ожиріння

  • реферат
  • Передумови:
  • методи:
  • знахідка:
  • тлумачення:
  • вступ
  • методи
  • Дослідження населення
  • генотипування
  • Статистичний аналіз
  • Систематичний огляд та мета-аналіз
  • результат
  • Вплив поліморфізму V103I на ІМТ у трьох дослідженнях на Британському Кавказі
  • Мета-аналіз
  • обговорення

реферат

Передумови:

Попередні дослідження показують, що варіант гена рецептора меланокортину-4 (MC4R) важливий для захисту від загального ожиріння. Однак для підтвердження цього зв’язку потрібні більш масштабні дослідження.

методи:

Ми оцінили зв'язок між поліморфізмом V103I в гені MC4R та ожирінням у трьох когортних дослідженнях, заснованих на популяції Великобританії, загалом 8304 особи. Ми також провели мета-аналіз відповідних досліджень, який включав 10 975 випадків та 18 588 контрольних груп, з тим щоб поставити наші висновки в контекст.

знахідка:

В аналізі всіх досліджень, суб'єкти, що переносять алелей ізолейцину, мали на 18% (95% довірчий інтервал 4-30%, Р = 0,015) нижчий ризик ожиріння порівняно з неносіями. Між дослідженнями не було гетерогенності та очевидних упереджень у публікації.

тлумачення:

Це дослідження підтверджує, що поліморфізм V103I захищає від ожиріння людини на рівні населення. Як такий, він надає докази того, що окремі варіанти генів можуть принаймні частково пояснити сприйнятливість та стійкість до поширених форм ожиріння людини. Краще розуміння механізмів, що лежать в основі цієї асоціації, допоможе визначити, чи мають зміни в активності MC4R терапевтичний потенціал.

Рецептор меланокортину-4 (MC4R) є частиною центральної системи меланокортину, яка, як відомо, регулює споживання їжі та енергетичний гомеостаз. Порушення гена MC4R у мишей та людей призводить до гіперфагії та ожиріння. Втрата функціональних мутацій в MC4R є найпоширенішою формою моногенного ожиріння і зустрічається у 4-5% осіб з важким ожирінням у дітей. 1, 2

Навпаки, роль варіантів MC4R у полігенному ожирінні невизначена. З несучою частотою близько 2-4%, варіант missense V103I є найпоширенішим кодуючим поліморфізмом MC4R. Нещодавній спільний аналіз, заснований на 3631 випадку та 4082 контрольних групах, припустив, що особи з алелем I103 можуть мати 31% ризику ожиріння порівняно з нецілітелями; однак цей зв’язок мав лише граничне статистичне значення. 3 Потрібні великі дослідження, щоб надійно підтвердити або спростувати зв'язок ген-хвороба. 4, 5 Отже, ми оцінили зв'язок між поліморфізмом MC4R V103I та ожирінням у серії популяційних досліджень, які включали 1053 випадки та 7251 контроль. Ці дослідження були включені в мета-аналіз і забезпечили загалом 10 975 випадків та 18 588 контролів.

методи

Дослідження населення

Ми використовували дані когорти Норфолка Європейського проспективного дослідження раку (EPIC) та дослідження MRC Ely. Комітети з етики схвалили обидва дослідження, і всі учасники дали інформовану згоду. EPIC - це постійне перспективне когортне дослідження хронічних захворювань, в якому беруть участь близько 25 000 жителів Норфолка у віці 45–75 років, які були прийняті до реєстрів загальної практики між 1993 і 1997 рр. 6 Це етнічно однорідне кавказьке населення. Ці учасники пройшли базове медичне обстеження. З січня 1998 року ми запросили групу на другий медичний огляд, і до жовтня 2000 року в ній взяли участь 15 786 людей. Деталі щодо набору, антропометричних вимірювань, медичних оглядів та анкет були опубліковані на основі стандартизованих протоколів. 6 ДНК було вилучено із 15 786 проб крові/ЕДТА (Whatman Biosciences, Ely, Великобританія), взятих під час другого медичного огляду.

Для цілей цього аналізу ми вивчили дані двох підгруп з 15 786 учасників дослідження EPIC, які брали участь у другому медичному обстеженні. EPIC1 - це випадкова вибірка, що складається з 5000 учасників, у яких не було основного захворювання (рак, ішемічна хвороба серця та діабет) і які повністю замовили ДНК, заповнили дані анкети про частоту їжі та HbA1C крові та індекс маси тіла (ІМТ), виміряні в два клінічних випробування. EPIC2 включає 3345 учасників із повністю упорядкованою ДНК, доступною для генотипування. Ми виключили 692 учасника з EPIC2, ​​оскільки вони також були присутні в наборі зразків EPIC1. Однак ми використали цей повторюваний файл для оцінки узгодженості результатів нашого генотипу.

