адипонектину

  • реферат
  • Вступ:
  • методи:
  • результати:
  • висновок:
  • вступ
  • Матеріали і методи
  • Вивчення дизайну та предметів
  • фенотипування
  • генотипування
  • аналіз
  • результат
  • обговорення

реферат

Адипонектин, гормон, що виробляється виключно жировою тканиною, опосередковано асоціюється з резистентністю до інсуліну та прозапальними станами. Метою цього дослідження було знайти кількісні локуси (QTL), які впливають на рівень циркулюючого адипонектину у латиноамериканських дітей, які брали участь у дослідженні VIVA LA FAMILIA, використовуючи систематичне сканування геному.

методи:

До цього дослідження були включені розширені сім'ї з принаймні однією дитиною із зайвою вагою у віці від 4 до 19 років. Надмірна вага визначалася як 95-й процентиль індексу маси тіла (ІМТ). Кров натще взяли у 466 дітей із 127 сімей. Адипонектин тестували за допомогою радіоімунологічного аналізу (RIA) у сироватці натще. Сканування геному циркулюючих рівнів адипонектину як кількісного фенотипу проводили з використанням методу розсіяного розсіювання.

результати:

Найвищий показник логарифму (LOD) (4.2) був виявлений у хромосомі 11q23.2–11q24.2, а другий значущий сигнал (оцінка LOD = 3.0) - у хромосомі 8q12.1–8q21.3. Крім того, між 18q21, 3 та 18q22, 3 був знайдений сигнал, що вказує на зв’язок (оцінка LOD = 2,5). Після коригування на показник BMI-Z, показник LOD на хромосомі 11 залишився незмінним, але сигнали на хромосомах 8 і 18 зменшились до 1, 6 та 1, 7. На хромосомах 3 (оцінка LOD = 2, 1) та 10 (Оцінка LOD = 2,5) виявлено ще два сигнали, що вказують на зв’язок. Хоча область у хромосомі 11 асоціюється із ожирінням та особливостями діабету у дорослих популяцій, це перше спостереження за зв’язуванням адипонектину в цій області. Наші сугестивні зв'язки на хромосомах 10 і 3 повторюють результати адипонектину, що спостерігаються в інших популяціях. У цьому дослідженні вплив локусів на хромосоми 18 і 8 на циркулюючий адипонектин, як видається, опосередковується ІМТ.

висновок:

Наше педіатричне сканування геному виявило нові QTL та реплікаційні QTL в хромосомних регіонах, які раніше було показано, що вони пов’язані з фенотипами, пов’язаними з ожирінням та діабетом 2 типу (T2D) у дорослих. Генетичний внесок локусів у рівень адипонектину може змінюватися залежно від різних популяцій та вікових груп. Сильний сигнал зв'язування в хромосомі 11, ймовірно, заснований на генах (генах), які можуть сприяти високій чутливості цих іспаномовних дітей до ожиріння та T2D.

Гормон адипонектин виробляється виключно жировою тканиною і має сенсибілізуючу та протизапальну дію на інсулін. На відміну від інших продуктів жирової тканини, низький рівень циркуляції цього білка пов’язаний із ожирінням, діабетом 2 типу (T2D) та метаболічним синдромом. 1, 2 Повідомляється про негативні кореляційні зв'язки між адипонектином, резистентністю до інсуліну та запальними станами. 1 Ці два останні стани покращуються після схуднення із супутнім підвищенням рівня адипонектину. 3 Структура адипонектину схожа на фактор некрозу пухлини - і, схоже, має антирегуляторну активність щодо цього прозапального цитокіна. Як спостерігалося у дорослих, у дітей та підлітків із ожирінням рівень адипонектину нижчий, ніж у аналогів із нормальною вагою, а сироватковий адипонектин позитивно корелює з чутливістю до інсуліну та ліпопротеїнами високої щільності, а негативно - із співвідношенням проінсуліну до проінсуліну/інсуліну натще. 5 Дослідження Рейнера та співавт. 6 встановлено, що втрата ваги у дітей пов'язана з помітним збільшенням циркулюючого адипонектину та зниженням резистентності до інсуліну.

Це дослідження є першим аналізом зв’язку рівня циркулюючого адипонектину у дітей. Метою цього дослідження було знайти кількісні локуси (QTL), які впливають на рівень циркулюючого адипонектину у латиноамериканських дітей, які брали участь у дослідженні VIVA LA FAMILIA, використовуючи систематичне сканування геному.

Матеріали і методи

Вивчення дизайну та предметів

Генетичні та екологічні фактори, що впливають на адипонектин сироватки натще, досліджувались у під вибірці 466 дітей із 1030, які брали участь у дослідженні VIVA LA FAMILIA, яке було розроблене для генетичної карти ожиріння серед дітей серед латиноамериканського населення. Кожну сім’ю ідентифікували у пробанді із надмірною вагою у віці від 4 до 19 років за допомогою двокомпонентної скринінгової системи (тобто 95-го процентиля для індексу маси тіла (ІМТ) та 85-го процентиля для маси жиру). Після ідентифікації із зондом із надмірною вагою та всіма 4–19-річними братами та сестрами та їх батьками їх запросили до Дослідницького центру з питань харчування дітей для огляду та повного пояснення дослідження. Усі діти та їх батьки дали письмову інформовану згоду Протокол був схвалений Комітетом з питань інституційного контролю з досліджень людських суб’єктів при Медичному коледжі Бейлора та суміжних лікарнях.

