предметів

реферат

КОНТЕКСТ:

Розділювальний білок 2 (UCP2) бере участь у регуляції синтезу АТФ, виробленні активних форм кисню та стимульованій глюкозою секреції інсуліну в β-клітинах. Поліморфізм в UCP2 може бути пов'язаний із ожирінням та цукровим діабетом 2 типу.

Визначити вплив функціонального поліморфізму промотору UCP2 (-866G> A, rs659366) на ожиріння, діабет 2 типу та тимчасові метаболічні властивості. Для подальшого включення цих та раніше опублікованих даних у мета-аналіз цього варіанту з урахуванням його впливу на ожиріння та діабет 2 типу.

ДИЗАЙН:

Ми генотипували UCP2 rs659366 загалом для 17 636 датських осіб та провели дослідження випадків контролю над ожирінням та не ожирінням, а також хворих на цукровий діабет 2 та 2 типу, що переносять глюкозу. Мета-аналіз проводився у самому наборі даних та у загальнодоступних наборах даних. Кількісні ознаки, що стосуються ожиріння та діабету 2 типу, були проаналізовані в окремих досліджуваних групах.

результати:

Ми не виявили жодної послідовної взаємозв'язку між алелем UCP2 -866G та ожирінням або діабетом 2 типу. Тим не менш, мета-аналіз даних від 12 984 суб'єктів показав зв'язок із ожирінням (відношення ймовірності GA до GG (OR) (95% довірчий інтервал (CI)): 0,894 (0,826-0,968) P = 0,00562 та AA проти GG OR ( 95% ДІ): 0,892 (0,800–0,996), Р = 0, 0415. Крім того, мета-аналіз діабету 2 типу у 15 107 осіб не показав жодної зв’язки. Збільшення рівня інсуліну в сироватці крові натще (Р = 0,002) та резистентності до інсуліну HOMA індекс (P = 0,007) Чутливість до інсуліну, виміряна під час внутрішньовенного тесту на толерантність до глюкози у молодих кавказьких суб'єктів (n = 377), була знижена у носіїв генотипу GG (P = 0,05).

висновок:

Алель UCP2-866G асоціюється зі зниженою чутливістю до інсуліну у датських суб’єктів та пов’язаний із ожирінням у комбінованому мета-аналізі.

Поширений поліморфізм -866G> був виявлений в UCP2 (rs659366). 14 Було виявлено, що він знаходиться в ядерному промоторі 15 в регіоні з передбачуваними сайтами зв'язування для двох факторів транскрипції β-клітин. Як повідомляється, алель -866A асоціюється як зі зниженням, так і з підвищенням рівня мРНК Ucp2 в жировій тканині; 14, 16, але конструкції-репортери з алелем -866A демонструють підвищену активність в адипоцитах 14 та в β-клітинах. Отже, найімовірніше, алель -866A спричиняє підвищену активність промотору та підвищує рівень мРНК Ucp2.

Встановлено, що генотип GG асоціюється з підвищеним ризиком ожиріння у 596 та 791 європейців білого кольору. 14 Що стосується зв'язку між spoj866G> A та ожирінням, домовленості досягнуто не було; на відміну від початкового спостереження14, ряд менших або настільки ж великих досліджень не продемонстрував жодної зв'язку з рівнем індексу маси тіла (ІМТ) або співвідношенням попереку та стегна. 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, загальний варіант гена та маса тіла натще і маркери інсуліну в плазмі. Diabetes Obes Metab 2007; 9: 130–131. "Href =/articles/ijo201222 # ref26 aria-label =" Reference 26 "data-track = click data-track-label = link> 26, 27 Однак серед 2695 здорових британських чоловіків генотип АА був більш поширеним серед ожирілих учасників, 28 та гаплотип, що містить алель -866G, асоціюється з ожирінням у дітей.29 Також спостерігається дещо підвищений “жировий ІМТ” у чоловіків із ожирінням Данії, які страждають на алель А. 22, 31. Тому досі незрозуміло, чи є цей варіант пов'язане із ожирінням. Це призвело до необхідності більш широких досліджень та колективних мета-аналізів.

