A polimorfizmusok asszociációja FOXO1 gén és diabéteszes nephropathia kockázata

Cikkek

  • Teljes cikk
  • Ábrák és adatok
  • Hivatkozások
  • Idézetek
  • Metrikák
  • Engedélyezés
  • Újranyomtatások és engedélyek
  • PDF

Absztrakt

Célja: Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy tanulmányozza azt a hipotézist, hogy az O1 villásfejű doboz (FOXO1) gén rs17446614 és rs17592236 egyetlen nukleotid polimorfizmus (SNP) befolyásolta a diabéteszes nephropathia (DN) kialakulását.

foxo1

Mód: Ebben a vizsgálatban 138 DN beteg és 149 egészséges kontroll vett részt. A kontrollokat életkorban és nemben hasonlítottuk össze a betegekkel. A kimutatáshoz a polimeráz láncreakció-restrikciós fragmens hosszának polimorfizmusait (PCR-RFLP) alkalmaztuk FOXO1 génpolimorfizmusok. Haploview szoftvert hajtottak végre az összekapcsolódási egyensúly és a haplotípusok elemzésére FOXO1 génpolimorfizmusok. A DN relatív kockázatát odds arányokkal (OR) és 95% konfidencia intervallumokkal (95% CI) fejezték ki, majd az eredményeket a vizsgálati alanyok klinikai jellemzői alapján állítottuk be logisztikai regressziós elemzés segítségével. Az alcsoport elemzését nemek szerint végeztük.

Eredmények: Az rs17446614 SNP-k AA genotípusa szignifikánsan összefüggött a DN kockázatával (P =, 037, korrigált OR = 5,412, 95% CI = 1,103–26,559), különösen nőknél (OR = 8,700, 95% CI = 1,008–75,062, P = .021). FOXO1 rs17446614 A DN fejlődésével pozitív kapcsolatban álló allél (P =, 027, korrigált OR = 1,680, 95% CI = 1,060–2,662), különösen nőknél (OR = 2,003, 95% CI = 1,070–3,749, P = .028). Által alkotott A-C haplotípus FOXO1 Az rs17446614 és az rs17592236 gén SNP-k szignifikánsan összefüggésben voltak a DN megnövekedett kockázatával (P = 0,011, OR = 1,850, 95% CI = 1,146–2,986).

Következtetés: FOXO1 Az rs17446614 SNP gén és az rs17446614 és rs17592236 polimorfizmusok A-C haplotípusa kockázati tényező volt a DN kialakulásában.

Bevezetés

A diabéteszes nephropathia (DN) a diabetes mellitus (DM) egyik leggyakoribb mikrovaszkuláris szövődménye. Ez a végstádiumú vesebetegség (ESRD) oka is [1, 2]. A DN jellemzői elsősorban a nefrotikus szindróma és a glomeruláris szklerózis, amelyet a vese mikrovaszkuláris kóros elváltozásai okoznak. A korai szakaszban gyakran nincsenek tünetei. Az előrehaladott stádiumokban ezek a rendellenességek általában proteinuriához, magas vérnyomáshoz és egyéb tünetekhez vezetnek. A terápiás módszerek előrehaladásával a DM betegeknél csökken a halálozása. A szív- és érrendszeri megbetegedésekkel és a vesebetegségekkel bonyolult cukorbetegség azonban a cukorbetegek halálának és fogyatékosságának fő okává vált [3, 4]. A DN mind az 1., mind a 2. típusú cukorbetegségben fordul elő (T1DM és T2DM). A DN patogenezise azonban nem egyértelmű. Az epidemiológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a DN előfordulását több tényező együttes hatása befolyásolja [5, 6]. Ezen tényezők közül a genetikai tényezők döntő szerepet játszanak a DN kialakulásában, és sok gént találnak [7, 8].

