Institutul pentru Sănătatea Copilului și Adolescentului, Departamentul pentru Sănătatea Copilului, Adolescenților și Femeilor

identificate

Școala de sănătate publică, Universitatea din Beijing

Nu. 38 Xueyuan Road, districtul Haidian, 100191 Beijing, China

Articole similare pentru „”

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • LinkedIn
  • E-mail

Abstract

Obiectiv: Acest studiu a avut ca scop examinarea asocierilor a trei polimorfisme cu un singur nucleotid (SNP) cu fenotipuri legate de obezitate la copiii chinezi. Acești SNP au fost identificați printr-un studiu recent al asociației la nivel de genom (GWA) în rândul copiilor europeni. Având în vedere că mediile genetice variate în diferite etnii pot duce la asocieri diferite, este necesar să se studieze aceste asociații într-o populație etnică diferită. Metode: Un total de 3.922 copii, inclusiv 2.191 cu greutate normală, 873 supraponderali și 858 copii obezi, din trei studii independente au fost incluși în studiu. Au fost efectuate regresii logistice și liniare și s-au efectuat meta-analize pentru a evalua asocierile dintre SNP și fenotipurile legate de obezitate. Rezultate: Raportul de cote cumulat al alelei A a rs564343 în PACS1 pentru obezitate și obezitate severă au fost 1.180 (p = 0.03) și 1.312 (p = 0.004), respectiv. De asemenea, am constatat că rs564343 a fost asociat nominal cu IMC, scorul deviației standard IMC (IMC-SDS), circumferința taliei și raportul talie-înălțime (p

Introducere

Este larg recunoscut faptul că obezitatea este o problemă de sănătate din ce în ce mai importantă atât în ​​țările dezvoltate, cât și în țările în curs de dezvoltare. O analiză sistematică a raportat recent că prevalența globală a supraponderalității și a obezității a crescut cu 27,5% la adulți și cu 47,1% la copii în ultimele trei decenii [1]. În SUA, peste două treimi (68,5%) dintre adulți și aproape o treime (31,8%) dintre tineri au fost fie supraponderali, fie obezi în 2011-2012 [2]. În China, prevalența supraponderalității și a obezității în rândul băieților și fetelor urbane a fost de 28,14% și 15,56%, iar cea dintre băieții și fetele din mediul rural a fost de 18,62% și 11,81% în 2010, arătând o creștere comparativ cu datele din 2005 [3]. Obezitatea este un factor de risc important al multor boli, inclusiv diabetul zaharat de tip 2, hiperlipidemia, hipertensiunea, bolile cardiovasculare și cancerele [4,5].

Factorii genetici joacă un rol indispensabil în predispoziția individului la obezitate [6,7,8]. Heritabilitatea varianței IMC a variat de la 30% la 70% [9] și se estimează că ereditatea IMC sau a obezității este mai mare la copii decât la adulți [10]. În ultimii ani, studiile de asociere la nivel de genom (GWA) au furnizat dovezi pentru loci de risc genetic pentru obezitate [11,12,13,14]. Multe studii de replicare pentru acești loci au fost efectuate la mai multe populații etnice, inclusiv chinezi [15,16,17,18,19,20]. Două studii publicate recent de Wang și colab. [19] și Meng și colab. [20] din grupul nostru de cercetare au confirmat că unele loci identificate de studiile GWA sunt asociate cu obezitatea la copiii chinezi și au identificat diferența etnică a mărimii efectului pentru unii loci (tabelul suplimentar 1, disponibil la http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?doi=471487).

