- реферат
- Передумови:
- методи:
- результати:
- висновок:
- вступ
- Матеріали і методи
- предметів
- вимірювання
- Відбір генів-кандидатів
- Визначення генотипів
- Вивчати дизайн
- Статистичний аналіз
- результат
- обговорення
реферат
Передумови:
Кілька генів-кандидатів пов'язані з ожирінням, але дуже мало досліджень тестували більше одного гена одночасно.
методи:
У цьому дослідженні було протестовано 15 поліморфізмів у 10 генах ожиріння-кандидата на асоціацію зі змінами ожиріння, виміряними протягом 6–10 років, з максимум 332 дорослими з широким діапазоном ожиріння (17, 5) 2) від Дослідження родини в Квебеку. Моделі послідовної регресії використовувались для ідентифікації комбінації генів, що пояснюють зміни ожиріння після коригування віку (вихідного рівня), статі, вихідного рівня змінної ожиріння та тривалості спостереження. Аналізи проводили у всій вибірці і повторювали із стратифікацією за віком (1, 2). З іншого боку, хоча визнано, що генетичний пул не сильно розвинувся за останнє століття, здається, існують гени та варіанти послідовностей, які визначають схильність розробити 113 генів-кандидатів були пов’язані з фенотипами, пов’язаними з ожирінням, принаймні в одному дослідженні за останні 20 років.3 Існує потреба у кращому розумінні того, як ці гени взаємодіють із екологічними детермінантами ожиріння, щоб запобігти збільшенню ваги та/або поліпшити втрату ваги.
Дуже мало досліджень вивчало внесок генетичних факторів у визначення змін ожиріння. Результати двох досліджень показали, що на зміни індексу маси тіла (ІМТ) з часом впливають генетичні фактори. 4, 5 Результати лонгітюдного дослідження сімейства Квебек також продемонстрували значну сімейну схожість із змінами ІМТ та підшкірної жирової клітковини при спадкуванні відповідно 37% та 16%. 6 Нещодавно було виявлено значну сімейну агрегацію із 7-річними змінами ІМТ та ожиріння, виміряними у понад 1300 суб'єктів із 521 сім'ї, оцінка спадковості яких коливається від 12% для змін підшкірного жиру до 45% для змін окружності талії. 7 Незважаючи на докази того, що генетичні фактори відіграють роль у визначенні змін ожиріння, дуже мало досліджень вивчало роль генів ожиріння-кандидата у цих змінах. Результати кількох досліджень показали, що адренергічні β2 та лептин (LEPR), 8 глюкокортикоїдних рецепторів (GCCR), 9 адипсин та адренергічні β2, 10 та нейромедин β (NMB) 11 пов'язані зі зміною ожиріння з часом. Однак жодне з цих досліджень не розглядало роль множинних генів, аналізованих одночасно в мультигенній моделі, у визначенні змін ожиріння з часом.
У цьому дослідженні, в проспективному дослідженні з 6–10 роками спостереження, ми перевірили гіпотезу, згідно з якою деякі кандидати-гени ожиріння, будучи частиною тієї ж моделі регресії, суттєво прогнозують зміни ожиріння у роках у дорослих. Наявність асоціації між кандидатом гена та змінами ожиріння можна трактувати як свідчення взаємодії генів за віком, що є особливим випадком взаємодії генів із навколишнім середовищем. Гени та поліморфізми, збережені для цього дослідження, були виражені периферично, вже були пов'язані з фенотипами, пов'язаними з ожирінням, у більш ніж п'яти дослідженнях або були істотно пов'язані зі змінами ожиріння з часом у попередніх звітах про дослідження сімей Квебеку (QFS). 3, 9, 11
Матеріали і методи
предметів
QFS - це перспективне сімейне дослідження, яке спрямоване на вивчення генетики ожиріння та супутніх захворювань. 12 Суб'єктами цього дослідження були здорові дорослі чоловіки та жінки (
17, 5 років), для яких було принаймні два показники ожиріння в різні фази QFS (фаза 1: 1978–1982; фаза 2: 1990–1997; фаза 3).: 1995 - 2001). На момент першого вимірювання обстежувані мали вік 39,3 ± 11,0 років (від 17,5 до 72,9 років) і мали в середньому трохи надмірну вагу (25,5 ± 5,7 кг/м2; від 17, 6 до 55, 6 кг/м2 ). Середній період спостереження коливався від 6,0 ± 0,9 до 10,4 ± 3,4 року для окружності талії (РГ) та ІМТ. Віковий розподіл у цій вибірці QFS є репрезентативним для двох вікових груп, що відповідають двом поколінням (батькам та нащадкам), які спостерігались у сімейному дослідженні, наприклад QFS. Виходячи з віку на першому вимірі, ці дві вікові групи приблизно відповідають суб’єктам молодше 40 років (покоління потомства) та особам старше 40 років (покоління батьків). Щонайменше два виміри ожиріння, сума шести шкірних зморшок (SUM6), окружність талії, жирова маса (FM) та відсоток жиру в організмі (PFAT), були доступні в ІМТ у 332, 330, 291, 273 та 273 осіб. Комітет з етики Університету Лаваля затвердив процедури для всіх трьох фаз QFS.