Ми також використовували дані дослідження MRC Ely, проспективного популяційного когортного дослідження з питань етіології та патогенезу діабету 2 типу та пов'язаних з цим метаболічних розладів. 7, 8 Досліджувана популяція знову складається з етнічно однорідної кавказької популяції, в якій фенотипічні дані реєструвались у клінічних випробуваннях із використанням стандартизованих протоколів для антропометричних вимірювань. Усі учасники були у віці від 40 до 65 років на початковому рівні. Ця когорта була прийнята на основі вибірки серед населення з високим рівнем реакції (74%), що робить її репрезентативною картиною для загальної популяції в цій області Східної Англії. Для цілей цього аналізу ми використовували дані, зібрані під час другої перевірки стану здоров’я, приблизно за чотири з половиною роки від базового рівня.

Учасники кожної групи були визначені як випадки ожиріння та контроль над ожирінням на основі вихідного ІМТ щонайменше 30 кг/м2 або ІМТ менше 30 кг/м2 відповідно.

генотипування

Ми досліджували генотипи EPIC1, EPIC2 та Ely для заміни G → A (валін для ізолейцину) в кодоні 103 гена MC4R (rs2229616), отриманого з використанням хімії TaqMan (Applied Biosystems, Warrington, UK). Відсоток кожної успішно генотипованої когорти становив 98, 0, 86, 5 та 97,3% для EPIC1, EPIC2 та Ely.

Статистичний аналіз

Ми перевірили рівновагу Харді - Вайнберга за допомогою тесту χ 2. На основі попередніх звітів ми використовували домінуючу генетичну модель, порівнюючи звичайні гомозиготи (G/G) з носіями алелю A (G/A або A/A). Для всіх аналізів використовували Stata версії 8.0 (Stata Corporation, College Station, Техас, США).

Систематичний огляд та мета-аналіз

Контроль випадків і когортні дослідження, опубліковані до червня 2005 р., В яких поліморфізм гена MC10R V103I був пов’язаний з ІМТ, були виявлені за допомогою електронного пошуку PubMed, сканування відповідних списків посилань та зв’язку з авторами дослідження щодо будь-яких неопублікованих або додаткових табличних даних. Ми використовували терміни MeSH та вільні тексти, пов'язані з MC4R (наприклад, "Рецептор, меланокортин, тип 4", "рецептор меланокортину 4", "MC4R") у поєднанні з ожирінням (наприклад, "Ожиріння", "Ожиріння, хворобливе", " маса тіла "," індекс маси тіла "," рідкість "," вага "," надмірна вага ") і з поліморфізмами (наприклад," поліморфізм, одиничний нуклеотид "," гени "," мутація "," генотип "," варіант ", ).

Ми включили лише дослідження, в яких був доступний статус контролю ожиріння за генотипом. Інформація про інші заздалегідь визначені показники на рівні дослідження була зібрана для вивчення можливих джерел неоднорідності: визначення випадків контролю; чи включали дослідження дорослих, дітей чи обох; етнічного походження; зв’язок між випадками та контролем; особи або вибрані особи. Ми використовували моделі з твердими та випадковими ефектами для обчислення загальної оцінки взаємозв'язку між генотипом та ожирінням. Неоднорідність між дослідженнями оцінювали на основі статистики неоднорідності Q. Звуження та тест Еггера використовувались для оцінки доказів можливих упереджень у публікації.

результат

Вплив поліморфізму V103I на ІМТ у трьох дослідженнях на Британському Кавказі

Повні дані ІМТ та генотипу були доступні для 8304 учасників. Генотиповий розподіл у контрольних популяціях узгоджувався з розподілами, очікуваними за рівноваги Харді-Вайнберга (P> 0,05). У підгрупі з 692 зразків збіг між методами генотипування становив 99,9%. У таблиці 1 представлені демографічні та антропометричні характеристики учасників дослідження за генотипом V103I для цих трьох досліджень. Ми виявили, що середній вік учасників варіювався відповідно до генотипу (Р = 0,025) у наборі досліджень Елі; однак це спостереження не було очевидним в інших когортах і, ймовірно, є випадковою знахідкою. Не було зв’язку між генотипом V103I та ІМТ. Так само ми не виявили статистично значущої зв'язку між генотипом та ожирінням (табл. 2). Коригування за віком не суттєво змінило результати. Однак через обмежений обсяг вибірки ми об'єднали ці результати в мета-аналіз усіх наявних даних.