Un studiu recent GWA a identificat patru noi loci (rs564343 în proteina de sortare a clusterelor acide de fosfofurină 1 (PACS1), rs11109072 în transcrierea asociată cu rabdomiosarcomul 2 (RMST), rs1957894 în protein kinaza C eta (PRKCH) și rs11208659 în receptorul leptinei (LEPR)), care au fost asociate cu obezitate severă cu debut precoce în rândul copiilor europeni [21]. Din câte știm, aceste noi loci nu au fost studiate la populații independente cu etnie diferită. Având în vedere că mediile genetice variate din diferite etnii pot duce la asociații diferite, este necesar să se studieze aceste asociații în diferite populații etnice. Prin urmare, am realizat prezentul studiu pentru 3 loci (PACS1, RMST, PRKCH) cu frecvența alelei minore ≥0.20 pe baza mărimii eșantionului nostru pentru a explora dacă acești loci au fost asociați cu obezitatea la copiii chinezi.

Subiecte și metode

Subiecte

Am realizat trei studii independente cu un total de 3.922 subiecți cu vârste cuprinse între 6-18 ani, recrutați din regiunile urbane din Beijing, China. Primul studiu privind lipidele adolescenților, rezistența la insulină și genele candidate (ALIR) a implicat 937 de participanți din 9 școli medii din districtul Dongcheng din Beijing. Al doilea studiu a fost realizat în cadrul Proiectului cuprinzător de prevenire pentru adolescenții supraponderali și obezi (CPOOA) cu exerciții fizice și nutriție sănătoasă ca instrumente, care a fost realizat în 3 școli gimnaziale și 2 școli elementare din districtul Haidian din Beijing, implicând 1.093 de participanți. Ambele studii sunt studii de caz-control, iar strategiile de constatare și alte informații detaliate au fost descrise anterior [22,23].

Consimțământul informat scris a fost oferit de toți participanții și părinții lor, în cazul minorilor. Primul și al doilea studiu au fost aprobate de Comitetul de Etică al Centrului de Științe de Sănătate al Universității din Beijing, în timp ce al treilea studiu a fost aprobat de Comitetul de Etică al Centrului chinez pentru controlul și prevenirea bolilor.

Măsurători antropometrice, biochimice și ale tensiunii arteriale

Toate măsurătorile din cele trei studii au fost efectuate cu aceleași metode. Măsurătorile antropometrice, inclusiv înălțimea, greutatea, circumferința taliei și șoldului, au fost efectuate conform protocoalelor standard [30]. S-au calculat IMC (kg/m 2) și scorul de deviație standard BMI specific sexului și vârstei (IMC-SDS). Acesta din urmă a fost calculat în funcție de datele de referință de creștere ale Organizației Mondiale a Sănătății pentru copii cu vârste cuprinse între 5-19 ani [31]. S-au prelevat probe de sânge venos în post pentru măsurarea colesterolului total, a trigliceridelor, a colesterolului lipoproteinelor cu densitate mică (LDL-C), a colesterolului lipoproteinelor cu densitate ridicată (HDL-C) și a glucozei plasmatice utilizând autoanalizatorul biochimic (ALIR și CPOOA: Hitachi7060, Tokyo, Japonia; SCICO: Olympus AU400, Tokyo, Japonia). Tensiunea arterială a fost măsurată utilizând un sfigmomanometru cu mercuriu de auscultare cu o dimensiune adecvată a manșetei pentru copii în aceste studii, conform recomandării Grupului de lucru pentru copii și adolescenți al Programului național de educație a tensiunii arteriale ridicate [32]. Presiunile sanguine sistolice și diastolice medii (SBP și DBP) au fost calculate prin media a trei măsurători.

SNPs Selection and Genotyping

Având în vedere mărimea eșantionului (2.191 copii cu greutate normală și 858 copii obezi) și mărimea efectului presupus de 1,2 pentru o frecvență alelică ≥ 0,20, puterea pentru detectarea asocierii pozitive a fost estimată la 75%. Așa că am selectat trei SNP-uri (rs564343, rs11109072 și rs1957894) cu frecvența alelei minore ≥ 0,20 în populația chineză: Baza de date Hapmap: http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov), cu excepția rs11208659 în LEPR (frecvența alelei minore = 0,07). Modelele de teste multiplex SNP nu au reușit pentru un singur SNP (rs1957894 in PRKCH), așa că l-am înlocuit cu un proxy SNP (rs1957893) având un puternic dezechilibru de legătură (r 2 = 1,00) în populația chineză în HapMap Data Release 24/Faza II Nov08http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov).

