дослідженні

  • предметів
  • реферат
  • Передумови:
  • методи:
  • результати:
  • висновок:
  • вступ
  • Матеріали і методи
  • Навчальна група
  • Антропометричні міри
  • генотипування
  • Відбір генів та SNP
  • Статистичний аналіз
  • результат
  • Описова статистика
  • Генетичні взаємозв'язки з базовою вагою
  • Генетичні асоціації із втратою ваги в 1-му році
  • Знову вага
  • обговорення
  • Додаткова інформація
  • Документи Word
  • Додаткова інформація
  • Додатки
  • гарнір

предметів

  • Генетика хвороб
  • Ожиріння
  • Діабет 2 типу

реферат

Передумови:

Дослідження асоціацій геномів дали нові уявлення про генетичні фактори, що сприяють розвитку ожиріння. Ми припустили, що ці генетичні маркери також будуть передбачати величину втрати ваги та відновлення ваги після початкової втрати ваги.

методи:

Встановлені алелі ризику ожиріння, доступні на мікросхемі Illumina CARe iSelect (IBC), були охарактеризовані у 3899 учасників із надмірною вагою або ожирінням із діабетом 2 типу з рандомізованого дослідження Look AHEAD (Action for Health in Diabetes) для визначення наслідків інтенсивного втручання у спосіб життя (ILI) та підтримка та виховання діабету (DSE) щодо серцево-судинної захворюваності та смертності. Первинний аналіз вивчав взаємодію між 13 поліморфізмами ризику ожиріння у восьми генах та рандомізованою групою лікування при прогнозуванні зміни ваги на 1 рік та ваги знову на 4 рік у суб’єктів, які втратили 3% або більше своєї базової ваги до 1 року.

результати:

Жоден нуклеотидний поліморфізм (SNP) не був суттєво пов’язаний з величиною втрати ваги або взаємодіяв з лікувальною групою в 1-му році. Однак вага жиру та ожиріння, пов’язаний з геном rs3751812 (FTO) rs3751812, передбачав збільшення ваги в DSE (1,56 кг на ризик алель, P = 0,005), але не ILI (P = 0,761), що призводить до взаємодії плеча SNPx та плеча, що лікує (P = 0,009). У частковій копії попередніх досліджень алель ризику ожиріння (G) у BDNF rs6265 був пов'язаний з більшою вагою в лікувальних групах (0,773 кг на алель ризику), хоча результати мали граничне статистичне значення (P = 0,0551).

висновок:

Зміни локусів FTO та BDNF можуть сприяти ризику набору ваги після втрати ваги.

Ожиріння є основною проблемою охорони здоров'я, пов'язаною з підвищеним ризиком розвитку багатьох захворювань, включаючи серцево-судинні захворювання, діабет 2 типу та деякі види раку. Поведінкова втрата ваги - це спосіб лікування ожиріння легкого та середнього ступеня тяжкості 1, оскільки вже неодноразово зафіксовано 10% втрати ваги для покращення факторів ризику діабету 2 та серцево-судинних захворювань. 3, 4 Тривале збереження цих втрат також є вирішальною проблемою при лікуванні ожиріння.

Місця сприйнятливості до ожиріння, виявлені в ході досліджень асоціацій на рівні всього генома (GWAS) та відтворені у кількох незалежних когортах, дали нові уявлення про генетичні фактори, що сприяють розвитку ожиріння. Ген, пов’язаний з жиром та ожирінням (FTO), був одним із перших генів, визначених цим підходом, і став важливим геном, пов’язаним із ожирінням та масою тіла у багатьох когортах. 5, 6, 7 Зі збільшенням обсягу вибірки в дослідженнях GWAS кількість підтверджених локусів продовжує зростати. 5, 6, 7