Стіл в натуральну величину

Стіл в натуральну величину

Мета-аналіз

Загалом 25 наборів даних, включаючи три з цього дослідження, з 30 300 суб'єктами відповідали критеріям включення в мета-аналіз (рис. 1). 2, 3, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 Однак ми могли обчислити коефіцієнт ймовірності для 22 наборів даних (n = 29 563). Ця сума включала неопубліковані додаткові дані, надані двома групами (Farooqi et al. Та Hebebrand et al.), Які замінюють попередні публікації (детальніше див. Виноски на рисунку 1). З 22 наборів даних 21 представляв кавказькі популяції; одна містила дані чорношкірих американців. 15 Серед контрольних популяцій частота алелей ізолейцину коливалась від 0,5 до 3,4% (рис. 1). За допомогою моделі фіксованих ефектів ми виявили, що в цілому генотип V103I опосередковано асоціювався з ожирінням (ймовірність 0,84; 95% довірчий інтервал 0,70-0,96; P = 0,015). Не було гетерогенності між дослідженнями (Q = 13, 99 (21 df); P = 0,987); в результаті результати за моделлю випадкового ефекту були однаковими. Діаграма воронки взаємозв'язку між V103I та ожирінням, нанесена на розмір вибірки, показала симетричний розподіл (P = 0,326), що вказує на відсутність очевидного інтересу до публікації.

Метааналіз досліджень поліморфізму MC4R V103I та ожиріння. * Отримано в особистому листуванні з авторами. † Дані лише шведського дослідження ожиріння. ‡ Включає додаткові дані з дослідження сім’ї HERITAGE, не пов’язаних між собою батьків: a ) білий; b ) чорні люди. § дані, подані лише для когорти Ессена від Геллера, 2004; когорта Аусбурга (KORA) була опущена і замінена опитуваннями KORA, опублікованими в Heid у 2005 р. ∣ ∣ Дослідження сім’ї в Квебеку: лише батьківські дані. ¶ Замінює попередні публікації 1, 31 та містить інші неопубліковані дані (доступні у відповідного автора на запит). # Результат заснований на повторному аналізі вихідних даних із включенням інших неопублікованих даних (доступних у автора за запитом) та замінює попередні публікації. 24, 32, 33, 34 ** Загалом три дослідження з 0 носіями в одній групі виключаються, і АБО неможливо розрахувати. 11, 13, 17

Повнорозмірне зображення

обговорення

Ці дані з 10 975 випадків та 18 588 контрольних груп підтверджують, що особи з алелей ізолейцину мають менший ризик ожиріння порівняно з неносіями. Однак, хоча попередній підсумковий аналіз показав зниження ризику на 31%, 3 наші дані, засновані на майже чотириразовій кількості осіб, показують, що цей знижений ризик може становити близько 18%, що свідчить про те, що початкові стосунки були завищені. Наше дослідження наголошує на необхідності проведення широких досліджень для надійної оцінки асоціацій генів та захворювань.

Кілька досліджень припустили, що варіант V103I може бути непрацездатним. Було показано, що V103I має нормальний профіль ліганду ендогенного агоніста і нормальний рівень експресії рецепторів на поверхні клітин. 2, 3, 10, 24, 25 Однак нещодавні функціональні дослідження показали, що рідкісний алель I103 менш чутливий до білка, пов’язаного з готі (AGRP), порівняно з рецептором дикого типу. 26 AGRP - ендогенний антагоніст MC4R, який стимулює споживання енергії та сприяє набору ваги. 27, 28, 29, 30 V103I-опосередковане ослаблення при активації MC4R AGRP може, таким чином, призвести до відносно слабшого орексигенного сигналу; це, в свою чергу, може призвести до порівняно нижчого ризику ожиріння в людській популяції. У сукупності ці висновки дозволяють припустити, що поліморфізм V103I може бути причинно пов’язаний із ризиком ожиріння. В якості альтернативи, цей варіант може перебувати в нерівноважному стані з невідомим функціональним варіантом в іншому місці гена MC4R або в регуляторних областях.

Наш аналіз потенційно обмежувався низкою факторів. Ми не можемо оцінити вплив незмірених генетичних або екологічних модифікаторів на розмір та напрямок асоціації. Однак доказів взаємозалежності немає. По-друге, через рідкісність поліморфізму V103I та ступінь асоціації, що спостерігається у цьому дослідженні, ми не можемо виключити ймовірність помилково позитивних результатів; однак це пояснення малоймовірне з огляду на масштаби нашого дослідження та роль цього гена в моногенному ожирінні. Нарешті, відмінності в дизайні дослідження та визначеннях випадків також можуть призвести до перекосу величини асоціації між генетичним варіантом V103I та ожирінням. Незважаючи на ці відмінності, ми не виявили статистичних доказів неоднорідності між дослідженнями.

На закінчення в цьому мета-аналізі 29 563 особи підтверджують, що генотип MC4R V103I захищає від ожиріння. Ми підрахували, що 17% ожиріння в популяції можна віднести до загального гомозиготного генотипу. Цей поліморфізм є першим, який постійно асоціюється зі змінами ожиріння людини на рівні населення. Як такий, він надає докази того, що конкретні генетичні варіанти можуть принаймні частково пояснити сприйнятливість та стійкість до поширених форм ожиріння людини. Краще розуміння механізмів, що лежать в основі цієї асоціації, допоможе визначити, чи мають зміни в активності MC4R терапевтичний потенціал.