obiecte

abstract

Obezitatea a devenit o problemă majoră de sănătate atât în ​​economiile dezvoltate, cât și în cele emergente 1. Epidemia de obezitate este însoțită de o incidență crescută a diabetului zaharat de tip 2, a sindromului metabolic și a bolilor cardiovasculare. Există suficiente dovezi că obezitatea centrală, în special acumularea de grăsime intraabdominală, este mai responsabilă pentru morbiditate și mortalitate la pacienții obezi cu diabet zaharat de tip 2 decât adipozitatea generală 2, 3 .

Diferite grupuri etnice au medii genetice diferite. Este un fapt incontestabil că obezitatea extinsă a GWAS, care include populațiile asiatice și africane, este mai probabil să ofere o perspectivă asupra diferitelor arhitecturi genetice și oferă dovezi pentru cartografierea fină a genelor cauzale 16, 20, 26. Scopul nostru a fost, prin urmare, de a reproduce efectul acestor loci validate asupra IMC, circumferința taliei și raportul talie-șold la populațiile chineze obținute din studiile GWAS ale populațiilor europene și non-europene. Mai important, am testat ipoteza că indicatorii exacți ai distribuției grăsimilor interne și subcutanate ar putea furniza informații importante dincolo de IMC, circumferința taliei și raportul talie-șold, în vederea identificării de noi variante.

Rezultatul

Verificarea influenței variantelor asupra IMC, circumferința centurii și raportul centură la lateral

Caracteristicile subiectului sunt prezentate în Tabelul 1. Asociațiile a 19 loci între 56 SNP BMP validate, circumferința taliei și raportul talie-șold au fost bine reproduse în populațiile noastre chineze (Tabelul 2). În general, majoritatea celor 19 loci au prezentat un efect direcțional consecvent ca studiile anterioare, cu excepția SNP-urilor din ITIH4-AS1, MTIF3 și ZNRF3. SNP rs574367 în SEC16B a arătat cea mai semnificativă asociere cu IMC la nouă loci pentru cel mai scăzut P (P = 1, 33 × 10 -6) și rezultatul a rămas semnificativ după corecția multiplă a testelor (P empirică = 0,004). Cea mai semnificativă asociere cu circumferința taliei a fost observată cu rs671 în ALDH2, cu sau fără ajustări ale IMC (P = 1, 96 × 10 −6 și 4, 05 × 10 −7, respectiv P empirică = 1 × 10 −4, respectiv) . În mod similar, analiza raportului centură la lateral a produs nouă SNP-uri cu asocieri nominale; rs17782313 a fost apropiat de MC4R și purtătorii de alele de risc au avut tendința de a crește raportul talie-șold după corecția testului multiplu (P = 0,0012; empiric P = 0,06141).

Tabel în dimensiune completă

Tabel în dimensiune completă

Asocierea variantelor cu distribuție de grăsime viscerală și subcutanată

De asemenea, am testat componentele genetice ale distribuției directe a grăsimii realizate prin RMN, și anume VFA, SFA și raportul VFA-SFA. Principalele constatări sunt prezentate în Tabelul 3. Modelul 1 a inclus variabile de sex și vârstă pentru ajustare. În cadrul celor cinci loci (SEC16B, ETV5, FTO, ALDH2 și MC4R) asociați nominal cu VFA, indiferent de IMC, locusul superior a fost rs671 în ALDH2 (P = 1, 94 × 10-6). În mod similar, rs574367 în SEC16B a fost vârful a zece loci (inclusiv SEC16B, LYPLAL1, TMEM18, RBJ, GRB14-COBLL1, NUDT3, ALDH2, MC4R, KCTD15 și ZNRF3) pentru SFA (P = 0,0017). Două SNP-uri în sau în apropierea LYPLAL1 și ALDH2 au fost asociate cu raportul VFA-SFA, o metrică care descrie tendința de a stoca grăsimea viscerală comparativ cu grăsimea subcutanată (P = 0,0325 și 0,0001).

