Leptin, Adiponectin és elhízás a kaukázusi és ázsiai nők körében
1 Hawaii Egyetem Rákközpont, Rák Epidemiológiai Program, Honolulu, HI 96813, USA
Absztrakt
A zsírszövet eloszlásának etnikai különbségei hozzájárulhatnak az etnikai csoportok közötti különböző krónikus betegségkockázatokhoz, és az adipokinek közvetíthetik a kockázatot. Keresztmetszeti vizsgálatban megvizsgáltuk az adipokinek és a gyulladásos markerek etnikai különbségeit a testtömeg-indexhez (BMI) viszonyítva 183 premenopauzás nők kaukázusi és ázsiai származású nők között. Általános lineáris modelleket használtunk a leptin, az adiponektin, az interleukin-6 és a C-reaktív fehérje (CRP) korrigált átlagos szintjének becslésére. Az ázsiai nőknél a leptin, az adiponektin és a CRP szérumszintje szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kaukázusi résztvevőknél (
) a BMI minden szintjén. A túlsúlyos és elhízott nők között az ázsiaiak erősebb kapcsolatot mutattak a CRP és a leptin között (
) és adiponektinnel (
), mint a kaukázusiak. A hasonló BMI-s kaukázusiakkal összehasonlítva az ázsiaiak magasabb krónikus betegség kockázatát tapasztalhatják az alacsonyabb adiponektinszint miatt alacsonyabb leptinszintjük ellenére.
1. Bemutatkozás
A felhalmozódó epidemiológiai bizonyítékok arra utalnak, hogy az elhízás krónikus betegségkockázatra gyakorolt hatása etnikumonként eltérő [1]. Az ázsiaiaknál magasabb a magas vérnyomás, a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek kockázata a testtömeg-index (BMI) alacsonyabb szintjénél, mint a kaukázusiaknál [1–3]. Például a japán amerikaiak kétszer magasabb cukorbetegség kockázatát tapasztalják, mint a kaukázusiak, és minden BMI szinten magasabb a kockázatuk [3]. A testösszetétel és a zsírszöveteloszlás etnikai különbségei megmagyarázhatják az etnicitás és a BMI jelentős kölcsönhatását a krónikus betegség kockázatában. Különösen az ázsiaiaknál a hasi viscerálisnak a szubkután zsírbetegséghez viszonyított nagyobb aránya, mint a kaukázusiaké [4, 5] lehet felelős az inzulinrezisztenciáért és egyéb káros anyagcsere-egészségügyi hatásokért [6, 7]. Vizsgálták az adipozitást, a gyulladást és a betegséget összekötő biomarkereket, mint például a C-reaktív fehérje (CRP) és az interleukin-6 (IL-6) [8]; azonban nem azonosítottak olyan biomarkert, amely összefüggene a krónikus betegség kockázatának etnikai heterogenitásával.
Az adipocita eredetű hormonok, a leptin és az adiponektin valószínűleg alkalmasak a betegség kockázatának etnikai különbségei mögött meghúzódó biológiai mechanizmusok tisztázására. A leptin és az adiponektin reciprok módon reagál a növekvő zsírtartalomra [9], és a plazma leptin/adiponektin arány potenciális mérőszáma lehet az inzulinrezisztenciának [10]. Nem világos, hogy a leptin és az adiponektin specifikus biomarkerek-e a zsírszövet eloszlásához; azonban úgy tűnik, hogy az adiponektin-koncentrációkat döntően a zsigeri és a leptint a szubkután zsírszövet határozza meg [11]. A zsírszövet az inzulinstimuláció után szabadítja fel [12], a leptin lehetséges kapcsolat lehet a táplálkozási állapot és az immunfunkció között [13]. Az adiponektin erős gyulladáscsökkentő, antiatherogén és inzulinérzékenyítő tulajdonságokkal rendelkezik [14, 15]. Az alacsony adiponektin a 2-es típusú cukorbetegség [16] és a szív- és érrendszeri betegségek [17] független előrejelzője. Továbbá alacsonyabb adiponektinszintet figyeltek meg a kínai, japán, koreai és dél-ázsiaiaknál a kaukázusiakhoz képest [18–21].
