G ‐ 2548A A polimorfizmus Leptin A gén korrelál a rendkívüli elhízással a tajvani őslakosokban

Kaohsziung Orvosi Egyetem Közegészségügyi Kar, Kaohsziung, Tajvan

polimorfizmusa

Kaohsziung Orvostudományi Kar Egészségügyi Kar Közegészségügyi Tanszék, Kaohsziung, Tajvan

Táplálkozási Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Sebészeti Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Orvostudományi Kar, Nyugat-Ausztrália Egyetem, Perth, Ausztrália

Szülészeti és Nőgyógyászati ​​Osztályok, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Sebészeti Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvostudományi Egyetem Közegészségügyi Kar, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvostudományi Kar Egészségügyi Kar Közegészségügyi Tanszék, Kaohsziung, Tajvan

Környezet-egészségügyi és foglalkozás-egészségügyi osztály, Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézetek, Kaohsziung, Tajvan

Környezetegészségügyi és Munkaegészségügyi Osztály, Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézetek, 100. szám, Shih ‐ Chuan 1 Rd., Kaohsziung, Tajvan. E-mail: [email protected] További cikkek keresése a szerzőtől

Kaohsziung Orvosi Egyetem Közegészségügyi Kar, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvostudományi Kar Egészségügyi Kar Közegészségügyi Tanszék, Kaohsziung, Tajvan

Táplálkozási Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Sebészeti Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Orvostudományi Kar, Nyugat-Ausztrália Egyetem, Perth, Ausztrália

Szülészeti és Nőgyógyászati ​​Osztályok, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Sebészeti Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvosi Egyetem Közegészségügyi Kar, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvostudományi Kar Egészségügyi Kar Közegészségügyi Tanszék, Kaohsziung, Tajvan

Környezet-egészségügyi és foglalkozás-egészségügyi osztály, Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézetek, Kaohsziung, Tajvan

Környezetegészségügyi és Munkaegészségügyi Osztály, Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézetek, 100. szám, Shih ‐ Chuan 1 Rd., Kaohsziung, Tajvan. E-mail: [email protected] További cikkek keresése a szerzőtől

A cikk megjelenésének költségeit részben az oldalköltségek fedezése fedezte. Ezért ezt a cikket a „U.S.C. Az 1734. § kizárólag ennek a ténynek a feltüntetésére.

Absztrakt

Megvizsgáltuk a G ‐ 2548A polimorfizmus genetikai asszociációit a leptin (LEP) gén és a Gln223Arg (Q223R) polimorfizmusa leptin receptor (LEPR) elhízással rendelkező gén. Kétszáz huszonhat elhízott aboriginalis (BMI ≥ 27 kg/m 2) és 182 normál testsúlyú aboriginalis (BMI 2) vett részt ebben a vizsgálatban. A LEP G ‐ 2548A és az LEPR Q223R polimorfizmusait polimeráz láncreakcióval/restrikciós fragmens hosszúságú polimorfizmussal genotipizáltuk, és megmértük antropometriai jellemzőiket. A leptin, trigliceridek és koleszterin szintjét egy éjszakai éhgyomorra mértük. Megállapítottuk, hogy a LEP G/G homozigóta frekvenciája (22,6%) Mendeli recesszív (χ 2 = 7,89), o = 0,005) és kodomináns (χ 2 = 7,93, o = 0,02) modellek magasabbak a rendkívül elhízott alanyoknál (BMI ≥ 35 kg/m 2), mint a normál testsúlyú alanyoknál (6,9%), de nem közepesen elhízott egyéneknél (35> BMI ≥ 27 kg/m 2). Az extrém elhízott és a kontroll csoport között nem volt különbség a LEPR Q223R polimorfizmus genotípusos gyakoriságában. Javasoljuk, hogy a LEP-2548 G/G homozigóta genetikai recesszív szerepet játszik a tajvani őslakosok rendkívüli elhízásának kialakulásában.