У кількох дослідженнях було вивчено взаємозв'язок -866G> A з компонентами метаболічного синдрому, такими як гіперглікемія, ожиріння, гіпертонія та дисліпідемія (оглянуто в Chan and Harper 32, Fisler and Warden 33). Припускаючи, що на поліморфізм −866G> впливає більш тонкий проміжний фенотип, пов’язаний з ожирінням, було зроблено кілька цікавих спостережень; У 681 французького пацієнта з діабетом 2 типу, алель UCP2 G асоціювався із підвищеним рівнем тригліцеридів та загального холестерину та підвищеним ризиком розвитку дисліпідемії 34 та зниженням рівня ЛПВЩ (ліпопротеїдів високої щільності) серед 658 корейських жінок, які несли алель А. Недостатньо також повідомляється про зв'язок з рівнем ліпідів. 18, 19, 20, 23

Тому цей варіант був значною мірою охарактеризований у багатьох невеликих дослідженнях зі змінними результатами, і тому дуже важливо проводити дослідження у більших, але все ще добре охарактеризованих дослідницьких групах, щоб визначити роль UCP2 -866G. > Поліморфізм. Багато з цих ранніх досліджень були недостатніми порівняно з величиною спостережуваних ефектів, і деякі з них, ймовірно, є помилково позитивними повідомленнями. Отже, використовуючи дані загальної кількості 17636 данців, це дослідження має на меті з’ясувати взаємозв’язок поліморфізму UCP2 −866G> A з різними метаболічними маркерами, діабетом 2 типу та ожирінням. Крім того, ми провели мета-аналіз ожиріння та діабету 2 типу, поєднавши наші дані з раніше опублікованими та загальнодоступними даними. Наші висновки з цього дослідження полягають у тому, що G-алель поліморфізму -866 пов'язаний із ожирінням в одній з наших досліджуваних груп та в комбінованому мета-аналізі, тоді як цей варіант не асоціюється з діабетом 2 типу в наших досліджуваних групах або комбінований мета-аналіз. Крім того, G-алель цього варіанту асоціюється із підвищеною резистентністю до інсуліну.

Матеріали і методи

учасників

Поліморфізм UCP2 rs659366 був генотипований у 17 636 датчан, який включав (1) зразок Inter99 із популяції Дан Дан середнього віку, взятий в Науково-дослідному центрі профілактики та охорони здоров'я (n = 6162, реєстраційний номер NCT00289237), 41 (2) тип 2 пацієнти з діабетом, відібрані в амбулаторії Центру діабету у Стено (n = 1720), (3) група населення середніх віків, які переносять глюкозу, відібрані з Центру діабету в Стено (n = 733), (4) група дослідження ДОДАТК, взяти вибірку через Департамент загальної практики Орхуського університету (n = 8644, реєстр. клінічних випробувань NCT00237548), що є популяційним скринінговим та втручаючим дослідженням діабету 2 типу у загальній практиці 42 та 5) вибіркова сукупність молодих здорових датських кавказців, які потрапили до Центру досліджень профілактики та охорони здоров'я (n = 377). Описано клінічні характеристики. 43, 44 Частина досліджуваної вибірки 3 (32%) також була досліджена щодо rs659366 у попередній публікації. 15

Дослідницькі групи 1 та 3 піддавались стандартному тесту на толерантність до глюкози у кількості 75 г, а дослідну групу 5 часто обстежували за допомогою модифікованого толбутамідом IVGTT. 45 Інформувана письмова згода була отримана від усіх організацій до участі. Дослідження було схвалено Комітетом з етики графства Копенгаген і відповідало принципам Гельсінкської декларації. Діабет 2 типу та перехідні стадії були визначені відповідно до критеріїв ВООЗ. 46

