포화지방 상호작용에 의한 APOA2 유전자의 후성유전학적 및 대사학적 특징

배경: Apolipoprotein A-II(APOA2)는 생물학적 역할이 정의되지 않은 고밀도 지단백질(HDL)의 중요한 구성 요소입니다. APOA2 프로모터 내의 추정되는 기능적 변형인 -265 T>C(rs5082)는 지속적으로 포화 지방(SFA) 섭취와 상호 작용하여 비만 위험에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

목표: 이 연구는 이 상호 작용의 분자 기반을 특성화하기 위한 통합적 접근 방식을 구현할 것입니다.

디자인: 조사관은 rs5082 덜 일반적인 유전자형(CC) 또는 가장 일반적인 유전자형(TT)을 가지고 있고 낮은(<22g/d) 또는 높은(≥22g /d) 보스턴 푸에르토리코 건강 연구(BPRHS)에서 연령, 성별, BMI 및 당뇨병 상태와 일치하는 SFA 다이어트. 그런 다음 조사관은 지질 저하 약물 및 다이어트 네트워크 유전학(GOLDN)(n=379) 및 프레이밍햄 심장 연구(FHS)(n=243)에서 선택된 참가자의 결과를 검증할 것입니다. 전사 및 대사체학 분석은 후생유전학적 상태, APOA2 mRNA 발현 및 혈액 대사산물 사이의 관계를 결정하기 위해 수행될 것입니다.

데이터 소스. Boston Puerto Rican Health Study(BPRHS), Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network(GOLDN), Framingham Heart Study(FHS) 연구 선정: BPRHS에서 APOA2 -265T>C(rs5082)에서 CC 유전자형을 가진 참가자 40명 )가 선택되며 20개는 낮은 SFA 섭취량(<22g/d)을 보고하고 20개는 높은 SFA 섭취량(≥22g/d)을 나타냅니다. CC 유전자형을 가진 40명의 참가자에 대한 연령, 성별, SFA 섭취량, 2형 당뇨병 상태 및 BMI를 일치시켜 APOA2 -265T>C의 TT 유전자형을 가진 참가자 40명의 두 번째 세트를 동일한 모집단에서 선택합니다. GOLDN에서는 고혈압, 이상지질혈증 또는 당뇨병에 대한 약물을 복용하지 않고 APOA2 -265T>C에 대한 CC 유전자형을 가진 107명의 참가자와 TT 유전자형을 가진 272명의 참가자를 선택하여 BPRHS의 결과를 검증할 것입니다. FHS에서 조사관은 APOA2 -265T>C에서 CC 유전자형을 가진 73명의 관련 없는 참가자와 고혈압, 이상지질혈증 또는 당뇨병에 대한 약물을 복용하지 않은 170명의 TT 유전자형을 포함할 것입니다. 각 유전자형의 참가자는 SFA 섭취량에 따라 낮음, <22g/일, 높음, ≥22g/일의 두 하위 그룹으로 더 나뉩니다.

