Epigenomické a metabolomické znaky genu APOA2 interakcí nasycených tuků

Východiska: Apolipoprotein A-II (APOA2) je významnou složkou lipoproteinů s vysokou hustotou (HDL) s nedefinovanou biologickou úlohou. U domnělé funkční varianty -265 T>C (rs5082) v promotoru APOA2 bylo prokázáno, že konzistentně interaguje s příjmem nasycených tuků (SFA) a ovlivňuje riziko obezity.

Cíl: Tato studie bude implementovat integrativní přístup k charakterizaci molekulárního základu této interakce.

Design: Vyšetřovatelé provedou skenování celého epigenomu na 80 účastnících nesoucích buď rs5082 méně běžný genotyp (CC) nebo nejběžnější genotyp (TT) a konzumující buď nízkou (<22 g/d) nebo vysokou (≥22 g). /d) Dieta SFA, odpovídající věku, pohlaví, BMI a stavu diabetu v Boston Puerto Rican Health Study (BPRHS). Vyšetřovatelé poté potvrdí zjištění u vybraných účastníků v Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network (GOLDN) (n=379) a Framingham Heart Study (FHS) (n=243). Pro stanovení vztahu mezi epigenetickým stavem, expresí APOA2 mRNA a krevními metabolity budou provedeny transkripční a metabolomické analýzy.

Zdroje dat. Bostonská Portorikánská zdravotní studie (BPRHS), Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network (GOLDN) a Framingham Heart Study (FHS) Výběr studie: V BPRHS bylo 40 účastníků s genotypem CC na APOA2 -265T>C (rs5082 ) bude vybráno, přičemž 20 uvádí nízký příjem SFA (<22 g/den) a 20 označuje vysoký příjem SFA (≥22 g/den). Srovnáním věku, pohlaví, příjmu SFA, stavu diabetu 2. typu a BMI pro 40 účastníků s genotypem CC bude ze stejné populace vybrána druhá skupina 40 účastníků s genotypem TT APOA2 -265T>C. V GOLDN bude vybráno 107 účastníků s genotypem CC a 272 s genotypem TT pro APOA2 -265T>C, kteří neužívali léky na hypertenzi, dyslipidémii nebo diabetes, aby bylo možné ověřit výsledky BPRHS. Ve FHS budou výzkumníci zahrnovat 73 nepříbuzných účastníků s genotypem CC a 170 s genotypem TT při APOA2 -265T>C, kteří neužívali léky na hypertenzi, dyslipidémii nebo diabetes. Účastníci každého genotypu budou dále rozděleni do dvou podskupin na základě příjmu SFA: nízký, <22 gramů/den, vysoký, ≥22 gramů/den.

Extrakce dat. Methylace DNA v celém genomu izolovaných vzorků DNA v BPRHS a GOLDN byla kvantifikována pomocí Illumina Infinium® human methylation 450K čipů (Illumina, San Diego, CA, USA). Methylační signál na každém methylačním místě bude odhadnut jako β skóre, podíl celkového signálu specifického pro metylaci a detekční P-hodnota jako pravděpodobnost, že celková intenzita pro danou sondu spadá do intenzity signálu pozadí po normalizaci a kvantitě. kontrola kontroly. Data methylomu FHS z dbGaP, accession#:phg000492.v2, kde byly měřeny stavy metylace 2 741 účastníků ve vzorcích odebraných účastníkům navštěvujícím jejich návštěvu zkoušky 8 v letech 2005 až 2008 pomocí Illumina Infinium® human methylation 450K array. Methylační signály budou zpracovány a normalizovány jako pro BPRHS a GOLDN. Vyšetřovatelé získají data transkriptomu FHS z dbGaP pod přístupem phe00002.v6. Metabolické profilování vzorků plazmy od těch 80 účastníků BPRHS, u kterých bude analýza metylomu provedena společností Metabolon, Inc. (Durham, NC, USA) Výsledky: Index tělesné hmotnosti bude jediným výsledkem. Syntéza dat. (1) Epigenomová analýza genotypu APOA2 pomocí vysokého a nízkého příjmu SFA bude provedena u 80 shodných účastníků případu/kontroly BPRHS, replikovaných u vybraných účastníků GOLDN a FHS pomocí lineárních smíšených modelů. (2) Metaanalýza výsledků ze tří populací bude provedena pomocí balíčku meta R. Bude provedeno srovnání alelického účinku (beta) APOA2 -265T>C z metaanalýzy mezi nízkým a vysokým příjmem SFA. prováděno se SAS 9.4 pomocí t-testu. (3) Asociace mezi epigenetickými variantami a genotypy APOA2 s expresí mRNA APOA2 budou testovány ve FHS. (4) Metabolomová analýza bude provedena u stejných 80 shodných účastníků případu/kontroly BPRHS a metabolity budou korelovány s epigenetickými variantami v lokusu APOA2. (5) Obohacené metabolické dráhy budou zkoumány ve vztahu k identifikovaným epigenetickým variantám v oblasti APOA2.

Plán překladu znalostí: Výsledky budou šířeny prostřednictvím interaktivních prezentací na místních, národních a mezinárodních vědeckých setkáních a publikování v časopisech s vysokým impakt faktorem. Cílové skupiny budou zahrnovat veřejné zdraví a vědecké komunity se zájmem o výživu, cukrovku, obezitu a kardiovaskulární onemocnění. Zpětná vazba bude začleněna a použita ke zlepšení sdělení o veřejném zdraví a budou definovány klíčové oblasti pro budoucí výzkum. Osoby s rozhodovací pravomocí žadatelů/spolužadatelů budou vytvářet sítě mezi názorovými vůdci s cílem zvýšit povědomí a přímo se jako členové výboru podílet na vývoji budoucích pokynů.

Předběžná zjištění: V BPRHS výzkumníci identifikovali methylační místo cg04436964 jako vykazující významné rozdíly mezi účastníky CC a TT konzumujícími stravu s vysokým obsahem SFA, ale ne mezi těmi, kteří konzumovali nízkou SFA. Podobné výsledky byly pozorovány u GOLDN a FHS. Navíc ve FHS byla methylace cg04436964 negativně korelována s expresí APOA2 u účastníků konzumujících stravu s vysokým obsahem SFA. Kromě toho při konzumaci stravy s vysokým obsahem SFA měli přenašeči CC nižší expresi APOA2 ve srovnání s těmi s genotypem TT, ale hladiny exprese byly podobné při konzumaci stravy s nízkým obsahem SFA. Konečně, metabolomická analýza identifikovala čtyři cesty, které jsou nadměrně reprezentovány rozdíly v metabolitech mezi genotypy CC a TT s vysokým příjmem SFA.

Význam: Výzkumníci použijí multi-omické přístupy ke zkoumání mechanistických základů genotypu APOA2 -265T>C interakcí SFA spojenou s rušivým stavem obezity. výzkumníci mohou odhalit pravděpodobnou dysregulaci několika metabolických drah. Tato studie bude ilustrovat účinnost více omických přístupů k dobře zavedeným interakcím gen-dieta a přispěje novými důkazy k probíhajícím výzkumům vlivu nasycených tuků na lidské zdraví.