A vizsgálat célja annak meghatározása volt, hogy vannak-e etnikai különbségek a szérum leptin és az adiponektin szintjében a BMI-hez viszonyítva, és ezek hatása a gyulladásos markerekre, mint a jövőbeni krónikus betegség előrejelző tényezőire [22] az ázsiai-amerikai, kaukázusi és bennszülött hawaii premenopauzás nők körében háttér. Pontosabban azt feltételeztük, hogy az adipokin szintek összekapcsolhatják az elhízást gyulladásos markerekkel.
2. Anyagok és módszerek
2.1. Dizájnt tanulni
Ez az elemzés egy táplálkozási intervenciós vizsgálat adatait használta fel [23]. A Hawaii Egyetem Humántudományi Bizottsága és a Kaiser Permanente Intézményi Felülvizsgálati Testület jóváhagyta a vizsgálati protokollt. Az összes résztvevőt postai meghívók útján toborozták a hawaii Oahu-sziget mammográfiás szűrő klinikáiról. A támogatható nők normális szűrővizsgálatot és rendszeres menstruációs ciklust végeztek. Valamennyi személy aláírta a tájékozott beleegyezési űrlapot, és írásban engedélyezte a fagyasztott minták felhasználását a jövőbeni elemzésekhez. A táplálkozási beavatkozási vizsgálat során 220 premenopauzás, 35–47 éves nőt randomizáltak szója-étrendbe vagy a kontrollcsoportba, az előzőekben leírtak szerint. A nőket kizárták orális fogamzásgátlók vagy más nemi hormonok, rák diagnosztizálása, méheltávolítás, ép petefészek hiánya vagy rendszeres menstruációs periódus vagy magas szójabevitel miatt. Az alapszintű szérummintákból nyert adatokat használtuk fel a jelenlegi vizsgálatban; A BMI és a biomarkerek 183 nő számára álltak rendelkezésre. Az etnikai hátteret önállóan jelentették be, és amikor lehetséges, vegyes származású nőket osztottak egy etnikai kategóriába, ahol a Hawaii bennszülöttek voltak a legfontosabbak.
2.2. Analitikai módszerek
A leptin, az adiponektin és az IL-6 szérumszintjét kettős antitest enzimmel kapcsolt immunszorbens vizsgálattal (ELISA) (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) értékeltük a gyártó specifikációinak megfelelően. A CRP-vizsgálat egy latex részecskékkel erősített immunoturbidimetriás módszeren alapult, kit (Pointe Scientific, Inc., Lincoln Park, MI, USA) és egy Cobas Mira Plus klinikai autoanalízis alkalmazásával. A vizsgálat minőségét 49 vakon megvizsgáltuk, összevont mintából, amelyet 10 premenopauzás önkéntes adományozott. A leptin, az adiponektin, az IL-6 és a CRP átlagos intrabatch variációs együtthatója (CV) 4,6%, 14,0%, 6,8% és 6,1% volt, míg az interbatch CV-k 9,5%, 24,9%, 17,8% és 18,2% ill. Az adiponektinnel végzett magasabb intra- és interbatch CV-k kevésbé precíz méréseknek tulajdoníthatók, mivel a vizsgálati minták a vizsgálat standard görbéjének alacsonyabb tartományát tartalmazták.
2.3. Statisztikai analízis
Ezen elemzések elsődleges célja a mért biomarkerek (leptin, adiponectin, IL-6 és CRP) etnikai különbségének meghatározása volt hasonló BMI-s nők esetében. A másodlagos elemzések az etnikai specifikus modellek értékelését is magukban foglalták, hogy megvizsgálják a leptin és az adiponektin kapcsolatát a CRP-vel. A leptint, az adiponektint, a CRP-t és az IL-6-ot log transzformációval normalizáltuk eloszlásuk szempontjából. Általános lineáris modelleket alkalmaztunk a biomarkerek átlagszintjének becslésére etnikum vagy BMI kategória szerint, és az átlagértékek különbségeit a Tukey-teszt segítségével több összehasonlítás céljából készítettük. Etnikai specifikus elemzéseink az ázsiaiak és a kaukázusi nők közötti különbségekre összpontosítottak a bennszülött hawaii/más nők kis mintanagysága miatt. A modelleket a BMI (folyamatos) és/vagy az etnikum (ázsiai, kaukázusi, bennszülött hawaii/egyéb) szerint állítottuk be. A modellek illeszkedését a következőképpen értékeltük:
és a maradék diagnosztika. A statisztikai számítást az SAS 9.2 verziójával végeztük (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA).