데이터 추출. BPRHS 및 GOLDN에서 분리된 DNA 샘플의 게놈 전체 DNA 메틸화는 Illumina Infinium® 인간 메틸화 450K 어레이(Illumina, San Diego, CA, USA)를 사용하여 정량화되었습니다. 각 메틸화 부위의 메틸화 신호는 총 메틸화 특정 신호의 비율인 β 점수로 추정되며, 주어진 프로브의 총 강도가 정규화 및 정량화 후 배경 신호 강도 내에 포함될 확률로 검출 P-값으로 추정됩니다. 컨트롤 체크. dbGaP, accession#:phg000492.v2의 FHS 메틸롬 데이터, 여기서 2,741명의 참가자의 메틸화 상태는 Illumina Infinium® 인간 메틸화 450K 어레이를 사용하여 2005년에서 2008년 사이에 시험 8차 방문에 참석한 참가자로부터 채취한 샘플에서 측정되었습니다. 메틸화 신호는 BPRHS 및 GOLDN에 대해 처리되고 정규화됩니다. 조사관은 phe00002.v6에 따라 dbGaP에서 FHS 전사체 데이터를 얻을 것입니다. Metabolon, Inc.(Durham, NC, USA)에서 메틸롬 분석을 수행할 BPRHS 참가자 80명의 혈장 샘플에 대한 대사 프로파일링 결과: 체질량 지수가 유일한 결과입니다. 데이터 합성. (1) 선형 혼합 모델을 사용하여 GOLDN 및 FHS의 선택된 참가자에서 복제된 BPRHS의 80명의 일치된 사례/대조군 참가자에서 SFA 섭취량이 높거나 낮음에 따른 APOA2 유전자형의 Epigenome-wide 분석이 수행됩니다. (2) 메타 R 패키지를 사용하여 3개 모집단의 결과에 대한 메타 분석을 수행할 예정입니다. t-테스트를 ​​사용하여 SAS 9.4로 수행되었습니다. (3) 후생적 변이체와 APOA2 유전자형과 APOA2 mRNA 발현 사이의 연관성이 FHS에서 시험될 것이다. (4) 대사체 분석은 BPRHS의 동일한 80명의 사례/대조군 참가자에서 수행될 것이며, 대사산물은 APOA2 유전자좌에서 후생유전적 변이체와 상관관계가 있을 것입니다. (5) APOA2 영역에서 확인된 후생유전학적 변이체와 관련하여 강화된 대사 경로를 조사할 것이다.

지식 변환 계획: 결과는 지역, 국가 및 국제 과학 회의에서 대화식 프레젠테이션을 통해 전파되고 영향 지수가 높은 저널에 게시됩니다. 대상 청중에는 영양, 당뇨병, 비만 및 심혈관 질환에 관심이 있는 공중 보건 및 과학 커뮤니티가 포함됩니다. 피드백은 통합되어 공중 보건 메시지를 개선하는 데 사용될 것이며 향후 연구를 위한 핵심 영역이 정의될 것입니다. 신청자/공동 신청자 결정권자는 오피니언 리더들 사이에서 네트워크를 형성하여 인지도를 높이고 향후 지침 개발에 위원회 구성원으로 직접 참여할 것입니다.

예비 연구 결과: BPRHS에서 연구자들은 메틸화 부위 cg04436964가 높은 SFA 식이를 섭취하는 CC와 TT 참가자 사이에 상당한 차이를 보이는 것으로 확인했지만 낮은 SFA를 섭취하는 참가자 사이에서는 그렇지 않았습니다. GOLDN 및 FHS에서도 유사한 결과가 관찰되었습니다. 또한 FHS에서 cg04436964 메틸화는 높은 SFA 식이를 섭취하는 참가자의 APOA2 발현과 음의 상관관계가 있었습니다. 또한, 높은 SFA 식이를 섭취할 때 CC 보인자는 TT 유전자형에 비해 APOA2 발현이 낮았지만 낮은 SFA 식이를 섭취할 때 발현 수준은 비슷했습니다. 마지막으로, 대사체학 분석은 SFA 섭취량이 높은 CC와 TT 유전자형 사이의 대사산물 차이로 인해 4가지 경로가 과도하게 나타나는 것으로 확인했습니다.

의의: 조사관은 비만의 파괴적 상태와 연결된 SFA 상호작용에 의한 APOA2 -265T>C 유전자형의 기계론적 토대를 조사하기 위해 다중 오믹스 접근법을 적용할 것입니다. 연구자들은 여러 대사 경로의 그럴듯한 조절 장애를 발견할 수 있습니다. 이 연구는 잘 확립된 유전자-식이 상호 작용에 대한 다중 오믹스 접근법의 효과를 설명하고 포화 지방이 인간 건강에 미치는 영향에 대한 지속적인 탐구에 새로운 증거를 제공할 것입니다.