Tabel în dimensiune completă

Deoarece IMC reprezintă masa grasă și musculară și se corelează cu depozitele regionale de grăsime, modelul 2 a fost ajustat suplimentar pentru IMC. Deși majoritatea semnalelor VFA au fost complet atenuate, rs671 în ALDH2 a rămas neschimbat (P = 9, 64 × 10-5). În mod similar, SNP-urile la sau lângă RBJ și NUDT3 pentru SFA și SNP-urile lângă LYPLAL1 și ALDH2 pentru raportul VFA-SFA au arătat, de asemenea, o asociere nominală după ajustarea pentru IMC (P = 0, 01 și 0, 0318 pentru SFA; P = 0, 0091 și 0, 0007 pentru raportul VFA-SFA). De asemenea, am observat că SNP-urile la sau în apropierea POC5 și CDKAL1 au prezentat asociere nominală numai cu VFA după ajustarea IMC (P = 0,024 și 0,0318). În mod similar, SNP-urile la sau în apropierea ITIH4-AS1 au prezentat asociere nominală numai cu SFA după ajustarea pentru IMC (P = 0,0225). Cu excepția locusului rs671 din ALDH2, niciunul dintre ceilalți loci nu a supraviețuit mai multor comparații (de exemplu, Rs671 empiric P = 0,0043 pentru VFA, empiric P = 0,0345 pentru raportul VFA-SFA).

Diferențele de gen în variante afectează distribuția grăsimii viscerale și subcutanate

Luând în considerare eterogenitatea distribuției grăsimilor la ambele sexe, am efectuat analize masculine și feminine separat, oferind 27 de SNP asociați cu cel puțin una dintre cele trei trăsături dintr-un singur gen. Asocierea rs671 în ALDH2 cu proprietăți de distribuție a grăsimilor a fost limitată la bărbați (P = 1, 75 × 10 −8 pentru VFA, P = 4, 43 × 10 −8 pentru raportul VFA-SFA, Tabelul 4), în timp ce rs17782313 lângă MC4R pentru VFA și rs4846567 lângă LYPLAL1 pentru SFA au fost observate numai la femei (P = 2, 93 × 10-4 și, respectiv, 0,0015, Tabelul suplimentar 2). Toate asocierile descrise mai sus au rămas semnificative sau au prezentat o tendință după corecție pentru testarea multiplă (interval empiric P 1 x 10-4 până la 0,0778). În plus, alte loci, inclusiv CPEB, NRXN3, PPARG și SPRY2, au prezentat, de asemenea, dimorfism sexual marcat. Pentru a reduce baza pierderii de performanță în analiza subgrupului, am efectuat alte analize de interacțiune comună ale întregului grup. Rezultatele au arătat că interacțiunile sexuale ale ALDH2 pentru raportul dintre VFA și VFA-SFA, MC4R pentru VFA și LYPLAL1 pentru SFA au rămas semnificative (P pentru interacțiunea a variat între 9,88 × 10 - 8 și 0,0398).

Tabel în dimensiune completă

Consumul de alcool a mediat efectul locusului ALDH2 asupra acumulării de grăsime viscerală

legate

Diagramele cu cutii care arată ( A ) Asocierea RS671 în ALDH2 cu VFA ( B ) Asocierea RS671 în ALDH2 cu SFA ( C ) Asocierea RS671 în ALDH2 cu raportul VFA-SFA în analiza subgrupului stratificat după consumul de alcool în numărul total de bărbați și femei (* P = 1, 45 × 10 −4 pentru VFA și 4, 65 × 10 −3 pentru raportul VFA-SFA în numărul total de consumatori și * P = 4, 22 × 10 −5 pentru VFA și 0, 0031 pentru VFA-SFA la consumatorii de sex masculin). Purtătorii alelei A (adică AA și AG) au fost grupați într-un singur grup (AA + AG) din cauza numărului limitat de indivizi AA. Raportul VFA, SFA și raportul VFA-SFA între genotipurile AA + AG (alb) și GG (dens) rs671 din ALDH2 sunt raportate ca mediană, quartilă, minimă și maximă. Numărul genotipurilor AA + AG (alb) și GG (dens) este dat între paranteze. Valorile P au fost determinate prin regresie liniară sub un model aditiv, ajustând suplimentar IMC.