Az elhízás fő befolyásoló tényező az olyan komplex betegségek kialakulásában, mint a 2-es típusú cukorbetegség, a magas vérnyomás, a köszvény és a szív- és érrendszeri betegségek. Embereken végzett családi vizsgálatok azt mutatják, hogy az elhízás összefügg a génekkel és a környezeti tényezőkkel ((1)), és a rokonokban magas kockázati jelenlétet mutat ((2)). Az elhízás öröklődésének módja azonban továbbra sem tisztázott.

Egerekben a leptin fehérje 167 aminosav összessége, amelyet a leptin gén a zsírszövetből állít elő; a hipotalamuszban található specifikus receptorral való kötődés révén (3) biológiai szerepe van a táplálékfelvétel, a testtömeg szabályozása és az energia homeosztázis útjában ((4)). A diabétesz géntermékként is azonosított leptin receptor egyetlen transzmembrán fehérje, amely sok szövetben megalapozott, és számos alternatív splicing izoformája van.

Az elhízott embereken végzett kapcsolási vizsgálatok eredményei marker közelében leptin (LEP) 1 Nem szabványos rövidítések: LEP, leptin; LEPR, leptin receptor.
és leptin receptor (LEPR) génterületei továbbra is ellentmondásosak. A LEP-t egy francia tanulmány (5) és egy pennsylvaniai lakosság (6), de a pima indiai testvérpárok (7) nem kapcsolták össze a rendkívüli elhízással. Embereknél a LEP és a LEPR a 7q31.3 ((8)) és az 1p31 ((9)) értékekre került feltérképezésre. Mammes és mtsai. ((10), (11)) mutatták ki elsőként, hogy a LEP promóterében szereplő G ‐ 2548A variáns a túlsúlyos nők BMI csökkenésével járt. Kevés asszociációs tanulmány javasolta, hogy a polimorfizmusban szenvedő egyének LEPR a gén hajlamos volt az elhízás kialakulására ((12), (13), mégis vannak ennek ellentmondó megállapítások ((14)).

A genetika és a környezet pontos szerepe az elhízásban összetett, mivel az olyan tényezők, mint a faji sokféleség, a fenotípus heterogenitás és a minta méretének korlátai, jelentős zavaró tényezők. Nyelvi, régészeti és genetikai bizonyítékok arra utalnak, hogy a Csendes-óceán térségében szigorú (elszigetelten kifejlesztett) populációk léteznek, beleértve a polinézeket, a mikronézeket, a melanézieket és a tajvani őslakosokat ((15), (16) Ez genetikailag homogén őslakos közösséget adott nekünk az elhízás és a G-2548A polimorfizmus lehetséges összefüggéseinek tanulmányozása céljából a LEP ((11)) és a Q223R polimorfizmusa a hosszú izoformában LEPR ((17)).

Összesen 226 alany (75 férfi és 151 nő) teljesítette az elhízás kritériumait, BMI ≥27 kg/m 2 (életkor: 59,1 ± 12,9 év; BMI: 31,5 ± 3,9 kg/m 2), köztük 33 rendkívül elhízott alany (BMI) ≥ 35 kg/m 2), és 182 személy normál testsúlyú volt, BMI 2-vel (60 férfi és 122 nő; átlagos életkor: 59,7 ± 13,5 év; BMI: 22,7 ± 1,8 kg/m 2).

