТМ), висцералната мастна тъкан (DPH) и обиколката на талията (WAIST) в испаноморски семейства 8. Въпреки това, в проучване на Jamshidim et al. 9 относно анализи на асоциация на често срещани полиморфизми (rs4969169, rs12953258 и rs8064821) в SOCS3 между две нормални женски близнаци, изследващи телесно тегло, инсулинова чувствителност или липиден профил, не е установено, че нито един от трите полиморфизма е свързан със затлъстяването. Изследване на анализа на асоциацията на два полиморфизма в кодиращата последователност и промоторния регион на гена SOCS3 (включително -920 C> A (rs12953258) и -1044 C> A) при немски деца и юноши с екстремно затлъстяване показва, че няма връзка наблюдаваното. .

Този доклад се фокусира върху връзката между гена SOCS3 и свързаните със затлъстяването черти в казахската, уругвайската и ханската националност в китайската провинция Синдзян. Две полиморфизми на SNP бяха избрани въз основа на данните от полиморфизмите на таг HapMap и предишните проучвания на G SOCS3 и захарен диабет тип 2: мета-анализ на четири независими популации от проучването. PLoS One 2008; 3: e3852. "Href =/articles/aps201184 # ref11 aria-label =" Reference 11 "data-track = щракнете върху data-track-label = link> 11, 12. Един полиморфизъм е полиморфизмът A + 930 → G (rs4969168), който разположен в 3'UTR на гена SOCS3, хаплотип с маркиране на SNP (htSNP), който достатъчно покрива генетичната вариация на целия ген.Друг SNP, избран за това изследване, е rs9892622 A → G, високочестотен вариант в близост до гена, разположен в горния промоторен регион на гена SOCS3 и изглежда разумен функционален кандидат за локуса и затлъстяването на SOCS3 .

Материали и методи

елементи

Субекти (n = 2711) бяха избрани от три завода в Синцзян, Китай. Всички субекти бяха подложени на нормален медицински преглед и бяха избрани на случаен принцип, от които 1045 бяха казахи, 804 бяха уйгури и 862 бяха Хан, на възраст от 19 до 87 години. Проучването беше одобрено от местната комисия по етика и всички участници предоставиха информирано съгласие. Височината на изправяне (височината) беше измерена (с точност до 0,01 m) с помощта на стадиометър. Измерва се телесно тегло (маса) (с точност до 0,01 kg) с помощта на претегляща машина. Индексът на телесна маса (ИТМ) се изчислява като тегло в килограми, разделено на квадратен ръст в метри. И накрая, обиколката на талията (WAIST), обиколката на тазобедрената става (HIP) и съотношението на талията към бедрата (WHR) бяха определени, както е описано по-рано13 .

ДНК подготовка

Геномна ДНК се екстрахира от периферните кръвни левкоцити на всички проби по метода на екстракция на фенол-хлороформ нуклеинова киселина. Концентрациите на геномна ДНК в пробите бяха измерени с помощта на спектрофотометър NanoDrop (Thermo Fisher, Бостън, Масачузетс, САЩ) и бяха подходящи за анализ, когато съотношението на дължината на вълната 260/280 беше в диапазона 1.7-2.0, разредено до 10 ng/ul като работната концентрация.

Избор на полиморфизми и генотипизиране

Избрани са два варианта на SNP rs4969168 и rs9892622. Rs4969198 беше избран като tagSNP, за да обхване всички свързани полиморфизми на SOCS3, които се основават на наскоро публикувани данни на HapMap. Тъй като често срещаните варианти са податливи на често срещани заболявания, ние избрахме друг потенциален функционален локус с относително висока честота, rs9892622, в промоторния регион на SOCS3. Генотипизирането се извършва с помощта на 5'-нуклеазен TaqMan-MGB ™ анализ върху плаки с 384 ямки и система за откриване на последователността ABI PRISM 7900HT (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Суровите данни бяха прочетени в края и бяха групирани в три групи, представляващи три генотипа.

Статистически анализ

Данните бяха анализирани с помощта на SPSS (версия 13.0). Преди какъвто и да е друг анализ, оценката на максималната вероятност на честотите на алелите за отклонения от пропорциите на равновесие на Харди-Вайнберг (HWE) беше тествана с помощта на хи-квадрат теста за добро състояние, за да се гарантира, че не са възникнали типични грешки или отклонения в популационната структура . Разпределението на количествените признаци, свързани със затлъстяването (ИТМ, ръст, тегло, WHR, КРЕМ и HIP), характерни варианти (възраст, пол и др.) И генотипове между трите националности беше анализирано чрез еднопосочен ANOVA с SNK тест. Използва се t-тест (независими проби), за да се тества разпределението на вариантите при различните полове. Извършен е стратифициран анализ по националност и пол, за да се изследва взаимодействието между факторите на околната среда и генетичните фактори. Линейният регресионен анализ също се използва за определяне на важността на свързаните със затлъстяването свойства. За да се избегне прекомерна корекция, причинена от измерване на твърде много черти, свързани със затлъстяването, в регресионния анализ бяха включени само варианти на възраст, националност, пол и генотип. За горните тестове нивото на доверие P беше зададено на 0,05.