Наслідки лікування цих локусів сприйнятливості до ожиріння залишаються незрозумілими. Зокрема, невідомо, чи передбачають генетичні маркери ризику ожиріння успіх зі зниженням ваги або зі збереженням втрати ваги. Раніше у програмі профілактики діабету FTO rs9939609 передбачав більший приріст підшкірної жирової клітковини у групі плацебо порівняно із втручанням у спосіб життя на 1-му році, проте жодної значної взаємодії генотипу х при загальній втраті ваги не спостерігалося. 8 Алель ризику ожиріння у rs6265 у BDNF також був пов'язаний з вищою вагою протягом 2 років спостереження у тих, хто втратив 3% або більше від своєї початкової ваги через 6 місяців. 9

Метою цього дослідження було визначити ефекти генетичних маркерів ризику ожиріння, доступних на мікросхемі iSelect (IBC) Illumina CARe (IBC) 10 (всередині або всередині FTO, SH2B1, MC4R, BDNF, TNNI3K, MTIF3, QPCTL/GIPR та TFAP2B) 1 рік у відповідь на стандартне втручання у зниженні ваги золота та відновлення ваги з 1 до 4 серед тих, хто втратив 3% або більше від початкової ваги за 1 рік. Погляньте на дослідження AHEAD, рандомізоване контрольоване дослідження, призначене для визначення ефекту від інтенсивного втручання у спосіб життя (ILI), включаючи дієту та фізичну активність, на серцево-судинну захворюваність та смертність серед осіб із надмірною вагою, які страждають на діабет 2 типу, забезпечує унікальну можливість проведення таких аналізів.

Матеріали і методи

Навчальна група

Дослідження Look AHEAD охопило 5145 людей з надмірною вагою та ожирінням з надмірною вагою та діабетом 2 типу у віці від 45 до 76 років. З них 1038 не надали генетичної згоди на включення в генетичне додаткове дослідження, включаючи всіх учасників з трьох індійських місць на південному заході Індії, було відкликано 10 згод на генотипування, а 60 виявили відсутність або низьку концентрацію ДНК. Залишилося 4037 особин, з яких 3899 внесли генетичні дані щонайменше до одного з 13 моніторингових маркерів, які проходили процедури контролю якості генотипування. Ці сутності становлять основу для поточного аналізу. Загалом, порівняно з тими, хто давав генетичну згоду, ті, хто не частіше був афроамериканцями, були латиноамериканцями, жінками, більш освіченими та недисліпідемічними. Швидкість узгодження не відрізнялася залежно від індексу маси тіла (ІМТ). 11

Стіл в натуральну величину

генотипування

Екстракція геномної ДНК базувалася на наборі FlexiGene DNA (Qiagen Inc., Валенсія, Каліфорнія, США), як описано виробником, а кількісне визначення ДНК проводилося за допомогою реагенту для кількісної оцінки дикоДНК PicoGreen (Invitrogen Inc., Карлсбад, Каліфорнія, США). ). Генотипування проводили в дитячій лікарні Філадельфії з використанням мікросхеми Illumina CARe iSelect (IBC), генетично спрямованого 50 000 однонуклеотидного поліморфізму (SNP), призначеного для оцінки відповідних локусів при різних серцево-судинних, метаболічних та запальних синдромах. 10 генотипів Прикладних біосистем Taqman (ABI, Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США) було використано для генотипу поліморфізму MC4R rs17782313 (номер каталогу ABI C_32667060_10)) з використанням Applied Biosystems 7900HT.

Відбір генів та SNP

Стіл в натуральну величину

Чотири FTO SNP, відібрані для включення, мали сильний неіспаномовний дисбаланс білого (r 2 = 0,78-0,97), але різняться ступенем дисбалансу серед афроамериканців (rs3751812, rs1421085: r2 = 0,98; rs3751812, rs9922708). Rz = 0,70; rs1421085, rs9922708: r2 = 0,67; rs9939609 з іншими ОНП: rs 2 тести в двох найбільших расових/етнічних групах (неспецифічні білі та афро-американські). Всі вивчені SNP відповідали рівновазі Харді-Вайнберга (P> 0,001).