Для досліджень контролю ожиріння ожиріння випадки були визначені як випадки з ІМТ  30 кг м −2 та суб’єкти контролю з ІМТ −2. Дисліпідемію визначали як тригліцериди сироватки натще -1,7 ммоль 1 -1 або ЛПВЩ-холестерин -1 для чоловіків або -1 для жінок та/або супутнє або попереднє лікування ліпідознижуючими препаратами. Гіпертонія визначалася як середній систолічний артеріальний тиск -140 мм рт.ст. та/або середній діастолічний артеріальний тиск -90 мм рт. Ст. Та/або поточне або попереднє антигіпертензивне лікування.

Біохімічні та антропометричні вимірювання

Зростання та вага тіла вимірювали у легкому внутрішньому одязі та без взуття, а ІМТ розраховували як вагу (кг)/(зріст (м)) 2. Окружність пояса вимірювали в положенні стоячи посередині між поперековим хребтом і нижнім краєм спини та колом стегна до максимуму. Зразки крові брали після 12-годинного голодування. Глюкозу в плазмі крові аналізували методом глюкозооксидази (Granutest, Merck, Дармштадт, Німеччина). HbA 1C вимірювали високоефективною рідинною хроматографією на іонообміннику (нормальний контрольний діапазон: 4, 1-6, 4%), а інсулін у сироватці крові (крім des 31, 32 та інтактний проінсулін) вимірювали за допомогою набору інсуліну AutoDELFIA (Perkin- Елмер Валлак, Турку, Фінляндія). Тригліцериди сироватки крові та загальний і ЛПВЩ-холестерин аналізували ферментативними колориметричними методами (GPO-PAP та CHOD-PAP, Roche Molecular Biochemicals, Мангейм, Німеччина). HOMA-IR розраховували як рівень глюкози в плазмі натще (ммоль 1-1), помножений на сироватковий інсулін натще (пмоль 1-1) і поділений на 22,5. BIGTT-S I розраховували, як описано. 47

генотипування

Поліморфізм UCP2 rs659366 генотипували за допомогою KASPar (KBioscience, Ходдесдон, Великобританія). Невідповідність між 965 випадковими повторюваними зразками, включеними в генотипування, становила 0%, а рівень успіху генотипування становив 97%. Усі групи генотипів дотримувались рівноваги Харді-Вайнберга.

Статистичний аналіз

результат

Дослідження контролю над випадками ожиріння

UCP2 -866G> Поліморфізм був генотипований у 17636 данців, і ми провели дослідження випадків ожиріння (ІМТ -2 проти ІМТ  30 кг м −2) та визначили ВООЗ тип 2. Дослідження контролю над випадками ожиріння проводили окремо для зразків дослідження Steno/Inter99 та ADDITION через різницю в протоколах виявлення та у зразку Steno/Inter99 (n = 4700) ми спостерігали номінальну асоціацію з -866G> A (таблиця) 1). Розподіл генотипів показав, що генотипи GG та GA частіше зустрічаються у людей із ожирінням із груп Steno/Inter99, що свідчить про те, що алель G схильний до ожиріння. Однак результати дослідження ADDITION (n = 4022) не показали жодних доказів зв'язку з ожирінням (Таблиця 1).

Стіл в натуральну величину

Контрольне дослідження діабету 2 типу

При цукровому діабеті 2 типу не було відмінностей у нижчих частотах алелів або розподілі генотипу між випадками (n = 3338) та контролем (n = 4904) (Додаткова таблиця А). Крім того, при проспективному аналізі когорти ADDITION розподіл генотипів та нижчих частот алелів був подібним у людей, які не страждають на діабет, які перейшли на діабет 2 типу через 5 років спостереження (GG 67, GA 82, AA 18) і у тих, хто зробив це без перетворення (GG 1330, GA 1660, AA 586). Не було різниці у віці початку діабету у різних генотипових групах, а всі інші дослідницькі дослідження асоціацій щодо дисліпідемії та гіпертонії були негативними (дані не наведені).