вимірювання
Рівень ожиріння отримували, як описано в іншому місці. 12 Коротко, ІМТ обчислювали діленням ваги (кг) на другу висоту (м 2), РГ вимірювали посередині між надчерепним хребтом і нижнім ребром (см), 13 підшкірної товщини шкіри (SUM6) вимірювали за допомогою шкірної складки Гарпендена . (біцепс, трицепс, литок, підлопаткова область, живіт та надбрюшковий хребет), зважуванням під водою було отримано 14 щільностей тіла, а PFAT оцінювали за щільністю тіла за допомогою рівняння Сірі. 15 FM отримували з PFAT та маси тіла.
Відбір генів-кандидатів
Стіл в натуральну величину
Також було відібрано два гени, що беруть участь у диференціації та метаболізмі адипоцитів: гени рецепторів γ2 (PPARγ2), активовані проліфераторами пероксисом, та гени фактора некрозу пухлини α (TNFα). PPARγ2 є ядерним рецептором, який в основному експресується в жировій тканині і відіграє важливу роль у регулюванні диференціації адипоцитів та метаболізму ліпідів. Продукт гена TNFα секретується адипоцитами і зменшує ліпогенез і посилює ліполіз. 16 Вибрано два поліморфізми в PPARγ2 та один у TNFα .
Нарешті, білок гуанінового нуклеотиду, що зв’язує p3 (GNB3) p3, є субодиницею білка G і експресується у всіх типах клітинних ліній, протестованих на сьогоднішній день. Білок G локалізований у плазматичній мембрані та опосередковує реакцію на агоністи рецепторів. 22 Його фізіологічна роль у розвитку гіпертонії та ожиріння до кінця не з’ясована, але змінена передача сигналу може модулювати сприйнятливість до захворювання. Вісім із 10 генів, збережених у цьому дослідженні, продемонстрували позитивну зв'язок із фенотипами, пов'язаними з ожирінням, у більш ніж п'яти дослідженнях (LEP, LEPR, GCCR, ADRB2, ADRB3, PPARγ2, TNFα та GNB3). Всього було перевірено 15 поліморфізмів.
Визначення генотипів
Геномну ДНК екстрагували з постійних лімфобластоїдних клітин за допомогою набору протеїнази K та QIAGEN ДНК та культури ДНК культури Maxi. Детальна інформація про маркери генотипування описана в іншому місці. 9, 23, 24, 25, 26, 27, 28 Коротко кажучи, усі поліморфізми, крім NMB p.P73T, були поліморфізмами довжини фрагментів рестрикції (використовувані ендонуклеази наведені в таблиці 1). NMB p.P73T генотипували за допомогою техніки мінісеквенування. 11 Методи генотипування, що використовуються у цьому дослідженні, мають у нашій лабораторії рівень успіху щонайменше 90%.
Вивчати дизайн
Рідкісні гомозиготні генотипи (менше 25 гомозигот у всій пробі) об’єднувались з гетерозиготами, і ефекти варіантних алелей вважалися домінуючими (LEPRK656N, ADRA2 Dra I, ADRB2 Ban I, ADRB3W64R, PPARGP12A та TNFA-308). Усі інші поліморфізми аналізували на основі кодомінантних, домінантних та рецесивних моделей. Оскільки в усіх трьох моделях були отримані однакові результати, представлені лише результати кодомінантної моделі.
