елементи

абстрактно

Затлъстяването се превърна в основен здравен проблем както в развитите, така и в развиващите се икономики 1. Епидемията от затлъстяване е придружена от повишена честота на захарен диабет тип 2, метаболитен синдром и сърдечно-съдови заболявания. Има достатъчно доказателства, че централното затлъстяване, особено интраабдоминалното натрупване на мазнини, е по-отговорно за заболеваемостта и смъртността при пациенти със затлъстяване със захарен диабет тип 2, отколкото с общо затлъстяване 2, 3 .

Различните етнически групи имат различен генетичен произход. Безспорен факт е, че широкото затлъстяване на GWAS, което включва азиатски и африкански популации, е по-вероятно да даде представа за различни генетични архитектури и да предостави доказателства за фино картографиране на причинно-следствените гени 16, 20, 26. Следователно целта ни беше да възпроизведем ефекта от тези валидирани локуси върху ИТМ, обиколката на талията и съотношението на талията до ханша при китайски популации, получени от проучвания на GWAS за европейски и неевропейски популации. По-важното е, че тествахме хипотезата, че точните показатели за вътрешно и подкожно разпределение на мазнините могат да предоставят важна информация извън ИТМ, обиколката на талията и съотношението на талията до ханша с оглед идентифициране на нови варианти.

резултатът

Проверка на влиянието на вариантите върху ИТМ, обиколката на колана и съотношението колан към страна

Характеристиките на субекта са показани в Таблица 1. Асоциациите на 19 локуса между 56-те валидирани BMP SNP, обиколката на талията и съотношението между талията и ханша бяха добре възпроизведени в нашите китайски популации (Таблица 2). Като цяло, повечето от 19-те локуса показват насочено последователен ефект, както предишни проучвания, с изключение на SNP в ITIH4-AS1, MTIF3 и ZNRF3. SNP rs574367 в SEC16B показва най-значимата връзка с ИТМ при девет локуса за най-ниския P (P = 1, 33 × 10 -6) и резултатът остава значителен след многократна корекция на теста (емпирично P = 0,004). Най-значимата връзка с обиколката на талията се наблюдава при rs671 в ALDH2, със или без корекции на ИТМ (P = 1, 96 × 10 −6 и 4, 05 × 10 −7, и емпирично P = 1 × 10 −4, съответно) . Аналогично, анализът на съотношението колан/страна дава девет SNPs с номинални асоциации; rs17782313 е близо до MC4R и носителите на рискови алели са склонни да увеличават съотношението между талията и ханша след многократна корекция на теста (P = 0,0012; емпирично P = 0,06141).

Маса в пълен размер

Маса в пълен размер

Свързване на варианти с висцерално и подкожно разпределение на мазнините

Също така тествахме генетичните компоненти на директно разпределение на мазнини, изобразени чрез ЯМР, а именно VFA, SFA и съотношението VFA-SFA. Основните открития са показани в Таблица 3. Модел 1 включва променливи между пола и възрастта за приспособяване. В рамките на петте локуса (SEC16B, ETV5, FTO, ALDH2 и MC4R), номинално свързани с VFA, независимо от ИТМ, горният локус беше rs671 в ALDH2 (P = 1, 94 × 10-6). По подобен начин, rs574367 в SEC16B беше пикът на десет локуса (включително SEC16B, LYPLAL1, TMEM18, RBJ, GRB14-COBLL1, NUDT3, ALDH2, MC4R, KCTD15 и ZNRF3) за SFA (P = 0.0017). Два SNP в или близо до LYPLAL1 и ALDH2 са свързани със съотношението VFA-SFA, показател, описващ тенденцията за съхраняване на висцерална мастна тъкан в сравнение с подкожната мазнина (P = 0,0325 и 0,0001).

Маса в пълен размер

Тъй като ИТМ представлява мастна и мускулна маса и корелира с регионалните депа за мазнини, Модел 2 беше допълнително коригиран за ИТМ. Въпреки че повечето VFA сигнали бяха напълно отслабени, rs671 в ALDH2 остана непроменен (P = 9, 64 × 10-5). По същия начин SNPs на или близо до RBJ и NUDT3 за SFA и SNPs близо до LYPLAL1 и ALDH2 за съотношението VFA-SFA също показват номинална асоциация след корекция за BMI (P = 0, 01 и 0, 0318 за SFA; P = 0.0091 и 0, 0007 за съотношение VFA-SFA). Ние също така отбелязахме, че SNPs при или в близост до POC5 и CDKAL1 показват номинална асоциация само с VFA след корекция за BMI (P = 0,024 и 0,0318). По подобен начин SNPs на или близо до ITIH4-AS1 показват номинална връзка само със SFA след корекция за BMI (P = 0,0225). С изключение на rs671 локуса в ALDH2, нито един от другите локуси не е оцелял при многократни сравнения (напр. Rs671 емпирично P = 0,0043 за VFA, емпирично P = 0,0345 за отношение VFA-SFA).