3. Eredmények
3.1. Etnikai különbségek a biomarkerekben
A résztvevők különböző etnikai hovatartozásúak voltak: 67 kaukázusi, 23 őslakos hawaii, 49 japán, 14 kínai, 11 filippínó és 19 vegyes/egyéb etnikum. A japán, a kínai és a filippínó nőket a kis mintanagyság miatt egy csoportba (ázsiaiak) egyesítették. A vizsgált populáció átlagos életkora 43,0 ± 2,9 év volt, és nem különbözött etnikai csoportok között (). A nők közel fele (49%) volt túlsúlyos vagy elhízott, a BMI és az adiponektin, a leptin, az IL-6 és a CRP mértéke jelentős etnikai különbségeket mutatott (1. táblázat). A BMI alacsonyabb volt az ázsiaiak körében, mint a másik két etnikai csoportban (
). A leptin, az IL-6 és a CRP átlagos szintje szignifikánsan alacsonyabb volt ázsiai, mint a kaukázusi nőknél, de a bennszülött hawaii/más csoport nem különbözött a kaukázusiaktól. Az adiponektin alacsonyabb volt az ázsiai () és az őslakos hawaii/más nőknél () is, mint a kaukázusiaknál. A leptin/adiponektin arány nem különbözött az etnikai csoportok között ().
a kaukázusi átlagértékek különbségének egyirányú varianciaanalíziséből (Tukey-teszt). 3.2. A biomarkerek különbségei a BMI alapjánAz átlagos leptinszint szignifikánsan magasabb volt a túlsúlyosaknál és az elhízottaknál a normál testsúlyú nőknél (geometriai átlag: 18,0 és 34,8, szemben 8,8 ng/ml; ). Az összefüggés megfordult az adiponektin esetében, lényegesen alacsonyabb a túlsúlyos és elhízott nők esetében; a normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott nők geometriai átlaga 8,3, 6,3 és 5,6 volt μg/ml, ill. A túlsúlyos és elhízott nők közül az ázsiai nőknél alacsonyabb volt a szérumszint mind a leptinben (1. ábra (a)), mind az adiponektinben (1. ábra (b) ábra), míg normális testtömegű nőknél az ázsiaiaknál alacsonyabb volt az adiponektin szint, de a leptin szintje hasonló volt, összehasonlítva a kaukázusiakkal. A leptin és az adiponektin arány tekintetében etnikai különbségeket nem tapasztaltunk, a BMI-től függetlenül (1. ábra (c)). Nagyobb etnikai különbségeket figyeltek meg a túlsúlyos és elhízott nőknél az IL-6 (1. ábra (d)) és a CRP (1. ábra (e)) esetében, mint a normál testsúlyú nők. 3.3. Társulások a CRP-velA CRP-vel erősebb korrelációt figyeltek meg a leptinnél, mint az adiponektinnél ( , ellen, ). A CRP továbbra is pozitív kapcsolatban állt a leptinnel, és fordítva társult az adiponektinnel a BMI és az etnikai hovatartozás után történő korrekció után (2. táblázat); csak a leptinnel való kapcsolat érte el a statisztikai szignifikanciát. BMI csoportonkénti stratifikált modellekben a leptin statisztikailag szignifikáns maradt, hasonló nagyságú összefüggésben a CRP-vel, azonban az adiponektinnel való statisztikailag szignifikáns fordított összefüggést csak túlsúlyos és elhízott nőknél figyeltek meg. Etnikai specifikus modellekben a túlsúlyos és elhízott nők körében erősebb összefüggést figyeltünk meg a leptin CRP-jévelβ = 1,34 kontra β = 0,64) és az adiponektin (β = −0,95 kontra β = −0,75) ázsiai, mint kaukázusi nőknél; az etnikum szerinti módosítás azonban nem volt statisztikailag szignifikáns (P a leptin vagy az adiponektin és az etnikum kölcsönhatása a CRP-n: 0,21 leptin és 0,74 adiponektin esetében). - a leptin vagy az adiponektin és a CRP közötti kapcsolat értéke. 