Imagine la dimensiune completă

Pentru a ne consolida concluziile, am efectuat o analiză a subgrupurilor, care a împărțit subiecții în trei grupuri (adică consumatorii neobișnuiți, consumatorii obișnuiți și consumatorii). Am constatat că asocierile nominale dintre varianta ALDH2 și raportul VFA-SFA au fost limitate la băutorii obișnuiți și bărbații care au băut în mod regulat (P = 0,0453 și, respectiv, 0,0429) și că tendința de creștere a VFA a fost limitată la alcoolul general obișnuit. consumatori. la băutorii obișnuiți de sex masculin (P = 0, 0503 și, respectiv, 0,0634), dar nu s-au observat asociații la consumatorii aleatori.

discuţie

Am replicat 19 din cele 56 de loci, cum ar fi FTO, MC4R și KCTD15, au fost nominal asociate cu IMC, circumferința taliei și raportul talie la șold, dar SNP-urile din MC4R, ALDH2 și SEC16B au arătat o asociere semnificativă după corecție pentru teste multiple . Mai important, în căutarea variantelor de distribuție a grăsimii în populația chineză, studiul nostru a relevat 15 din 56 loci care sunt nominal asociați cu cel puțin o trăsătură în cadrul celor trei indici de distribuție a grăsimilor și SNP-urile la sau în apropierea MC4R, LYPLAL1 și ALDH2 au fost semnificativ asociate cu distribuție de grăsime după corecția testului multiplu.

Consorțiul GIANT a raportat anterior că rs4846567 pe LYPLAL1 este asociat cu un raport talie-șold la persoanele bazate pe GWAS, dar asocierea a fost limitată la femei (P = 2,6 × 10 -8) 7. Studiul nostru nu a repetat această constatare în întregul grup sau la femei, dar a existat o asociere cu SFA și raportul VFA-SFA, care sunt în concordanță cu alte descoperiri din populațiile europene 12 și japoneze 29. Primul studiu a relevat, de asemenea, asocierea unui alt SNP independent, rs11118316 lângă LYPLAL1 (r2 = 0, D '= 0,004 în HCB; r2 = 0,285, D' = 0,935 în CEU cu rs4846567) cu un raport VFA-SFA la bărbați și femei. Acest SNP nu a fost analizat în studiul nostru, dar am speculat că există semnale eterogene legate de gen asociate cu raportul VFA-SFA. LYPLAL1 codifică o proteină 1 asemănătoare lizofosfolipazei care joacă un rol în etapele ulterioare ale degradării trigliceridelor. Această zonă a arătat o asociere cu trigliceridele serice de post 30, rezistența la insulină 31 și boala hepatică grasă nealcoolică 32, sugerând o anumită implicare în metabolismul lipidelor hepatice și în răspunsul la insulină. Mecanismul molecular responsabil de legătura dintre LYPLAL1 și patogeneza distribuției grăsimilor după sex rămâne elucidat în studiile funcționale.

Acest studiu are mai multe limitări. În primul rând, după ajustările stilului de viață (de exemplu, consumul de alcool și fumatul), nu am efectuat analize suplimentare, cu excepția analizei locusului ALDH2, care a arătat o asociere puternică cu consumul de alcool. Nu se știe dacă există o interacțiune între stilul de viață și alte variante de distribuție a grăsimilor. În al doilea rând, am testat câte un SNP din fiecare locus obținut din cele mai bune semnale GWAS la diferite populații, ceea ce poate duce la constatări negative din cauza acoperirii insuficiente a zonelor din China. În plus, în ciuda multiplelor comparații făcute în studiu, nu se poate exclude posibilitatea unei conexiuni false.

Am replicat efectele loci asociate cu IMC, circumferința taliei și raportul talie-șold în distribuția grăsimii în populația chineză și am demonstrat că MC4R, LYPLAL1 și ALDH2 pot modula distribuția grăsimilor viscere și subcutanate. Descoperirile noastre evidențiază importanța luării în considerare a distribuției directe și exacte a grăsimilor în investigarea lociilor legate de obezitate.