O1 villásfejű dobozFOXO1) a forkhead box (FOX) család tagja, amely a transzkripciós faktorokhoz tartozik. FOXO1 emlősökben széles körben kifejeződik. Emberben ezt a fehérjét kódolja a FOXO1 gén, amely a 13q14.1 kromoszómában található. FOXO1 kombinálódhat egy promóterrel azáltal, hogy bejut a magba, és aktiválja a célgének transzkripciós aktivitását. FOXO1 közvetlenül vagy közvetve közvetít sok biológiai választ. A legújabb kutatások azt találták FOXO1 vegyenek részt a proliferáció szabályozásában és az oxidatív stresszre adott válaszban [9–11]. Ezenkívül más kutatások azt találták FOXO1 szabályozza az adipogenezist és a glükóz anyagcserét [12, 13]. Kimutatták, hogy FOXO1 szabályozott glikogenolízissel és glükoneogenezissel jár a DM kialakulásában [14].

Patkánymodell-elemzés azt mutatta FOXO1 a vesekárosodáshoz is kapcsolódik [15]. A tartós DM számos szövődményt eredményez, például DN-t. Tehát feltételeztük FOXO1 a DN fejlesztésével jár. Jelen vizsgálatunkban két egyes nukleotid polimorfizmust (SNP) választottunk ki FOXO1 gén (rs17446614 és rs17592236) a kínai Han populáció hipotézisének igazolására.

Anyagok és metódusok

Kutatási tárgyak

Vizsgálatunkat a Hebei Orvostudományi Egyetem harmadik kórházának Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Az összes résztvevő írásos, tájékozott beleegyezést adott. Az ellenőrzések életkor és nem tekintetében összhangban voltak az esetekkel. Valamennyi alany kínai han populáció volt, és nem volt genetikai kapcsolat.

287 DM beteget diagnosztizált két patológus a Hebei Orvostudományi Egyetem harmadik kórházában az előző kritériumok szerint [16]. Esetcsoportként 138 olyan DN beteget vettek fel, akiknek nem voltak egyéb szövődményei. Komplikációk nélküli DM betegeket a kontroll csoportba vonták be. Valamennyi betegnek nem volt magas vérnyomása, iszkémiás kardiomiopátia, krónikus szívelégtelenség és daganatok.

Minta kollekció

Minden alanyból 3 ml vénás vérmintát vettünk 8 óra éhgyomorra. A mintákat EDTA 2Na-val az antikoagulatív csőbe helyeztük. A genomi DNS-t hagyományos kloroform/izoamil-alkohol módszerrel extraháltuk, majd -20 ° C-on tároltuk a későbbi felhasználás céljából.

A FOXO1 gén polimorfizmusainak genotipizálása

Az rs17446614 és rs17592236 PCR-primereit a Primer Premier 5.0 szoftver tervezte, a FOXO1 gén (1. táblázat). A primer szekvenciákat a Sangon Biotech (Sanghaj, Kína) szintetizálta.

Online közzététel:

1. táblázat FOXO1 gén rs17446614 és rs17592236 SNP-k.

A PCR-reakcióhoz 25 µl rendszert alkalmaztunk, amely 2 µl DNS templátot, 1,5 µl primerelegyet, 2,5 µl 10 × puffert, 0,8 µl Taq DNS polimerázt, 2 µl dNTP-t és 16,2 µl ddH20-t tartalmazott. A PCR reakcióprogram a következő volt: kezdeti degeneráció 94 ° C-on 5 percig; majd 35 degenerációs ciklus követi 94 ° C-on 55 másodpercig, hevítés 59 ° C-on 45 másodpercig, meghosszabbítás 72 ° C-on 60 másodpercig és a végső meghosszabbítás 72 ° C-on 10 percig. A PCR-termékeket restrikciós enzimmel emésztettük és 2% -os agarózgél-elektroforézissel vizsgáltuk.

Statisztikai analízis

Hardy – Weinberg egyensúlyi (HWE) tesztet végeztek a genotípus eloszlások értékelésére esetekben és kontrollokban egyaránt. A genotípus és az allél frekvenciák kiszámításához közvetlen számlálási módszert alkalmaztunk. A polimorfizmusok közötti egyensúlyhiányt és haplotípusokat Haploview szoftverrel ellenőriztük. Szövetség FOXO1 a gén polimorfizmusait a DN kockázatával 95% -os konfidencia intervallummal (95% CI) való esélyhányados (OR) jelentette. P-értékei .05). azt találtuk, hogy a BMI (testtömeg-index), a dohányzás, a cukorbetegség időtartama és a magas vérnyomás története befolyásolhatja a DN kialakulását (P .05). Az SBP és a DBP a DN betegeknél szignifikánsan magasabb volt, mint a DM betegeknél (P A polimorfizmusok asszociációja FOXO1 gén és diabéteszes nephropathia kockázata

Online közzététel:

2. táblázat: Az alanyok klinikai jellemzői.

