Az APOA2 gén epigenomikus és metabolikus aláírása telített zsírok kölcsönhatása alapján

Háttér: Az apolipoprotein A-II (APOA2) a nagy sűrűségű lipoproteinek (HDL) jelentős alkotórésze, amelynek biológiai szerepe meghatározatlan. Egy feltételezett funkcionális variánsról, az APOA2 promóteren belüli -265 T>C-ról (rs5082) kimutatták, hogy következetesen kölcsönhatásba lép a telített zsírok (SFA) bevitelével, hogy befolyásolja az elhízás kockázatát.

Célkitűzés: Ez a tanulmány integráló megközelítést valósít meg ennek a kölcsönhatásnak a molekuláris alapjainak jellemzésére.

Tervezés: A kutatók az epigenom egészére kiterjedő vizsgálatot végeznek 80 résztvevőn, akik vagy az rs5082 kevésbé elterjedt genotípusát (CC) vagy a leggyakoribb genotípust (TT) hordozzák, és alacsony (<22 g/nap) vagy magas (≥22 g) fogyasztást. /d) SFA-diéta, korhoz, nemhez, BMI-hez és cukorbetegség állapotához igazítva a Boston Puerto Rican Health Study (BPRHS) szerint. A kutatók ezután validálni fogják az eredményeket a lipidcsökkentő gyógyszerek genetikai és étrendi hálózatának (GOLDN) (n=379) és a Framingham Heart Study (FHS) (n=243) kiválasztott résztvevőinél. Transzkripciós és metabolomikai elemzéseket végeznek az epigenetikai állapot, az APOA2 mRNS expressziója és a vér metabolitjai közötti kapcsolat meghatározására.

Adatforrások. A Boston Puerto Rican Health Study (BPRHS), a lipidcsökkentő gyógyszerek és étrendi hálózat genetikája (GOLDN) és a Framingham Heart Study (FHS) vizsgálati kiválasztása: A BPRHS-ben 40 résztvevő CC genotípussal APOA2 -265T>C (rs5082) ). A 40 CC genotípusú résztvevő életkorának, nemének, SFA-bevitelének, 2-es típusú diabétesz státuszának és BMI-jének egyeztetésével a második, 40, APOA2 -265T>C TT genotípusú résztvevőből álló csoportot ugyanabból a populációból választják ki. A GOLDN-ban 107 CC genotípusú és 272 TT genotípusú APOA2 -265T>C résztvevőt választanak ki, akik nem szedtek gyógyszert magas vérnyomás, diszlipidémia vagy cukorbetegség miatt, hogy validálják a BPRHS eredményeit. Az FHS-ben a vizsgálók között 73 nem rokon CC genotípusú és 170 TT genotípusú, APOA2 -265T>C értékű résztvevő vesz részt, akik nem szedtek gyógyszert magas vérnyomás, diszlipidémia vagy cukorbetegség miatt. Az egyes genotípusok résztvevőit további két alcsoportra osztják az SFA-bevitel alapján: alacsony, <22 gramm/nap, magas, ≥22 gramm/nap.