Materiale și metode

obiecte

Din 2009 până în 2012, am recrutat până la 2.958 de persoane din comunitate cu strămoși Han chinezi și am exclus persoanele cu cancer, dizabilități severe sau tulburări psihiatrice severe. Restul pacienților au acordat consimțământul informat și au completat un chestionar despre istoricul lor medical; au fost supuse, de asemenea, măsurători antropometrice și teste de laborator. Studiul a fost în conformitate cu Declarația de la Helsinki și a fost aprobat de Consiliul de revizuire instituțională al Spitalului Popular din Shanghai din Shanghai.

Fenotipuri și evaluarea consumului de alcool

IMC este calculat ca greutate (kilograme) împărțit la înălțimea 2 (metri). Circumferința taliei a fost măsurată la nivelul cordonului ombilical și circumferința șoldului a fost măsurată în jurul feselor. Raportul centură la șold a fost calculat ca raportul dintre circumferința taliei și șoldul șoldului în centimetri. Fiecare subiect a fost supus unui RMN abdominal (Archive, Philips Medical System, Amsterdam, Olanda) la nivelul cordonului ombilical între L4 și L5 în poziție culcat pentru a cuantifica distribuția grăsimii corporale. Doi observatori instruiți au folosit software-ul de analiză a imaginii SLICE-O-MATIC (versiunea 4.2; Tom Vision Inc., Montreal, QC, Canada) pentru a genera reprezentări grafice ale datelor imagistice și pentru a calcula aria grăsimii viscerale (cm 2) și zona grăsimii subcutanate. (cm2). Dacă rezultatele au diferit cu mai mult de 10%, al treilea observator, care era orb de rezultate, a re-analizat imaginile. În ceea ce privește consumul de alcool, fiecare subiect a fost întrebat pe scurt dacă a consumat alcool pe parcursul vieții (băut accidental de mai puțin de trei ori pe săptămână și băut în mod regulat în fiecare săptămână sau de mai mult de trei ori) și indivizii care au răspuns pozitiv. au fost definiți drept consumatori de alcool, în timp ce cei care au răspuns negativ au fost nealcoolici.

Analiza genotipului și controlul calității

ADN-ul genomic a fost extras din probe de sânge prelevate de la fiecare individ. Un total de 57 SNP asociați cu IMC, circumferința taliei și raportul talie-șold din literatura anterioară (așa cum se arată în Tabelul suplimentar 1 și Figura suplimentară 1) au fost selectate pentru a fi genotipate folosind un MassARRAY Compact Analyzer (Sequenom, San Diego, CA)., SUA). Niciunul dintre cele 57 de SNP nu a reușit analize de control al calității cu o rată a apelurilor> 95% și rate de potrivire> 99%. Cincizeci și trei de subiecți au fost excluși din cauza unei frecvențe de eșantionare de 0,05), cu excepția rs11118316.

analize statistice

Haploview (versiunea 4.2; www.broad.mit.edu/mpg/haploview/) a fost utilizat pentru a determina dezechilibrul de împerechere. Utilizarea PLINK (//pngu.mgh.harvard.edu/

purcell/plink /) 41 a fost utilizată analiza de regresie logistică pentru a examina asocierile dintre SNP și variabilele dihotomice, iar analiza de regresie liniară a fost utilizată pentru a testa efectele SNP-urilor asupra trăsăturilor cantitative într-un model genetic complementar. Toate analizele au fost ajustate pentru covariabile, cum ar fi vârsta, sexul și alte variabile, după caz. Circumferința taliei, raportul talie la șold, raportul VFA, SFA și VFA-SFA au fost transformate cu log10. Deoarece datele exacte privind tipul și cantitatea de consum de alcool nu sunt disponibile, consumul de alcool s-a transformat într-o variabilă dihotomică care include consumatorii de alcool și băuturi răcoritoare. Testarea multiplă pe baza a 10.000 permutări a fost efectuată cu PLINK. Analizele statistice au fost efectuate utilizând software-ul SAS (versiunea 8.0; SAS Institute, Cary, NC, SUA), cu excepția cazului în care se menționează altfel. Dublă valoare a lui P