Статистичний аналіз
результат
Основні характеристики осіб та зміни ожиріння з часом наведені в таблиці 2. У середньому обстежувані мали на початку надмірну вагу. Чоловіки мають менше підшкірного жиру (вимірюється за сумою 6), FM та PFAT, але мають більше PS, ніж жінки. Середнє спостереження коливалося від 6,0 ± 0,9 років для PS до 10,4 ± 3-4 років для ІМТ та SUM6. Тільки зміни у підшкірному жирі, виміряні за сумою 6, були різними у чоловіків та жінок. У цьому випадку жінки набирали майже вдвічі більше підшкірного жиру, ніж чоловіки. Загалом, більшість випробовуваних набирали жирову клітковину з плином часу: 76% випробовуваних зазнали збільшення ІМТ, 80% збільшення SUM6, 78% збільшення РГ, 83% збільшення ЧМ та 80% збільшення ПФАТ. кожного фенотипу (А) збільшення ожиріння було значним.
Стіл в натуральну величину
Зміни фенотипів, пов’язаних з ожирінням, розраховували та коригували, як описано у „Матеріали та методи”, та піддавали послідовному регресійному аналізу, використовуючи 15 поліморфізмів як незалежних змінних. Результати показані в таблиці 3. Коварати були суттєво відповідальними за зміни ІМТ 3, 9% (P = 0,012), 15% (P 3) і, як відомо, модулювали рівень транскрипції та/або білка або змінювали спорідненість лігандів (таблиця 1 ) Результати показують, що варіанти алелей (крім GCCR) у цих генах ожиріння-кандидата сприяють змінам ожиріння з часом, що свідчить про те, що ці гени відіграють важливу роль у визначенні збільшення ожиріння.
Довгі дані, доступні для генетичного дослідження росту FM у людей (розвиток ожиріння), обмежені. Хоча QFS мають добре стандартизовані фенотипи ожиріння (в даному випадку FM та PFAT) та відносно тривале спостереження (від 6 до 10 років) для цього типу дослідження, кількість випробовуваних залишається незначною. Той факт, що одні й ті самі гени постійно підтримувались у різних моделях для порівнянних фенотипів, особливо в генах LEP, ADRβ3 та NMB, дає нам впевненість у запропонованих моделях, незважаючи на той факт, що значення Р є граничними для більшості поліморфізмів. мультигенні умови, такі як ожиріння, поліморфізм одного гена, як очікується, мало впливатиме на фенотип. Однак, як показано в цьому дослідженні, коли одночасно розглядаються кілька генів, може відзначатися значна частка розсіювання, незважаючи на те, що кожен ген, взято окремо, може не обов'язково сприяти фенотиповому розсіянню в значній мірі.
Стіл в натуральну величину
Цікаво, що гени, які передбачали фенотипи, пов'язані зі змінами ожиріння, пояснювали подібну частку розсіювання у більшості моделей, за винятком GBWGBMI, порівняно із загальними коваріантами. Найкращий приклад - зміни ФМ, для яких звичайні коваріати пояснювали 7,5% дисперсії порівняно з генетичною інформацією, яка пояснювала 8,5% залишкової дисперсії. Це свідчить про те, що вплив генетичних факторів на зміни ожиріння з часом є настільки ж важливими, як і прийняті фактори ризику ожиріння (вік, стать та вихідний рівень ФМ). Хоча це дослідження є неповним з точки зору коваріатів, перевірених генів, кількості особин та тривалості спостереження, це свідчить про те, що генетична інформація значно покращує нашу здатність прогнозувати зміни ожиріння, особливо якщо одночасно розглядається кілька генів . Ідентифікація генів, пов’язаних із збільшенням ожиріння з віком, може мати важливе клінічне значення. Дійсно, це дало б змогу виявити осіб із підвищеним генетичним ризиком розвитку ожиріння з віком та дозволило б розробити своєчасні цілеспрямовані профілактичні заходи.
Підводячи підсумок, генетичні поліморфізми в генах-кандидатів на ожиріння становили значну частину дисперсії змін ожиріння з часом, коливаючись від 3,1 до 8,5% для ABMI та AFM. Ген LEP є найсильнішим предиктором росту FM, що пояснює різницю у відсотках жиру в організмі до 3,3%. Наші результати також свідчать про те, що гени, що сприяють змінам ожиріння, різні і їх вплив сильніший у молодих (