Мета-аналіз впливу UCP2 -866G> A на ожиріння та діабет 2 типу

Ми провели мета-аналіз поліморфізму UCP2 -866G> A щодо ожиріння та діабету 2 типу, використовуючи дані, отримані в цьому дослідженні, разом із наявними даними з раніше опублікованих звітів (рис. 1). Щодо діабету 2 типу, включені дослідження були дуже неоднорідними (P = 1, 4 × 10-5) - ймовірно, через великі етнічні відмінності 20, 21, 23, 35, 38 - і загальної асоціації не спостерігалося (P = 0, 3). Однорідність (P = 0,02) була майже виключена між дослідженнями ожиріння, якщо виключити дослідження з азіатських суб'єктів (50, 51), що становить 4% суб'єктів. Існувала загальна асоціація поліморфізму A-866G> A із ожирінням (P = 0,003) (рис. 1). Ймовірність мета-аналізу становила 0,99 для генотипів GA або AA проти генотипу GG для загальної кількості 12 984 особин європейського походження (відношення ймовірності GA до GG (OR) (95% довірчий інтервал (CI)): 0,894 (0,826 - 0,968), Р = 0,00562 та АА проти GG АБО (95% ДІ): 0,892 (0,8800-0996), Р = 0,0415). Популяційний ризик, пов'язаний із ожирінням, пов'язаний із цими коефіцієнтами ймовірності, становив 0,8% для генотипу GG у комбінованому мета-аналізі та 1,8% у досліджуваній групі Steno/Inter99. Таким чином, згідно з нашими даними дослідної групи Steno/Inter99, цей мета-аналіз підтверджує, що загальний G-алель асоціюється з ожирінням.

866g

Мета-аналіз ожиріння ( a ) та діабет 2 типу ( b ). Мета-аналіз ожиріння використовує дані з посилань 14, 15, 18, 29, 31 на додаток до даних, отриманих у цьому дослідженні. Мета-аналіз діабету 2 типу використовує дані посилань 17, 20, 21, 23, 35, 38, 50, 58, поліморфізм А, використання бета-блокаторів у пацієнтів з гострими коронарними синдромами. Pharmacogenet Genomics 2010; 20: 231-238. "Href =/articles/ijo201222 # ref59 aria-label =" Reference 59 "data-track = click-track-label = link> 59, крім даних цього дослідження.

Повнорозмірне зображення

Вплив −866G> A на кількісні властивості

Ми проаналізували ряд кількісних метаболічних ознак щодо −866G> A у досліджуваній групі Inter99 (табл. 2). Глюкоза в плазмі та інсулін у сироватці крові натще були значно вищими між генотипом GG (P = 0,02 та P = 0,002). Носії G-алелю були більш стійкими до інсуліну, ніж оцінювали при оцінці моделі гомостазу (HOMA-IR) (P = 0,007), що було підтверджено зниженням оцінки індексу чутливості до інсуліну (BIGTT-SI, Р = 0,03). У вибірці з 377 молодих здорових кавказців, які перенесли модифікований толбутамідом IVGTT-носії G-алелю, вони знизили чутливість до інсуліну (Р = 0,05), але найбільш помітно за допомогою рецесивної моделі (таблиця 3).

Стіл в натуральну величину

Стіл в натуральну величину

Хоча генотип GG суттєво асоціювався з ожирінням у досліджуваній групі Inter99/Steno та в метааналізі, ІМТ генотипу не впливав на досліджувані групи Inter99 або ADDITION (таблиця 2 та додаткова таблиця B). У вибірці з 377 молодих здорових кавказців відсоток жиру був нижчим у носіїв GG (середнє значення ± sd: GG 22 ± 8%, GA 24 ± 7%, AA 23 ± 9%, P = 0,02), але ІМТ не змінився (Таблиця 3). Що стосується співвідношення талії та стегон, окружності талії, рівня ліпідів у сироватці крові та артеріального тиску, ми не виявили зв'язку з поліморфізмом −866G> A (таблиці 2 та 3 та додаткова таблиця B). Аналізи проводили щодо віку та статі та з корекцією ІМТ або без неї, але це не суттєво змінило результати.