Различията между половете във вариантите засягат разпределението на висцералните и подкожните мазнини

Като взехме предвид хетерогенността на разпределението на мазнините и при двата пола, направихме анализи на мъже и жени поотделно, осигурявайки 27 SNP, свързани с поне една от трите черти в един род. Асоциацията на rs671 в ALDH2 със свойствата на разпределение на мазнините беше ограничена до мъжете (P = 1, 75 × 10 −8 за VFA, P = 4, 43 × 10 −8 за съотношението VFA-SFA, Таблица 4), докато rs17782313 близо до MC4R за VFA и rs4846567 близо до LYPLAL1 за SFA са наблюдавани само при жени (P = 2, 93 × 10-4 и 0,0015, съответно, допълнителна таблица 2). Всички описани по-горе асоциации остават значими или показват тенденция след корекция за многократно тестване (емпиричен диапазон P 1 x 10-4 до 0.0778). В допълнение, други локуси, включително CPEB, NRXN3, PPARG и SPRY2, също показват подчертан сексуален диморфизъм. За да намалим основата за загуба на ефективност в анализа на подгрупата, извършихме допълнителни анализи за съвместно взаимодействие на цялата група. Резултатите показаха, че сексуалните взаимодействия на ALDH2 за съотношението на VFA и VFA-SFA, MC4R за VFA и LYPLAL1 за SFA остават значителни (P за взаимодействието варира от 9,88 × 10 - 8 до 0,0398).

Маса в пълен размер

Консумацията на алкохол медиира ефекта на локуса ALDH2 върху натрупването на висцерална мазнина

свързани

Диаграми в полето ( A ) Асоциация на rs671 в ALDH2 с VFA ( Б. ) Асоциация на rs671 в ALDH2 със SFA ( ° С ) Асоциация на rs671 в ALDH2 със съотношението VFA-SFA в анализа на подгрупата, стратифициран от консумацията на алкохол в общия брой мъже и жени (* P = 1, 45 × 10 −4 за VFA и 4, 65 × 10 −3 за съотношение VFA-SFA в общ брой потребители и * P = 4, 22 × 10 −5 за VFA и 0, 0031 за VFA-SFA при мъже). Носителите на алел A (т.е. AA и AG) бяха обединени в една група (AA + AG) поради ограничения брой индивиди с AA. VFA, SFA и съотношението VFA-SFA между AA + AG (бяло) и GG (плътно) rs671 генотипове в ALDH2 се отчитат като медиана, квартил, минимум и максимум. Броят на генотипите AA + AG (бял) и GG (плътен) е даден в скоби. Стойностите на Р се определят чрез линейна регресия при модел на добавка, който допълнително регулира ИТМ.

Изображение в пълен размер

За да подсилим констатациите си, направихме анализ на подгрупа, който раздели участниците в три групи (т.е. непиещи, случайни потребители и потребители). Установихме, че номиналните асоциации между варианта ALDH2 и съотношението VFA-SFA са ограничени до общите редовно пиещи и мъжете, които пият редовно (P = 0,0453 и 0,0429, съответно), и че тенденцията към увеличаване на VFA е ограничена до общия редовен алкохол потребителите. при мъжете редовно пиещи (P = 0, 0503 и 0,0634, съответно), но не се наблюдават асоциации при случайни пиячи.

дискусия

Репликирахме 19 от 56 локуса, като FTO, MC4R и KCTD15, номинално бяха свързани с ИТМ, обиколка на талията и съотношение талия към тазобедрената става, но SNPs в MC4R, ALDH2 и SEC16B показаха значителна връзка след корекция за многократно тестване . По-важното е, че при търсенето на варианти за разпределение на мазнини в китайската популация, нашето проучване разкри 15 от 56 локуса, които номинално са свързани с поне една черта в рамките на трите индекса за разпределение на мазнините и SNP в или в близост до MC4R, LYPLAL1 и ALDH2 са значително свързани с разпределение на мазнините след многократна корекция на теста.

Консорциумът GIANT по-рано съобщава, че rs4846567 на LYPLAL1 е свързан със съотношението между талията и ханша при лица, базирани на GWAS, но асоциацията е ограничена до жени (P = 2,6 × 10 -8) 7. Нашето проучване не повтаря тази констатация в цялата група или при жените, но има връзка със SFA и съотношението VFA-SFA, които са в съответствие с други констатации в европейските 12 и японските популации 29. Първото проучване разкрива и връзката на друг независим SNP, rs11118316 близо до LYPLAL1 (r2 = 0, D '= 0,004 в HCB; r2 = 0,285, D' = 0,935 в CEU с rs4846567) с отношение VFA-SFA и при мъжете, и при Жени. Този SNP не е анализиран в нашето проучване, но предположихме, че има разнородни сигнали, свързани с пола, свързани със съотношението VFA-SFA. LYPLAL1 кодира лизофосфолипаза-подобен протеин 1, който играе роля в следващите етапи на разграждане на триглицеридите. Тази област показва връзка с серумните триглицериди на гладно 30, инсулиновата резистентност 31 и безалкохолната мастна чернодробна болест 32, което предполага известно участие в чернодробния липиден метаболизъм и инсулиновия отговор. Във функционалните проучвания остава изяснен молекулярният механизъм, отговорен за връзката между LYPLAL1 и патогенезата на разпределението на мазнините по пол.