4. MegbeszélésA jelen tanulmány eredményeivel összhangban a BMI-től független alacsonyabb szérum adiponektinszintet figyeltek meg kínai [18], koreai [19] és dél-ázsiai [18, 21] ősöknél, mint kaukázusi nőknél. Az alacsony adiponektinszint normális, túlsúlyos vagy elhízott nőknél rendellenes glükóz homeosztázissal, rendellenes lipidanyagcserével és inzulinrezisztenciával jár [26, 27]; nem világos azonban, hogy az alacsony adiponektinszint közvetíti-e a betegség kockázatát az ázsiaiaknál, összehasonlítva a hasonló BMI-vel rendelkező kaukázusiakkal [18, 21]. Mivel a megnövekedett metabolikus, adipogén és proinflammatorikus tényezők csoportosulása alacsonyabb adiponektin-szintekhez kapcsolódik [28], ezért számos közreműködő mediátor komplex multifaktoriális mechanizmusai lehetnek jelen, nem pedig egyetlen mechanizmus. Az egyik hipotézis szerint az ázsiai nőknél a hasi viscerális és a szubkután zsírbetegség aránya magasabb, mint a kaukázusi lakosság [4, 5], az ázsiai nőknél megfigyelt alacsonyabb adiponektin-szintet eredményezheti, mivel a szérum-adiponektin-szintet döntően a visceralis, nem pedig a szubkután zsírszövet határozza meg [11]., 29]. A zsigeri zsírbetegség felhalmozódása a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek metabolikus kockázati tényezőihez kapcsolódik [30], és az adiponektin fontos közvetítő lehet [31, 32]. Összegzésképpen azt javasoljuk, hogy az ázsiai alacsonyabb adiponektinszint, mint a kaukázusi nőknél, a viscerális zsírszövet nagyobb mennyiségének tulajdonítható a teljes adipozitás bármely adott szintjén. A leptin a CRP erősebb prediktora; túlsúlyos és elhízott nőknél azonban az ázsiai nők erősebb kapcsolatot mutattak a keringő CRP között mind a leptinnel, mind az adiponectinnel. Mivel a CRP a jövő krónikus betegségének prediktív tényezője, az adipokinek fontos közvetítői lehetnek az ázsiai nők kockázatának. Mindazonáltal olyan vizsgálatokra van szükség, amelyek mérik a zsigeri, a szubkután és a teljes zsírszövetet (pl. Mágneses rezonancia képalkotás vagy komputertomográfia kettős energiájú adipozitási eloszlású röntgenabszorpciós módszerrel) a testsúlytól függő populáció körében, hogy tisztázzák az adipokinek és a zsírszövet. Ezenkívül olyan jövőbeni vizsgálatokra van szükség, amelyek olyan kimenetel-méréseket tartalmaznak, mint az inzulinrezisztencia, a cukorbetegség és a metabolikus szindróma, valamint a szívbetegségek és a reumatológiai állapotok, annak további tisztázása érdekében, hogy az adiponektin kulcsfontosságú-e az ázsiai és kaukázusi betegségek kockázatának etnikai különbségeinek magyarázatához. Rövidítések
KöszönetnyilvánításEzt a kutatást az Országos Rákintézet Grant R03 CA130061 támogatásával támogatták. Dr. Conroyt és Chait az R25 CA90956 támogatta. A nők körében végzett eredeti vizsgálatot az NCI Grant R01 CA80843 támogatta. A szerzők köszönetet mondanak az elkötelezett résztvevőknek és a három elkötelezett nyári diáknak (Corey Kelsom, Brian Johnston és William Cooney), akik segítettek a laboratóriumi vizsgálatokban. Hivatkozások
|