обговорення

Нашим головним позитивним висновком була асоціація поліморфізму UCP2 -866G> A з резистентністю до інсуліну між 5781 датчанами середнього віку та 377 молодими здоровими датчанами, де суб'єкти з G-алелем мали постійно нижчу чутливість до інсуліну. Другим позитивним висновком було зменшення АБО при ожирінні алеля UCP2-866A в мета-аналізі за участю 12 984 особи. Популяційний ризик ожиріння для комбінованого мета-аналізу становив 0,8%, що є низьким, але в межах, визначених раніше для генних варіантів, асоційованих із ожирінням або діабетом. 52 Однак ІМТ при цьому варіанті не збільшувався при дослідженні кількісних ознак. Таким чином, хоча варіант був пов’язаний із ожирінням, його ефект може бути головним чином зумовлений нижчою чутливістю периферичного інсуліну, оскільки ця кількісна ознака була постійно нижчою у носіїв генотипу GG.

Як повідомляється, інсулінорезистентність причинно пов’язана з окислювальним стресом 53, а відсутність UCP2 збільшує вироблення супероксиду 8 та спричинює окислювальний стрес. 9 Надмірна експресія UCP2 у клітинах зменшує індуковане поживними речовинами вироблення активних форм кисню. 54 Покращена схема експресії UCP2 дозволяє мати подвійну функцію при ожирінні (енергетичний метаболізм) та цукровому діабеті 2 типу (метаболізм глюкози) 55, що узгоджується з нашими висновками, що цей варіант асоціюється зі зниженою чутливістю до інсуліну та ожирінням у носіїв G-алелів. алель A-866G> Поліморфізм, заснований на його нижчій цис-активуючій здатності, вважається пов'язаним із підвищенням рівня активних форм кисню та резистентності до інсуліну. Ожиріння збільшує експресію UCP2 в різних тканинах, 1 і можливим механізмом спостережуваної асоціації між алелем -866G та інсулінорезистентністю та ожирінням є те, що індуковане ожирінням збільшення мРНК UCP2 може бути нижчим для алеля -866G порівняно з A- алель, що призводить до збільшення виробництва активних форм кисню та резистентності до інсуліну в G-алельних носіях.

В австрійських особинах виявлено, що G-алель поліморфізму −866G> A також пов'язаний із ожирінням, тоді як інсулін натще був нижчим у австрійців з генотипом GG. У цих осіб рівень мРНК UCP2 у вісцеральному жирі був знижений у суб’єктів генотипу GG. Зниження чутливості до інсуліну спостерігалося у італійців з генотипом АА, але ми спостерігали протилежне. Хоча нинішній SNP має різні цис-активуючі здібності своїх алелів (A-алель, що забезпечує вищу промоторну активність), ці спостереження узгоджуються з Hsu et al. 56 вказують на можливість того, що ще невстановлені варіанти можуть бути відповідальними за вплив на резистентність до інсуліну.

Повідомляється, що інсулінорезистентність (HOMA-IR) позитивно корелює з експресією мРНК UCP2 у вісцеральній жировій тканині у 100 італійців із ожирінням, яким роблять лапароскопічну пов'язку шлунка, 20 тоді як рівні плазми натще негативно корелюють з експресією мРНК UCP2 у підшкірному жирі. 60 Однак не можна виключати різницю між рівнем експресії та регуляцією експресії між різними запасами жиру.

На закінчення, дослідження загалом 17 636 данців показало, що поліморфізм UCP2 -866G> A пов'язаний зі зниженою чутливістю до інсуліну та ожирінням. Крім того, ми підтвердили зв'язок із ожирінням, виконавши мета-аналіз ожиріння та діабету 2 типу у наших даних у поєднанні з загальнодоступними даними.