Това проучване има няколко ограничения. Първо, след корекции в начина на живот (напр. Консумация на алкохол и тютюнопушене), не направихме допълнителни анализи, с изключение на анализа на локуса ALDH2, който показа силна връзка с консумацията на алкохол. Не е известно дали има взаимодействие между начина на живот и другите варианти на разпределение на мазнините. Второ, тествахме по един SNP от всеки локус, получен от най-добрите GWAS сигнали в различни популации, което може да доведе до негативни констатации поради недостатъчно покритие на районите в Китай. Освен това, въпреки многобройните сравнения, направени в проучването, не може да се изключи възможността за фалшива връзка.

Репликирахме ефектите на локусите, свързани с ИТМ, обиколката на талията и съотношението на талията до ханша в разпределението на мазнините в китайското население и демонстрирахме, че MC4R, LYPLAL1 и ALDH2 могат да модулират висцералното и подкожното разпределение на мазнините. Нашите открития сочат важността на разглеждането на прякото и точно разпределение на мазнините при изследването на локусите, свързани със затлъстяването.

Материали и методи

елементи

От 2009 до 2012 г. наехме до 2 958 души от общността с предци китайски хан и изключихме хора с рак, тежка инвалидност или тежки психиатрични разстройства. Останалите пациенти са дали информирано съгласие и са попълнили въпросник за тяхната медицинска история; те също са подложени на антропометрични измервания и лабораторни изследвания. Изследването беше в съответствие с Декларацията от Хелзинки и одобрено от Институционалния съвет за преглед на Шанхайската народна болница в Шанхай.

Фенотипове и оценка на консумацията на алкохол

ИТМ се изчислява като тегло (килограми), разделено на височина 2 (метри). Обиколката на колана е измерена на нивото на пъпната връв, а обиколката на бедрото е измерена около седалището. Съотношението колан/ханш се изчислява като съотношение между обиколката на талията и бедрото в сантиметри. Всеки субект е претърпял ЯМР на корема (Архив, Philips Medical System, Амстердам, Холандия) на нивото на пъпната връв между L4 и L5 в легнало положение, за да определи количествено разпределението на телесните мазнини. Двама обучени наблюдатели са използвали софтуер за анализ на изображения SLICE-O-MATIC (версия 4.2; Tom Vision Inc., Монреал, QC, Канада), за да генерират графични изображения на данните за изображения и да изчислят площта на висцералната мазнина (cm 2) и областта на подкожната мастна тъкан. (cm2). Ако резултатите се различават с повече от 10%, третият наблюдател, който е сляп за резултатите, анализира повторно изображенията. Що се отнася до консумацията на алкохол, всеки субект беше попитан накратко дали е консумирал алкохол през живота си (случайно пиеше по-малко от три пъти седмично и редовно пиеше всяка седмица или повече от три пъти) и лицата, които реагираха положително. бяха определени като потребители на алкохол, докато тези, които отговориха отрицателно, бяха безалкохолни.

Анализ на генотипа и контрол на качеството

Геномната ДНК беше извлечена от кръвни проби, взети от всеки индивид. Общо 57 SNPs, свързани с ИТМ, обиколката на талията и съотношението на талията към ханша от предишната литература (както е показано в Допълнителна таблица 1 и Допълнителна фигура 1) бяха избрани за генотипиране с помощта на компактен анализатор MassARRAY (Sequenom, Сан Диего, Калифорния), САЩ). Нито един от 57-те SNP не е успял да анализира контрола на качеството с честота на разговори> 95% и честота на съвпадение> 99%. Петдесет и три субекта бяха изключени поради честота на вземане на проби от 0,05), с изключение на rs11118316.

Статистически анализ

Haploview (версия 4.2; www.broad.mit.edu/mpg/haploview/) беше използван за определяне на дисбаланса на сдвояване. Използване на PLINK (//pngu.mgh.harvard.edu/

purcell/plink /) 41 логистичен регресионен анализ беше използван за изследване на връзките между SNP и дихотомични променливи, а линейният регресионен анализ беше използван за тестване на ефектите на SNP върху количествени признаци в допълващ генетичен модел. Всички анализи бяха коригирани за ковариати като възраст, пол и други променливи, според случая. Обиколката на талията, съотношението на талията към бедрата, VFA, SFA и VFA-SFA съотношението бяха трансформирани с log10. Тъй като няма точни данни за вида и количеството на консумацията на алкохол, консумацията на алкохол се е променила до дихотомична променлива, която включва консуматори на алкохол и безалкохолни напитки. Многократно тестване на базата на 10 000 пермутации беше извършено с PLINK. Статистическите анализи бяха извършени с помощта на софтуер SAS (версия 8.0; SAS Institute, Cary, NC, USA), освен ако не е посочено друго. Двойна стойност на P