резултатът

Характеристики на пробата

След отстраняване на проби с липсващи данни, общата популация остава с n = 2667 проби, които включват три раси, казахска, уйгурска и ханска; броят на пробите от всяка раса и техният процент от общата популация са 1017 (38, 14%), 798 (29, 92%) и 852 (31, 94%). Разпределението на характеристиките на пробата (средно ± SD на признаците, свързани със затлъстяването и разпределението на генотипите на полиморфизма на SNP) са показани в Таблица 1. Статистическите разлики на тези варианти между националностите са определени с помощта на LSD тест на Fisher. Данните показват, че всички варианти (възраст, ИТМ, тегло, височина, WHR, WAIST, HIP, rs4969168 и rs9892622) са статистически различни между трите националности и предполагат, че анализът на взаимодействието на генните полиморфизми и факторите на околната среда в общата популация би да бъде неподходящо; по-скоро отделен анализ на ефектите от взаимодействието в отделните популации от всяка националност би бил по-подходящ.

Маса в пълен размер

Разпределението на вариантите, с изключение на полиморфизмите, при различните полове също е анализирано статистически чрез независими проби в t-теста (Таблица 2). Установено е, че вариантите с изключение на WHR се различават значително между мъжете и жените. Разпределението на генотипните полиморфизми при различните полове беше анализирано чрез теста x2 квадрат; не е открита разлика в генотипните честоти между половете, което показва, че няма грешка при писане или грешка.

Маса в пълен размер

Генотипизиране и брой алели

Успехът на генотипирането както на rs4969168, така и на rs9892622 е 97,4%. Честотите на алелите SOCS3 rs4969168 и rs9892622 са събрани за общата популация и всяка субпопулация (класифицирана по раса) (Таблица 1). В субпопулациите на Казахстан, Уйгур и Хан честотите на алелите rs4969168 са 0,582, 0,625 и 0,572, а честотите на алелите rs9892622 са 0,453, 0, 499 и 0,452. Няма отклонение от равновесието на Харди-Вайнберг (P> 0,05). Еднопосочната ANOVA беше използвана, за да се определи, че разпределението на полиморфизмите е статистически различно между трите националности.

Асоциация на гена SOCS3 с количествени признаци, свързани със затлъстяването

Цялостен анализ

Асоциацията на двата полиморфизма (rs4969168 и rs9892622) с BMI, WHR, височина, тегло, WAIST и HIP е определена чрез еднопосочен ANOVA с SNK тест, но не са открити доказателства за връзка между всеки от двата полиморфизма и над количествените черти в общата популация.

Анализ на стратифицираната националност

Тъй като затлъстяването се причинява от взаимодействие на екологични и генетични фактори и горните данни показват разлики между националностите или пола по отношение на характеристиките, свързани със затлъстяването, се предполага, че произходът на околната среда, расата, полът или възрастта могат да взаимодействат значително с полиморфизмите, които може да доведе до затлъстяване до затлъстяване или свързани признаци. Следователно, стратифицираният анализ беше извършен въз основа на взаимодействието между националността и полиморфизмите. Въпреки че не се наблюдава значителна разлика между трите rs4969168 генотипа в общата популация, данните предполагат, че има значителна разлика в субпопулациите (таблици 3 и 4). Установени са значителни разлики в средния ИТМ, тегло и WAIST между двойни сравнения на rs4969168 генотипове. Въпреки че за повечето сравнени двойки не е установено, че са статистически значими, настъпват наблюдаеми тенденции (Таблица 3). Въз основа на данни от групата Han, тъй като честотата на G алела се увеличава, BMI, теглото и WAIST измерванията намаляват, което предполага, че G алелът може да играе роля за поддържане на намалено телесно тегло в групата Han. Обратната тенденция обаче се наблюдава в казахстанската група, но не и в групата на уйгурите. Потенциалната причина за тази тенденция ще бъде разгледана допълнително във втората част на дискусията.

Маса в пълен размер

Маса в пълен размер

По отношение на rs9892622 не се наблюдава значителна разлика в общата популация за признаци, свързани със затлъстяването. Статистически значими резултати се появиха само при мъжката субпопулация на групата Уйгур, но не може да се обобщи очевидна тенденция от наборите от данни (Таблици 5 и 6).

Маса в пълен размер

Маса в пълен размер

Линеен регресионен анализ

Както при rs4969168, няма данни за връзка между rs9892622 и свързаните със затлъстяването характеристики в цялата популация, но в стратифицирания анализ се появи силна връзка. Интересното е, че за разлика от rs4969168, rs9892622 е свързан с ИТМ, тегло и WAIST в популациите на Казахстан и Уйгур, а не в популацията Han.

В заключение, независимо дали контролът върху теглото се приписва на различни патогенни фактори или разпространението на етнически хаплоблокове, генетичният фон със сигурност играе основна роля. Според настоящите ни данни rs4969168 и rs9892622 са свързани със затлъстяването и ефектът на асоцииране варира в зависимост от националността и пола. Необходимо е допълнително проучване за фина настройка на патогенните локуси и разкриване на функционалното въздействие на SOCS3 при затлъстяване.

Принос на автора

Wei TANG проектира изследвания, извършва експерименти и пише статия; Изследването е проектирано от Yong-quan SHI и Zhi-min LIU; Аналитичните инструменти са предоставени от Jun-jie ZOU и Jiao-yang ZHENG; и Xiang-fang CHEN и Hua-zong ZENG анализираха данните.