A FOXO1 génpolimorfizmusok asszociációja a DN kockázattal

Az eloszlás FOXO1 A vizsgált populáció polimorfizmusait az 1. ábra mutatja. Az rs17446614 GG, GA és AA genotípusok gyakorisága 66,67%, 27,54% és 5,80% volt az esetekben és 76,51%, 22,15% és 1,34% a kontrollokban (3. táblázat). Az AA genotípus gyakorisága szignifikánsan különbözött az eset és a kontroll csoport között (P = .047), statisztikai összefüggést mutatva a DN kockázatával (OR = 4,957, 95% CI = 1,027–23,911). FOXO1 rs17446614 DN-betegeknél gyakran figyeltek meg allélhordozókat, mint DM-es betegeknél (P = .019). A különbség azt mutatta, hogy az A allél növelheti a DN kockázatát (OR = 1,716, 95% CI = 1,089–2,704). Ezenkívül a vizsgálati alanyok klinikai paramétereivel korrigálva a különbségek továbbra is szignifikánsak voltak az AA genotípusban és az A allélben az eset és a kontroll csoport között (AA vs. GG: P =, 037, OR = 2,415, 95% CI = 1,103–26,559; A kontra G: P = .027, OR = 1.680, 95% CI = 1.060–2.662).

Online közzététel:

1. ábra A FOX11 rs17446614 és rs17592236 SNP eset- és kontrollcsoportokban. NS: nem jelentős; *P 1. ábra A FOX11 rs17446614 és rs17592236 SNP eset- és kontrollcsoportokban. NS: nem jelentős; *P A polimorfizmusok asszociációja FOXO1 gén és diabéteszes nephropathia kockázata

Online közzététel:

3. táblázat FOXO1 génpolimorfizmusok DN kockázattal.

Az rs17592236 polimorfizmus esetében a CC, a CT és a TT genotípusok gyakorisága 44,20%, 42,75% és 13,04% volt a DN betegeknél és 45,64%, 41,61% és 12,75% a DM betegeknél. Mindazonáltal az összes genotípus és allél között nem volt különbség az eset és a kontroll csoport között (3. táblázat, P > .05).

Ezenkívül a nemek szerinti alcsoport-elemzést is elvégezték a közötti kapcsolat megbecsülésére FOXO1 DN kockázatú polimorfizmusok. Az eloszlások FOXO1 Az rs17446614 és rs17592236 SNP-ket a kontroll és az esetcsoportokban az egyének neme szerint a 2. ábra mutatja. A 4. táblázatban összefoglalt elemzési eredmények azt mutatták, hogy az rs17446614 AA genotípus (OR = 8,700, 95% CI = 1,008–75,062, P =, 021) és egy allél (OR = 2,003, 95% CI = 1,070–3,749, P = .028) a DN magas kockázatát jósolta nőknél. Eközben a férfiak között nem figyelték meg a szoros kapcsolatot (P > .05 mindenkinek). Továbbá, FOXO1 Az rs17592236 SNP sem férfiaknál, sem nőknél nem mutatott szignifikáns összefüggést a DN kockázatával (P > .05 mindenkinek).

Online közzététel:

2. ábra A nemek szerinti alcsoport elemzést végeztük a genetikai asszociáció vizsgálatára FOXO1 DN kockázatú polimorfizmusok. NS: nem jelentős; *P 2. ábra A nemek szerinti alcsoport elemzést végeztük a genetikai asszociáció vizsgálatára FOXO1 DN kockázatú polimorfizmusok. NS: nem jelentős; *P A polimorfizmusok asszociációja FOXO1 gén és diabéteszes nephropathia kockázata

Online közzététel:

4. táblázat: A genetikai hatások FOXO1 DN kockázatú polimorfizmusok az egyének neme alapján.