Статистичний аналіз

Для контролю змішаної популяції досліджень всі IBC SNP досліджували за допомогою аналізу основних компонентів (PCA), використовуючи алгоритм EIGENSTRAT 21, реалізований у версії 7.1 Golden Helix (Bozeman, MT, USA). Результати аналізу основних компонентів показали, що більша частина розбіжностей у когорті Look AHEAD була спричинена першими двома основними компонентами, які погодились розділити етнічну приналежність (додаткова фігура 1). Відповідно, перші два основні компоненти були включені в наш аналіз як коваріати з метою адаптації до стратифікації населення в когорті багатонаціональних проявів AHEAD.

Оскільки основним результатом ожиріння у клінічному дослідженні Look AHEAD є вага (а не ІМТ), ми зосереджуємось на базовій вазі (у кг) та зміні ваги (у кг) як первинні результати. Поздовжні лінійні змішані моделі використовувались для моделювання впливу SNP на зміну ваги з обробленою рукою з часом. Оскільки вихідна вага, а також відповідь на лікування можуть бути пов’язані з SNP, базовий рівень був змодельований як перший момент часу у поздовжніх аналізах, як рекомендували McArdle та Whitcomb. 22 У цій моделі різні ефекти SNP на зміну ваги виявляються через 1 рік або за допомогою групи лікування шляхом взаємодії SNP (0, 1 або 2 копії меншого алеля) × час (вихідний рівень, рік 1) × взаємодія групи лікування (ILI, DSE) Для всіх маркерів була використана адитивна генетична модель, причому генотип кодувався низкою менших алелів. Отже, всі наші наслідки для SNP можна інтерпретувати як такі, що впливають на результат інтересу однієї додаткової копії відповідного меншого алеля. Моделі були оцінені в Spluse 8.2 23 з використанням обмеженої максимальної ймовірності. Поздовжні результати були додатково скориговані залежно від віку, статі, місця дослідження та перших двох основних елементів маркера походження.

Далі ми дослідили, наскільки генетичні маркери передбачали рецидив збільшення ваги на 4-му році. Оскільки збільшення ваги означає початкову втрату ваги, ми обмежили аналізи тими, хто втратив 3% або більше від своєї початкової ваги в 1 році, відповідно до попередніх аналізів втрати ваги в програмі профілактики діабету. 9 Інтерес зосереджений на тому, чи можна середні ефекти SNP, якщо вони є, узагальнити по всіх групах лікування, або їх слід подавати у специфічному для лікування порядку (взаємодія SNP × група лікування). Використовувались ті самі коваріати, що і вище, з додаванням 1 року.

Для проведення кількох порівнянь ми розрахували ефективну кількість незалежних генетичних локусів, використовуючи аналіз основних компонентів відповідно до рекомендацій Li та Ji. 24 Аналіз основного компонента генотипової кореляційної матриці з 13 маркерів, що цікавлять, виявив 10 незалежних локусів у повноцінних та неіспаномовних білих зразках. Отже, можна утримувати рівень помилок сімейства на рівні 0,05, використовуючи коригування множинності Сідака, оголошуючи значущими лише ті маркери з номінальним рівнем значимості 0,05 .105 = 0,055. Однак, оскільки маркери були обрані апріорі, ми також обговорюємо результати зі значеннями P. 3 учасники, призначені ILI, втратили значно більшу вагу на 1-му та 4-му курсах, ніж учасники DSE. Характеристики SNP, включаючи алель ризику ожиріння, визначений у попередній літературі, наведені в таблиці 2.

Генетичні взаємозв'язки з базовою вагою

Генетичні асоціації маркерів SNP з базовою вагою наведені в таблиці 3. Алелі ризику ожиріння в регіонах FTO, SH2B1 та QPCTL/GIPR передбачають вихідну вагу в напрямках, що відповідають попереднім дослідженням. Алелі ризику для маркерів у цих трьох генах були пов'язані із збільшеною базовою вагою 1,01 - 1,29 кг на копію. Подібні асоціації були виявлені для базового ІМТ (табл. 3), а вплив ІМТ на алель ризику коливався від 0,38-0,46.