Тоді зонди із зайвою вагою та всі брати та сестри характеризувались розмірами тіла та ендофенотипами, пов’язаними з розвитком ожиріння. Тут ми представляємо наші висновки щодо аналізу зв'язування з використанням рівнів адипонектину як фенотипу.

фенотипування

Вагу тіла вимірювали за допомогою цифрової шкали та реєстрували з точністю до 0,1 кг. а висоту з точністю до 1 мм вимірювали за допомогою стадіометра. Рівні адипонектину в сироватці крові натще вимірювали радіоімуноаналізом (RIA) (Linco Research Inc., Сент-Чарльз, Міссурі, США).

генотипування

Помилки родоводу були виявлені за допомогою PERST (Pedigree Relationship Statistics Tests) 16, який використовує обмін статистичними даними на основі ймовірностей для обміну алелями в геномі за ідентичністю (IBD). Похідні помилки були усунені шляхом внесення змін до існуючої племінної структури, які вимагали найменших припущень та відповідали генетичним даним. Використання генотипів SimWalk2 17, що призвело до менделівських невідповідностей та помилкових подвійних рекомбінантів, було вилучено, якщо лабораторія не вирішила це. Ми використовували Loki 18 для розрахунку матриці IBD, необхідної для нашого аналізу облігацій. Усі три програми, PERST, SimWalk2 та Loki, вимагають інформації про відносну відстань між мітками. Ми використовували середньостатистичні хромосомні карти, отримані в Центрі медичної генетики Маршфілда.

аналіз

Використовуючи модель компонент розсіювання, ми перевірили нульову гіпотезу про те, що адитивне генетичне розсіяння внаслідок QTL (σ q 2) дорівнює нулю або відсутності зв'язування, порівнявши ймовірність цієї обмеженої моделі з ймовірністю моделі, в якій σ q 2 оцінюється. Різниця між двома імовірностями log 10 призводить до оцінки LOD, яка еквівалентна класичній оцінці LOD в аналізі зв'язування. Двічі різниця в логарифмічній ймовірності цих моделей забезпечує статистичну перевірку, яка асимптотично розподіляється як ½ суміш змінної χ 2 з 1df і ваги точки в нуль. 19

Сканування геному проводили в СОЛАР із використанням рівнів адипонектину як фенотипу та статі, віку, віку 2 та їх взаємодії як коваріати. Емпіричне коригування оцінки LOD проводили, як описано Blangero et al. Ефект оцінки BMI-Z був перевірений шляхом включення його як коваріата та повторення сканування геному. Хромосомну область, яку досліджували для позиційних генів-кандидатів, визначали як інтервал підтримки 1 бал LOD. Відбір позиційних генів-кандидатів проводився за допомогою бази даних браузера карт NCBI.

результат

Стіл в натуральну величину

Стіл в натуральну величину

Графік ланцюга адипонектину натощак у дітей латиноамериканського походження, використовуючи стать, вік та вік як коваріати 2. Оцінки LOD були емпірично скориговані за допомогою моделювання.

Повнорозмірне зображення

Після коригування показника BMI-Z (рис. 2) сигнал на 11-й хромосомі залишився незмінним; однак сигнал зменшився на хромосомах 8 і 18 до показника LOD 1, 6 і 1, 8. На хромосомах 3 і 10 були виявлені ще дві області, що свідчить про зв'язування. На хромосомі 3 було виявлено сугестивне зв'язування між маркерами D31285 і D3S1271 (100–130 см) із показником LOD 2,1, а на хромосомі 10 сигнал виявлено між D10S547. та D10S197 (29, 15 - 52, 0 сМ) з показником LOD 2, 5. На малюнку 3 показано розподіл маркерів та друге сканування геному на хромосомі 11. На хромосомах виявлено додаткові ділянки, що мають показники LOD> 1,0 5q (1.4), 19q (1.5) та 20q (1.4).

Структурні послідовності адипонектину натще у дітей латиноамериканського посту, які використовують стать, вік, вік 2 та ІМТ-Z, порівнюються як коваріати. Оцінки LOD були емпірично скориговані за допомогою моделювання.

Повнорозмірне зображення

Позначки на хромосомі 11.