Az 1. táblázat a. Genotípus és allél gyakoriságát mutatja be LEP G ‐ 2548A és LEPR Q223R polimorfizmusok elhízott és normál testsúlyú egyéneknél, akik 18 évnél idősebbek voltak. Hardy-Weinberg egyensúlyt figyeltek meg a rendkívül elhízott, közepesen elhízott és a LEP G ‐ 2548A és LEPR Q223R genotípusok az extrém elhízott és közepesen elhízott csoportokban, de nem a normál testsúlyú csoportokban (o = 0,015). Mindkét polimorfizmus gyakorisága nem volt szignifikánsan különbözõ a közepesen elhízott (BMI ≥ 27 kg/m 2) és kontrolljaikban, de a LEP A –2548 G/G homozigóta (22,6%) szignifikánsan magasabb volt a rendkívül elhízott egyéneknél (BMI ≥ 35 kg/m 2), recesszív (χ 2 = 7,89), o = 0,005) és a kodomináns modellek (χ 2 = 7,93, o = 0,02). Nem találtunk különbséget a LEPR Q223R polimorfizmus a rendkívül elhízott és a kontroll csoport között. Ennek a genetikai vizsgálatnak a statisztikai ereje 80,6% volt a nullhipotézis helyes elutasításához.

Recesszív genotípus Domináns genotípus Co-domináns genotípus AA/GA (%) GG (%) χ 2 /o AA (%) GA/GG (%) χ 2 /o AA (%) GA (%) GG (%) χ 2 /o Hardy-Weinberg egyensúly /o*
LEP G-2548A
Rendkívüli elhízás 24. (77.4) 7 (22,6) 7,89/0,005 13. (41.9) 18. (58.1) 0,58/0,45 13. (41.9) 11. (35.5) 7 (22,6) 7,93/0,02 0,34
Megfelelő vezérlés 31 (100) 0 (0) 16. (51.6) 15 (48.4) 16. (51.6) 15 (48.4) 0 (0) 0,21
Mérsékelt elhízás 167 (91,8) 15. cikk (8.2) 0,13/0,72 90 (49.5) 92 (50,5) 0,26/0,61 90 (49.5) 77 (42.0) 15. cikk (8.2) 0,30/0,86 0,97
Megfelelő vezérlés 117. (92.9) 9. cikk (7.1) 66. (52.4.) 60 (47.6) 66. (52.4.) 51 (40.5) 9. cikk (7.1) 0,98
LEPR Q223R
Rendkívüli elhízás 30 (100) 0 (0) 25. (83.3) 5. (16.7) 0,27/0,61 25. (83.3) 5. (16.7) 0 (0) 0,27/0,61 0,88
Megfelelő vezérlés 33 (100) 0 (0) 29. (87.9) 4. (12.1) 29. (87.9) 4. (12.1) 0 (0) 0,93
Mérsékelt elhízás 183 (99,5) 1 (0,5) 0,71/0,40 160 (87,0) 24. (13.0) 1,45/0,23 160 (87,0) 23. (19.1) 1 (0,5) 2,93/0,23 0,98
Megfelelő vezérlés 135 (98,5) 2. (1.5) 125 (91,2) 12. (8.8) 125 (91,2) 10. (7.3) 2. (1.5) 0,01
  • * Hardy-Weinberg egyensúlyi teszteket végeztünk eset-, illetve kontrollcsoportokban.

A leptin koncentrációkat és más, az elhízással kapcsolatos fenotípusokat a G-2548A polimorfizmus szerint teszteltük elhízott és kontroll alanyokban (az adatokat nem mutatjuk be). A kovariancia elemzését a leptin szintjén, a BMI módosítása után külön végeztük: o = 0,21 elhízott alanyoknál és o = 0,26 a kontroll alanyok esetében. Az átlagos derékkörfogat a G/G genotípusú (100,3 ± 13,9 cm) alanyok között szignifikánsan magasabb volt, mint az elhízott csoport G/A (93,9 ± 6,8 cm) és A/A (94,5 ± 9,9 cm) genotípusaié (o = 0,02) egyirányú ANOVA használatával; ez nem volt így a kontroll csoportban (o = 0,64).