Adatkinyerés. A BPRHS-ben és a GOLDN-ben izolált DNS-minták genomszintű DNS-metilációját Illumina Infinium® humán metilációs 450K tömbök (Illumina, San Diego, CA, USA) segítségével határoztuk meg. Az egyes metilációs helyeken a metilációs jelet β-pontszámként, a teljes metiláció-specifikus jel arányát, a detektálási P-értéket pedig annak valószínűségeként becsüljük meg, hogy egy adott szonda teljes intenzitása a normalizálás és mennyiség után a háttérjel intenzitásán belülre esik. ellenőrzési ellenőrzés. FHS metilóm adatok a dbGaP-ből, accession#:phg000492.v2, ahol 2741 résztvevő metilációs állapotát mérték a 2005 és 2008 közötti 8-as vizsgalátogatásokon részt vevő résztvevőktől vett mintákban, Illumina Infinium® humán metilációs 450K tömb segítségével. A metilezési jelek feldolgozása és normalizálása ugyanúgy történik, mint a BPRHS és a GOLDN esetében. A vizsgálók az FHS átírási adatokat a dbGaP-től kapják meg a phe00002.v6 csatlakozás alatt. A BPRHS azon 80 résztvevőjének plazmamintáinak metabolikus profilozása, akiknél a metilom elemzést a Metabolon, Inc. végzi (Durham, NC, USA) Eredmények: A testtömegindex lesz az egyetlen eredmény. Adatszintézis. (1) Az APOA2 genotípus epigenom-szintű elemzését, magas és alacsony SFA-bevitel alapján, 80 egyeztetett BPRHS-es eset/kontroll résztvevőben végzik el, a GOLDN és az FHS kiválasztott résztvevőinél lineáris vegyes modellek segítségével replikálják. (2) A három populáció eredményeinek meta-analízisét a meta R csomag segítségével végezzük el. Az APOA2 -265T>C allélhatásának (béta) összehasonlítása a metaanalízisből az alacsony és a magas SFA-bevitel között SAS 9.4-gyel t-próbával végeztük. (3) Az epigenetikai variánsok és az APOA2 genotípusok közötti asszociációkat az APOA2 mRNS expressziójával FHS-ben teszteljük. (4) A metabolomelemzést a BPRHS ugyanazon 80 egyező eset/kontroll résztvevőjén fogják elvégezni, és a metabolitokat korrelálni kell az APOA2 lókusz epigenetikai változataival. (5) Az APOA2 régióban azonosított epigenetikai variánsokkal összefüggésben megvizsgálják a feldúsult metabolikus útvonalakat.

Tudásfordítási terv: Az eredményeket interaktív előadásokon keresztül terjesztik helyi, országos és nemzetközi tudományos találkozókon, valamint nagy impakt faktorú folyóiratokban publikálják. A célközönség a táplálkozás, a cukorbetegség, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek iránt érdeklődő közegészségügyi és tudományos közösségek lesznek. A visszajelzéseket beépítik és felhasználják a közegészségügyi üzenet javítására, és meghatározzák a jövőbeli kutatás kulcsfontosságú területeit. A pályázó/társpályázó döntéshozók hálózatot alakítanak ki a véleményformálók között, hogy növeljék a tudatosságot, és bizottsági tagként közvetlenül részt vegyenek a jövőbeli iránymutatások kidolgozásában.

Előzetes megállapítások: A BPRHS-ben a kutatók megállapították, hogy a cg04436964 metilációs hely szignifikáns különbségeket mutat a magas SFA-t fogyasztó CC és TT résztvevők között, de nem az alacsony SFA-t fogyasztók között. Hasonló eredményeket figyeltek meg a GOLDN és az FHS esetében. Ezenkívül az FHS-ben a cg04436964 metilációja negatívan korrelált az APOA2 expressziójával a magas SFA-t fogyasztó résztvevőkben. Továbbá, ha magas SFA-tartalmú étrendet fogyasztottak, a CC-hordozók alacsonyabb APOA2-expressziót mutattak, mint a TT genotípusúaké, de az expressziós szintek hasonlóak voltak az alacsony SFA-tartalmú diéta fogyasztása esetén. Végül a metabolomikus elemzés négy utat azonosított, amelyek felülreprezentáltak a CC és TT genotípusok közötti metabolitkülönbségekben, magas SFA-bevitellel.

Jelentősége: A kutatók multi-omika megközelítést alkalmaznak az APOA2 -265T>C genotípus mechanisztikus alapjainak vizsgálatára az elhízás zavaró állapotához kapcsolódó SFA-kölcsönhatások segítségével. a kutatók számos anyagcsereút valószínű diszregulációját tárhatják fel. Ez a tanulmány bemutatja a többszörös omika-megközelítések hatékonyságát a jól bevált gén-diéta kölcsönhatásokban, és új bizonyítékokkal járul hozzá a telített zsírok emberi egészségre gyakorolt ​​hatásának folyamatban lévő kutatásaihoz.