Повнорозмірне зображення

обговорення

На сьогодні проведено небагато порівняльних досліджень ожиріння серед дітей та пов’язаних з ними фенотипів. Це дослідження являє собою перший геномний пошук рівня адипонектину у дітей. Ця група населення має високий ризик розвитку супутніх захворювань, пов’язаних із ожирінням, таких як T2D. У цьому дослідженні діти продемонстрували значні порушення обміну речовин, пов’язані з надмірним ожирінням, як було описано раніше. 21 Беручи до уваги високий рівень успадкування адипонектину в сироватці крові натще та його несприятливий зв’язок з інсулінорезистентністю, дисліпідемією та артеріальним тиском у дослідженні VIVA LA FAMILIA, 7, 21, а також високу поширеність ожиріння та T2D серед латиноамериканського населення в Сполучених Штатах, 22 до циркуляції адипонектину у латиноамериканських дітей. Попередні дослідження виявили значне зв’язування з адипонектином у дорослих (табл. 3). 11, 12, 13, 14 Цей аналіз ідентифікував три нові ділянки хромосом 11, 8 та 18, пов’язані з рівнем адипонектину у дітей латиноамериканського походження, і повторив дві області хромосом 3 і 10, про які повідомляли у дорослих.

Стіл в натуральну величину

Наше найсильніше зв’язування з адипонектином у сироватці натще було на 11-й хромосомі, і його сила не змінювалася після коригування показника ІМТ-Z. Хоча це перша ідентифікація сигналу зв'язування на 11-й хромосомі для адипонектину, ця хромосомна область була пов'язана з ожирінням та особливостями діабету (табл. 4). Stein et al. 23 ідентифікували незначні докази зв'язку в хромосомі 11 поблизу маркера D11S2008) з використанням п'яти компонентів метаболічного синдрому. Їх аналіз підтвердив спостереження інших дослідників, які повідомили про значну зв'язок із розмірами тіла, 24 цукровим діабетом 25 та резистентністю до інсуліну 26 до хромосоми 11q. Значне зв’язування з хромосомою 11q було виявлено при ожирінні у осіб з T2D у дослідженні братів і сестер Van Tilburg et al. 27 Після точного картографування цього регіону вони виявили LOD 2, 4 бали на хромосомі 11q14 - q24 з використанням ІМТ як фенотипу.

Стіл в натуральну величину

Стіл в натуральну величину

Наше сканування геному відтворило результати зв’язку у дорослих. QTL в хромосомі 3 для адіопонектину раніше повідомлялося у 13 дорослих індіанців та гавайських японців. На відміну від нашого дослідження, коригування ІМТ не змінило їх показник LOD. Інші фенотипи, такі як ІМТ та артеріальний тиск, були пов'язані з цією областю хромосоми 3. 36, 37 Регіон, розташований на хромосомі 10, асоціюється з рівнем адипонектину в індіанців Піма, 13 білих американців північноєвропейського походження 11 та старим порядком амішів. Крім того, повідомляється, що багато досліджень, включаючи попередні дослідження у дітей та підлітків, пов'язані з іншими фенотипами, пов'язаними з ожирінням у цій хромосомній області. 38

Регіон, виявлений у хромосомі 8 між маркерами D8S1771 та D8S1784, продемонстрував значне зв’язування з ІМТ 39 та фенотипами лептину. 40 Дослідження Frayling та співавт. 41 виявив локус на хромосомі 8q21, пов'язаний з раннім початком T2D, у дослідженні, проведеному у Великобританії.

Регіон хромосоми 18 був пов’язаний з ІМТ у попередньому дослідженні на Кавказі північноєвропейського походження. 9 Дослідження Чуанга та ін. 14 виявили значущі сигнали зв'язування рівня адипонектину в популяції гавайських японців на хромосомах 18р і 15р (табл. 6). Сигнали на хромосомі 18 розташовувались при 24 і 41 см і не перекривали область, виявлену в нашому дослідженні. Це дослідження повідомляє, що показник LOD на хромосомі 18 залишався незмінним після коригування віку, статі та ІМТ, тоді як сигнал на 15-й хромосомі зменшився з 3,19 до 1,31, вказуючи на те, що користь цього QTL може бути опосередкована вагою тіла. 13 Оман та ін. 42 показано сугестивний зв'язок у цій галузі з використанням ожиріння як фенотипу. Ця область пов’язана з коефіцієнтом дихання у кавказців 43 і глюкозою натще. 44 показники LOD в областях хромосом, виявлені на хромосомах 8 і 18, знизились до незначних значень після коригування показника BMI-Z, що цікаво, обидва вони були пов'язані з цією властивістю в попередніх дослідженнях у дорослих.

Стіл в натуральну величину

Коротко, сучасні дослідження виявили нові хромосомні області, пов'язані з циркулюючим рівнем адипонектину в хромосомах 11, 8 і 18, що свідчить про зв'язування з хромосомами 3 і 10. Останні два повторювані результати в інших популяціях. Усі хромосомні області, виявлені в цьому дослідженні, були пов'язані з ожирінням та фенотипами, пов'язаними з діабетом, у дорослих різних етнічних груп. Подальше точне налаштування цих областей дозволить виявити генетичні поліморфізми, які впливають на рівень циркулюючого адипонектину.