Стіл в натуральну величину

Генетичні асоціації із втратою ваги в 1-му році

Генетичні асоціації повного набору маркерів SNP із зміною ваги за 1 рік у ILI та DSE перераховані в Додатку Таблиця 1. Жодні SNP не були суттєво пов'язані з величиною зміни ваги ILI або DSE або не взаємодіяли з групою лікування при прогнозуванні ступінь зміни ваги.

Знову вага

Характеристики учасників для тих, хто втратив 3% або більше у перший рік своєї ваги на початку, наведені в таблиці 1а. Генетичні асоціації всього набору маркерів SNP з вагою 4 року в цій підгрупі наведені в таблиці 4. Алельний ризик (A) алелю у FTO rs3751812 був суттєво пов'язаний з відновленням ваги при DSE (1559 кг на алель ризику, P = 0, 005), але не ILI (-0,092 кг на алель ризику, P = 0,761), що призводить до взаємодії групи SNP x групи лікування (P = 0,009). Подібні ефекти спостерігались для FTO rs1421085 та rs9922708.

Стіл в натуральну величину

Регіональний графік асоціації FTO з диференціальною зміною ваги знову за допомогою ILI та DSE показаний на додатковому малюнку 2. Цікаво, що rs3751812 та SNP при дисбалансі з'єднань не демонструють найсильнішої асоціації з диференціальною зміною ваги через ILI та DSE. Один SNP, rs8061397, в окремому блоці дисбалансу зв'язку пов'язаний з диференціальною зміною маси по ILI та DSE (P = 6, 4 x 10-5), що передбачає можливий додатковий сигнал у регіоні.

У можливому тиражуванні попередніх досліджень алель ризику ожиріння (G) у BDNF rs6265 був пов'язаний з більшою вагою в лікувальних групах (0,773 кг на алель ризику), хоча результати мали граничне статистичне значення (Р = 0,0551). У поєднанні SNP FTO та BDNF представляли R2 = 1,43% від ваги року 4 у лікувальних групах.

обговорення

У цій роботі представлені результати найбільшого на сьогоднішній день дослідження, щоб визначити, чи передбачають ОНП, раніше пов’язані з ожирінням, втрату ваги у відповідь на поведінкову терапію або відновлення ваги після успішного лікування схуднення. При прогнозуванні зміни ваги в 1-му році ми не виявили жодної значущої асоціації ОНП з величиною втрати ваги або взаємодією ОНП ×, оброблених плечем, припускаючи, що такі поведінкові фактори, як дотримання рекомендацій щодо схуднення, можуть переважати при прогнозуванні початкового втрата ваги. Однак область ризику ожиріння в рамках FTO була суттєво пов'язана з відновленням ваги в контрольній групі, але не в групі втручання у спосіб життя, що призвело до взаємодії руки з лікуванням SNP ×. Крім того, варіації в межах BDNF були пов'язані з відновленням ваги у різних групах лікування, що повторює попередні результати в програмі профілактики діабету. 9 Загалом, ці результати дозволяють припустити, що алелі, що перебувають під загрозою ожиріння, здається, не є сильним предиктором величини втрати ваги у відповідь на поведінкові втручання, але можуть бути пов’язані з відновленням ваги після схуднення.

Загалом, наші висновки покращують наявні знання про наслідки лікування локусів сприйнятливості до ожиріння, похідних від GWAS. При прогнозуванні зміни ваги на 1 рік не спостерігалося значущих асоціацій SNP з величиною втрати ваги на 1 рік або з взаємодією SNP × плечі при лікуванні. Однак ми визначаємо FTO та BDNF як можливі предиктори відновлення ваги після втрати ваги.