ADN-urile genomice ale subiecților au fost izolate din leucocite din sânge din probe de sânge venos în post cu metoda de extracție a fenol-cloroformului. Genotiparea celor trei SNP-uri au fost efectuate cu timpul de ionizare prin desorbție cu laser asistat de matrice a spectrometriei de masă de zbor (MALDI-TOF MS, Sequenom). Procesul detaliat de genotipare a fost descris anterior [19,20]. Ratele de apel ale celor trei SNP-uri au fost mai mari de 99,9%.

Analize statistice

Diferențele în caracteristicile generale dintre cele trei grupuri au fost testate cu analiza unică a varianței (ANOVA) (variabile continue) sau testul χ 2 (variabile categorice). Echilibrul Hardy-Weinberg (HWE) a fost testat cu statistici χ 2 în grupul cu greutate normală. F-statisticile (FST) au fost calculate ca metrică care estimează efectul subdiviziunii populației, conform următoarei formule: FST = (P1 - P2) 2/((P1 + P2) × (2 - (P1 + P2))), unde P1 este frecvența alelelor în populația inițială de studiu și P2 este frecvența alelelor în populația de studiu actuală [33,34]. O valoare FST între 0 și 0,05 sugerează o diferențiere genetică mică; o valoare între 0,05 și 0,15 diferențiere moderată, o valoare între 0,15 și 0,25 diferențiere mare și valori peste 0,25 diferențiere foarte mare [35].

Modelul de regresie logistică multivariată a fost realizat pentru a evalua efectul independent al fiecărui SNP asupra riscului de obezitate, obezitate severă sau supraponderalitate. Analiza de regresie liniară a fost efectuată pentru a evalua efectul independent al fiecărui SNP asupra altor fenotipuri legate de obezitate. Toate analizele au folosit modelul aditiv cu ajustare pentru sex, vârstă și pătrat de vârstă, cu sau fără IMC. Pentru SNP-urile proxy (rs1957893 in PRKCH), alela care a fost corelată cu efectul de alelă al SNP original în studiul original a fost definită ca efect alelă, în comoditatea comparării rezultatelor noastre cu datele publicate [21].

De asemenea, a fost calculată o statistică cu valoare p 2 față-verso, care este o măsură cantitativă a inconsecvenței între studii, cu> 70%, indicând o eterogenitate ridicată [36]. Când a existat puțină eterogenitate între cele trei studii, a fost utilizat un model cu efect fix. În caz contrar, a fost utilizat un model cu efect aleatoriu [37]. Revman 5.2 (disponibil pe site-ul Cochrane Collaboration: www.cc-ims.net/ revman) a fost utilizat pentru meta-analiză.

Rezultate

Caracteristicile generale ale grupurilor de studiu au fost prezentate în tabelul 1. Cu excepția vârstei din studiul SCICO (p = 0,442), sexul și vârsta au fost semnificativ diferite între grupurile cu greutate normală, supraponderală și obeză din cele trei studii independente (p 0,05 ). Pentru rs1957893 în PRKCH, nu am observat dovezi pentru abateri de la HWE în primul și al doilea studiu (p = 0,907 și, respectiv, 0,111), în timp ce în al treilea studiu am observat o abatere de la HWE cu semnificație marginală (p = 0,028) (tabelul 2), dar un verificarea dublă a datelor genotipului nu a evidențiat erori evidente de genotipare.