Az rs17446614 és rs17592236 SNP-k FOXO1 génjének haplotípus-elemzése

Összeköttetés egyensúlyhiányt találtak között FOXO1 gén rs17446614 és rs17592236 SNP-k (D ’= 1,0, r 2 = .05). Négy haplotípust alkotott ez a két SNP. De ebben a tanulmányban csak három haplotípust (G – C, G – T és A – C) találtak (5. táblázat). Közülük a G – T és az A – C haplotípusok gyakorisága magasabb volt az esetekben, mint a kontrollokban. De a G – T haplotípus különbsége nem volt szignifikáns (P > .05). A G-C haplotípussal összehasonlítva az A-C haplotípus szignifikánsan összefügg a DN kockázatával (P = 0,011, OR = 1,850, 95% CI = 1,146–2,986).

Online közzététel:

5. táblázat: Haplotípus elemzés az rs17446614 és az rs17592236 SNP-k között.

Vita

FOXO1 a FOX transzkripciós faktorok O alcsaládjának tagja. FOXO1 a PI3K-Akt jelátviteli út egyik eleme. Főleg hepatocitákban, adipocitákban, hasnyálmirigy β sejtekben és vaszkuláris endoteliális sejtekben expresszálódik [19–22]. Tevékenysége FOXO1 elsősorban foszforilezés, acetilezés, metilezés és ubiquitation szabályozza. Foszforilezése FOXO1 az Akt. Mikor FOXO1 inaktív citoszolos foszforilált állapotban van, serkenti a szaporodást és a sejtek túlélését [23]. A. Másik funkciója FOXO1 az oxidatív stressz ellenállása. In vitro vizsgálat, amelyet Ning et al. kimutatta, hogy a kardiomiocitákban, FOXO1 autofágia indukálódhat az oxidatív stressz ellen [11]. Ezen felül azt javasolták FOXO1 inhibitorokat valószínűleg új gyógyszerként alkalmazzák az elhízás és az anyagcserezavarok kezelésére [12, 24]. Gátlásai FOXO1 aktiválja a PI3K-Akt útvonalat, majd szabályozza a glikogénszintézist és a glükoneogenezist [25]. FOXO1 szabályozza a glikometabolizmust a metabolikus enzimek expressziójának közvetítésével, amelyek katalizálják a legfontosabb lépéseket [26]. A mutáció vagy dereguláció FOXO1 patofiziológiai állapotokat eredményezhet, például DM [27].

A DM krónikus diszmetabolikus szindróma az egész testben. Különféle krónikus sérülésekhez és a szervek diszfunkcióihoz vezet, mint például nephropathia, neuropathia és retinopathia. A mikrovaszkuláris szövődmények a DM-ben szenvedő betegek halálának és fogyatékosságának egyik okai. Az elmúlt években az életszínvonal javulásával, az életmód változásával és az elöregedő népesség növekedésével a DM előfordulása gyorsan növekedett. Így a DN elterjedtsége megnőtt. Ez súlyos károkat okoz a társadalom és a család gazdaságában. A DN korai stádiumában történő diagnosztizálásához és kezeléséhez igazolni kell a DN patogenezisét. Egy nemrégiben készült állatkísérleti vizsgálat feltárta, hogy magas glükózszint mellett, FOXO1 gátolhatja a mesangiális sejtek szaporodását [28]. Bizonyos mértékig, FOXO1 csökkenti a podocita sérülését. azonban, FOXO1 a cukorbeteg patkányok veséjében csökken az expresszió és az aktivitás [29]. Polimorfizmusok a FOXO1 gén működhet ezen változások okaként.

A hipotézis megerősítése ellenére számos korlátozás létezett ebben a tanulmányban. Először is, a kis mintaméret befolyásolja a jelen eredmények pontosságát. Másodsorban úgy gondolják, hogy a DN több genetikai és környezeti tényező kombinációjának eredménye, de nem egyetlen tényező [30–32]. Ezért a jövőbeni vizsgálatok során más tényezőket is figyelembe kell venni. Ezenkívül eredményeink hasznosak lehetnek a magas DN kockázatú egyének kiválasztásában. Megelőzési stratégiákra volt szükség ezekre a fogékony egyének számára. Hogy a FOXO1 gént lehet használni biomarkerként a DN korai diagnosztizálásához, továbbra sem tisztázott. További vizsgálatokra van szükség.

1. táblázat FOXO1 gén rs17446614 és rs17592236 SNP-k.

2. táblázat: Az alanyok klinikai jellemzői.