Ez a tanulmány az első tanulmány egy ázsiai népesség számára három korábbi asszociációs vizsgálat ((10), (11), (18) között, amely megmutatta, hogy a LEPR A G ‐ 2548A variáns jelentősen társul az elhízással. Ennek oka, hogy a tajvani őslakosoknál az elhízással összefüggő anyagcserezavarok magas előfordulásáról számoltak be, ideértve a köszvényt ((16)) és a hiperlipidémiát ((19)). A fehérekkel ((18)) és Franciaország lakosságával ((11)) ellentétben azonban a LEP G az allél kisebb allélként jelenik meg a tajvani őslakosokban. A rendkívüli elhízással rendelkező tajvani őslakosok genetikai kapcsolata az elhízás iránti fogékonyság lehetséges megalapozó hatására utal. Adataink azt mutatták, hogy a LEP–2548 G/G homozigóta szignifikánsan összefügg az extrém elhízással (BMI ≥ 35 kg/m 2), de nem találtuk LEP–2548 G/G genotípus mérsékelt elhízással hozható összefüggésbe (BMI: 27-35 kg/m 2). A G-2548A variáns a LEP az alacsony kalóriatartalmú étrendre adott differenciális választ jelzi ((10)). Bizonyos genotípus-specifikus hatásoknak fenn kell állniuk a keringő leptin és a test zsírossága között ((18)). Egy funkcionális tanulmány is ezt javasolta LEP −2548 G/A befolyásolta a leptin mRNS expresszióját, valószínűleg transzkripciós szinten ((20)).

Megfigyeltük, hogy extrém elhízás esetén a G/G genotípus BMI-je szignifikánsan magasabb volt, mint a G/A és A/A genotípusoké, de a BMI módosítása után nem találtunk különbséget a leptin szintjén. Le Stunff és mtsai. ((18)) megerősítették, hogy a LEP A G ‐ 2548A variáns potenciálisan megváltoztathatja a leptin expresszióját, és az A/A homozigótával rendelkező női alanyok átlagos leptinszintje 25% -kal alacsonyabb volt, mint más genotípusú lányoké. Ebben a tanulmányban nem találtunk összefüggést a LEPR Q223R variáns és extrém elhízás. Egyes társulási tanulmányok azt sugallják, hogy a LEPR Az elhízás kialakulásának nagyobb kockázatával küzdő Q223R polimorfizmust görög populációban ((12)) és fehér férfiakban ((13)) találtak. A japán lakosságra vonatkozóan azonban nem került sor ilyen megállapításra ((14)). Az elhízás egy poligén rendellenesség, amelynek számos jelölt génje van, amelyek szerepet játszanak a végső súlyosság meghatározásában. Ezért hasznos lenne e két jelölt polimorfizmus kombinálásának episztatikus hatása. Bár ebben a tanulmányban megpróbáltuk megoldani a korábbi vizsgálatok következetlen eredményeit, ennek támogatásához több mintaméretre lesz szükség.

A vizsgálat egyik gyengesége a rendkívül elhízott betegek mintaméretének korlátozása volt, ami ritka gyakorisága miatt nehézségeket okozott az episztatikus hatás elemzésében. A másik az volt, hogy az étrendi bevitelt és az antropometriai adatokat egyszerre mértük. Bár kizártuk azokat az alanyokat, akik a tanulmányt megelőző 3 hónapban diétáztak, még mindig nem figyeltünk meg összefüggést a táplálkozás és az elhízás között a keresztmetszeti vizsgálatban.

Az asszociációs vizsgálatok értékes eszközök lehetnek a komplex betegségek szerény genetikai hozzájárulásának feltárásában. Az őslakos közösségünk genetikailag homogén környezetet biztosított, ahol kevésbé voltak zavaró tényezők, az elhízás és a polimorfizmusok közötti lehetséges összefüggések értékelésére. LEP és LEPR gének, amelyek funkcionális jelentőséggel bírhatnak. Ebből az asszociációs tanulmányból az elhízás és a LEP és LEPR gének, azt találtuk, hogy a LEP A G-2548A polimorfizmus rendkívüli elhízással társult a tajvani őslakosokban.