masa 2

Informații de genotipare a trei SNP la copii chinezi

Estimările efectului celor 3 SNP-uri asupra fenotipurilor legate de obezitate la 3.922 de persoane din cele trei studii au fost reunite pentru meta-analiză utilizând un model de efecte fixe. OR combinat alelei A a rs564343 pentru obezitate severă a fost de 1,312 (95% interval de încredere (IC) 1,090-1,578, p = 0,004, fig. 1), indicând faptul că fiecare alelă A este asociată cu un risc crescut de 31,2% pentru obezitate severă. Cu toate acestea, asocierea nu a fost semnificativă după corecții multiple. OR combinat alelei A a rs564343 în PACS1 pentru obezitate a fost de 1,180 (IÎ 95% 1,013-1,375, p = 0,03, fig. 2), indicând faptul că fiecare alelă A este asociată cu un risc crescut de obezitate cu 18,0%. De asemenea, am găsit o asociere semnificativă a rs564343 cu riscul de supraponderalitate și obezitate combinate (OR = 1,144, 95% CI 1,011-1,294, p = 0,03; suplimentar fig. 1, disponibil la http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?doi=471487) și asociații direcționale consistente ale rs564343 cu risc de supraponderalitate (OR = 1,108, 95% CI 0,955-1,286, p = 0,18; fig.2 suplimentar, disponibil la http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?doi=471487).

FIG. 1

Rapoarte de cote cu IC 95% pentru asocierea dintre A rs564343 in PACS1, b rs11109072 în RMST, c rs1957893 în PRKCH și obezitate severă în meta-analiză.

FIG. 2

Rapoarte de cote cu IC 95% pentru asocierea dintre A rs564343 in PACS1, b rs11109072 în RMST, c rs1957893 în PRKCH și obezitate în meta-analiză.

În analize ulterioare, am constatat, de asemenea, că alela A a rs564343 a fost asociată cu IMC, IMC-SDS, circumferința taliei și WHtR după ajustarea pentru sex, vârstă și pătrat de vârstă sub modelul aditiv (tabelul 3). Fiecare alelă A a rs564343 a fost asociată cu o creștere de 0,167 kg/m 2 în IMC (p = 0,03), 0,058 în IMC-SDS (p = 0,02), 0,443 cm în circumferința taliei (p = 0,04) și 0,003 în WHtR, dar niciuna nu a fost semnificativă după corectarea Bonferroni. Ajustarea suplimentară pentru IMC a arătat asocierea rs564343 cu circumferința taliei și WHtR a fost abolită.

Tabelul 3

Rezultatele metaanalizei asocierii dintre rs564343 în PACS1 și diverse fenotipuri legate de obezitate la copiii chinezi

Nu s-a observat nicio asociere semnificativă între celelalte două SNP-uri și riscul de obezitate sau alte fenotipuri legate de obezitate (fig. 1, 2; tabele suplimentare 3-4, disponibile la http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?doi=471487).

Discuţie

Din câte știm, acesta este primul studiu care explorează asocierea celor trei SNP-uri, care au fost identificate de un studiu recent GWA realizat de Wheeler și colab. [21] la copiii europeni, cu fenotipuri legate de obezitate la o altă populație cu etnie diferită, adică la copiii chinezi. RS564343 (PACS1) sa dovedit a fi asociat atât cu obezitate severă, cât și cu obezitate obișnuită. În plus, s-a observat că polimorfismul rs564343 este asociat nominal cu mai multe fenotipuri legate de obezitate (IMC, IMC-SDS, circumferința taliei și WHtR).

PACS1 este un regulator al traficului cu membrană trans-Golgi, care direcționează încărcătura de proteine ​​și mai multe proteine ​​de înveliș viral [38]. Wan și colab. [39] a raportat mai întâi rolul PACS1, un membru al unei noi familii de gene a proteinelor de sortare citosolică, în localizarea proteinelor de membrană ale rețelei trans-Golgi (TGN). PACS1 se leagă de domeniul citozolic fosforilat de protează al furinei, apoi direcționează localizarea TGN a acestuia [39]. Alela A a RS564343 PACS1 Gena a fost raportată pentru prima dată ca fiind asociată cu obezitate severă cu debut precoce în studiul original GWA [21]. Cu toate acestea, mecanismul cum PACS1 gena este implicată în patogeneza obezității până acum nu a fost elucidată.

În prezentul studiu, am demonstrat că rs564343 în PACS1 a fost puternic asociat cu obezitatea și fenotipurile legate de obezitate la copiii chinezi. Coerența cu studiul original GWA a sugerat că originea rs564343 în PACS1 ar putea fi relativ vechi, astfel încât populația chineză cu etnii și medii de mediu diferite să fie afectată de SNP în aceeași direcție. Mai mult, am constatat că alela A a rs564343 a fost asociată cu obezitate comună, precum și supraponderalitate și obezitate combinate, care nu au fost observate în studiul original. Aceste descoperiri indică posibile diferențe etnice pentru dimensiunile efectelor polimorfismelor genetice asupra obezității, care așteaptă studii mai ample la alte populații.

În plus, ne-am extins analizele la diferite fenotipuri legate de obezitate, inclusiv măsurători antropometrice (IMC, IMC-SDS, circumferințele taliei și șoldului, WHR, WHtR), lipidelor serice (colesterol total, trigliceride, LDL-C și HDL-C), și alte fenotipuri metabolice (FPG, SBP și DBP). Am găsit asociații nominale între rs564343 (PACS1) și IMC, IMC-SDS, circumferința taliei și WHtR, ceea ce susține în continuare că asocierea dintre rs564343 și obezitate a fost robustă. Cu toate acestea, asocierea dintre rs564343 și circumferința taliei sau WHtR nu a existat după ajustarea suplimentară a IMC, sugerând că aceste asociații au fost mediate de IMC.

Deși celelalte două SNP-uri (rs11109072 și rs1957894) au fost raportate a fi asociate cu obezitate severă cu debut precoce [21], nu am observat efectele acestora asupra riscului obezității sau a fenotipurilor legate de obezitate în prezentul studiu. S-ar putea să existe două motive. În primul rând, există o diferențiere etnică între strămoșii chinezi și strămoșii europeni. Frecvențele alelelor de efect ale celor două SNP-uri din studiul nostru au fost similare cu cele raportate în HapMap Han Chinese, dar diferite de frecvențele studiului inițial. Iar valorile FST ale rs11109072 și rs1957893 au fost cuprinse între 0,05 și 0,15, indicând o diferențiere moderată între chinezi și europeni. În al doilea rând, dimensiunea limitată a eșantionului și puterea statistică ar putea explica, de asemenea, eșecul replicării.

Punctul forte al studiului nostru este primul studiu care explorează relația dintre cele trei SNP (rs564343, rs11109072 și rs1957893) și obezitatea infantilă la o altă populație diferită de studiul original. Asocierea dintre rs564343 în PACS1 iar obezitatea a fost găsită la copiii chinezi. Deși asocierea acestor SNP cu obezitatea a fost stabilită printr-un studiu GWA, lipsesc informații cu privire la contribuția fiecărui SNP la diferite fenotipuri legate de obezitate. Prezentul studiu a extins analizele noastre la diferite fenotipuri legate de obezitate și a oferit mai multe informații. În plus, participanții la studiile noastre au fost copii cu vârste cuprinse între 6-18 ani. Comparativ cu adulții, se raportează că copiii au o ereditate mai mare a obezității și, de obicei, au obezitate simplă, fără complicații [12], care ajută la detectarea efectelor variantelor comune asupra obezității.

Cu toate acestea, există câteva limitări ale studiului nostru. În primul rând, am selectat doar trei SNP-uri noi care au fost identificate recent de un studiu GWA [21], dar nu au inclus rs11208659 în LEPR cu frecvența alelei minore