Kutatási módszerek és eljárások

Résztvevők

Tajvan déli részén egy őslakos közösségben népességalapú epidemiológiai felmérés segítségével vettük fel az alanyokat, 2003 augusztusától. Összesen 615 alany vett részt a vizsgálatunkban, és ingyenes szolgáltatást kaptak az egészségügyi vizsgálatokról. Az ebben a populációban mért szélsőséges tulajdonságok adták a legjobb lehetőséget a mennyiségi jellemzők genetikai hatásainak kimutatására; csak azokat, akiknél a BMI ≥27 kg/m 2 (elhízott csoportként) és a BMI 2 (kontroll csoportként) került kiválasztásra erre a genetikai vizsgálatra. A genetikai variáció csökkentése érdekében az alanyok szüleit ugyanabból a törzsből (mind Paiwanból, mind Rukai-ból) származták. A normális testsúlyú alanyokat, akik életkoruk (± 5 évesek), nemük és az elhízott alanyokhoz való törzsi hovatartozásuk alapján 1: 1 vagy 1: 2 arányban egyeztek, ugyanazon lakóhelyről választottuk ki. Ezért 226 elhízott aboriginalis (BMI ≥ 27 kg/m 2) és 182 normál testsúlyú aboriginalis (BMI 2) vett részt ebben a vizsgálatban. Mivel az elhízás genetikai vizsgálatát először hajtották végre a településen, a toborzás előtt egyik lakos sem tudta genetikai állapotát vagy leptinszintjét. A protokollt a Kaohsziung Orvostudományi Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete hagyta jóvá, és minden alany megalapozott beleegyezését adta.

Fenotípuselemzés és genotipizálás

Az összes fenotípusmérést elvégeztük, beleértve a testtömeg, a magasság, a BMI-t (kilogramm négyzetméterenként), a derék, a csípő és a kar kerületét, a derék és a csípő arányát, a testzsír százalékos arányát és az éjszakai éhomi plazma leptin, koleszterin és triglicerid szintet. A plazma leptin koncentrációját egy kereskedelemben kapható radioimmun assay készlettel (Linco Research, St. Charles, MO) mértük. A legalacsonyabb leptin szint, amely ezzel a vizsgálattal kimutatható, 0,5 ng/ml. A DNS-t a kereskedelmi forgalomban levő Purgene DNS izoláló készlet (Gentra Systems, Inc., Minneapolis, MN) segítségével extraháltuk. A LEP G-2548A ((11)) és LEPR A Q223R ((17)) polimorfizmusokat genotipizáljuk. A genotipizálást polimeráz láncreakcióval hajtottuk végre, és a produkciókat emésztettük VöÉn a LEP G ‐ 2548A és MspI a LEPR Q223R variánshoz.

Statisztikai analízis

A genotípus gyakoriságának különbségei LEP és LEPR az elhízott és a normál testsúlyú csoportok esetében χ 2 teszt vagy Fisher pontos teszt segítségével értékeltük, ha a sejtek 20% -ának várható értékei 5-nél kisebbek voltak. A fit fit 2 teszt jóságát alkalmaztuk Hardy-Weinberg egyensúlyának tesztelésére a megfigyelt adatok összehasonlításával. alanyok száma az egyes genotípusoknál, a várt alanyok száma feltételezve Hardy-Weinburg egyensúlyát. A kovariancia és az ANOVA egyirányú elemzését használtuk a leptinszint, a derék és a csípő kerülete, a derék és a csípő arányának és a testzsír százalékának összehasonlítására a genotípusok között az elhízott és a kontroll csoportok alapján. A statisztikai elemzéseket az SPSS 8.0 kiadással végeztük (SPSS, Inc., Chicago, IL).

Elismerés

Ezt a munkát a Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézetek Grant NHRI ‐ EX90-8803PL, a Kaohsiungi Orvostudományi Egyetem KMU92 ‐ Q ‐ 01 támogatása és a Nemzeti Tudományos Tanács NSC 92–2320 ‐ B ‐ 037‑037 támogatása, Tajvan támogatta.