Эпигеномные и метаболомные признаки гена APOA2 при взаимодействии с насыщенными жирами

Справочная информация: аполипопротеин A-II (APOA2) является важным компонентом липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) с неопределенной биологической ролью. Было показано, что предполагаемый функциональный вариант -265 T>C (rs5082) в промоторе APOA2 последовательно взаимодействует с потреблением насыщенных жиров (SFA), влияя на риск ожирения.

Цель: В этом исследовании будет реализован интегративный подход к характеристике молекулярной основы этого взаимодействия.

Дизайн: Исследователи проведут эпигеномное сканирование 80 участников, несущих либо менее распространенный генотип (CC) rs5082, либо наиболее распространенный генотип (TT) и потребляющих либо низкое (<22 г/день), либо высокое (≥22 г) / d) диета SFA, соответствующая возрасту, полу, ИМТ и статусу диабета в Бостонском исследовании здоровья пуэрториканцев (BPRHS). Затем исследователи проверят результаты у выбранных участников Сети генетики препаратов и диет, снижающих уровень липидов (GOLDN) (n = 379) и Фрамингемского исследования сердца (FHS) (n = 243). Анализы транскрипции и метаболомики будут проводиться для определения взаимосвязи между эпигенетическим статусом, экспрессией мРНК APOA2 и метаболитами крови.

Источники данных. Бостонское пуэрториканское исследование здоровья (BPRHS), Сеть генетики препаратов и диет, снижающих уровень липидов (GOLDN), и Фремингемское исследование сердца (FHS). ) будут выбраны, причем 20 из них сообщают о низком потреблении НЖК (<22 г/сутки) и 20 указывают на высокое потребление НЖК (≥22 г/сутки). Путем сопоставления возраста, пола, потребления НЖК, статуса диабета 2 типа и ИМТ для 40 участников с генотипом СС из той же популяции будет выбрана вторая группа из 40 участников с генотипом ТТ APOA2 -265T>C. В GOLDN для подтверждения результатов исследования BPRHS будут отобраны 107 участников с генотипом СС и 272 участника с генотипом ТТ по APOA2 -265T>C, которые не принимали лекарства от гипертонии, дислипидемии или диабета. В FHS исследователи будут включать 73 неродственных участника с генотипом СС и 170 с генотипом ТТ при APOA2 -265T>C, которые не принимали лекарства от гипертонии, дислипидемии или диабета. Участники каждого генотипа будут дополнительно разделены на две подгруппы в зависимости от потребления НЖК: низкое, <22 г/день, высокое, ≥22 г/день.

Извлечение данных. Полногеномное метилирование ДНК выделенных образцов ДНК в BPRHS и GOLDN количественно определяли с использованием массивов Illumina Infinium® для метилирования человека 450K (Illumina, Сан-Диего, Калифорния, США). Сигнал метилирования в каждом сайте метилирования будет оцениваться как показатель β, доля общего сигнала, специфичного для метилирования, и значение P обнаружения как вероятность того, что общая интенсивность для данного зонда находится в пределах интенсивности фонового сигнала после нормализации и количества. контрольная проверка. Данные метилома FHS из dbGaP, номер доступа: phg000492.v2, где статусы метилирования 2741 участника были измерены в образцах, взятых у участников, посещавших экзамен 8 в период с 2005 по 2008 год, с использованием массива Illumina Infinium® для метилирования человека 450K. Сигналы метилирования будут обработаны и нормализованы, как для BPRHS и GOLDN. Исследователи получат данные транскриптома FHS от dbGaP под регистрационным номером phe00002.v6. Метаболический профиль образцов плазмы тех 80 участников BPRHS, для которых Metabolon, Inc. (Дарем, Северная Каролина, США) будет выполнять анализ метилома. Результаты: Единственным результатом будет индекс массы тела. Синтез данных. (1) Эпигеномный анализ генотипа APOA2 по высокому и низкому потреблению НЖК будет проведен у 80 совпадающих по принципу «случай/контроль» участников BPRHS, повторен у выбранных участников GOLDN и FHS с использованием линейных смешанных моделей. (2) Метаанализ результатов трех популяций будет проведен с использованием пакета meta R. Будет проведено сравнение аллельного эффекта (бета) APOA2 -265T>C из метаанализа между низким и высоким потреблением НЖК. проведено с помощью SAS 9.4 с использованием t-критерия. (3) Ассоциации между эпигенетическими вариантами и генотипами APOA2 с экспрессией мРНК APOA2 будут проверены в FHS. (4) Метаболомный анализ будет проводиться у тех же 80 совпадающих участников случая/контроля BPRHS, и метаболиты будут коррелировать с эпигенетическими вариантами в локусе APOA2. (5) Обогащенные метаболические пути будут исследованы в отношении идентифицированных эпигенетических вариантов в области APOA2.

План распространения знаний: результаты будут распространяться посредством интерактивных презентаций на местных, национальных и международных научных встречах и публикации в журналах с высоким импакт-фактором. Целевая аудитория будет включать общественное здравоохранение и научные сообщества, интересующиеся вопросами питания, диабета, ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний. Обратная связь будет включена и использована для улучшения сообщения общественного здравоохранения, и будут определены ключевые области для будущих исследований. Заявители/созаявители, принимающие решения, будут общаться с лидерами общественного мнения для повышения осведомленности и непосредственного участия в качестве членов комитета в разработке будущих руководств.

Предварительные результаты: в исследовании BPRHS исследователи определили сайт метилирования cg04436964 как демонстрирующий значительные различия между участниками CC и TT, потребляющими диету с высоким содержанием SFA, но не среди участников, потребляющих низкое количество SFA. Аналогичные результаты наблюдались в GOLDN и FHS. Кроме того, в FHS метилирование cg04436964 отрицательно коррелировало с экспрессией APOA2 у участников, потребляющих диету с высоким содержанием SFA. Кроме того, при потреблении диеты с высоким содержанием SFA носители CC имели более низкую экспрессию APOA2 по сравнению с носителями генотипа TT, но уровни экспрессии были одинаковыми при потреблении диеты с низким содержанием SFA. Наконец, метаболомный анализ выявил четыре пути, которые чрезмерно представлены различиями метаболитов между генотипами CC и TT с высоким потреблением НЖК.

Значение: Исследователи будут применять мультиомные подходы для изучения механистических основ генотипа APOA2-265T>C посредством взаимодействия SFA, связанного с деструктивным состоянием ожирения. исследователи могут обнаружить вероятное нарушение регуляции нескольких метаболических путей. Это исследование продемонстрирует эффективность нескольких омических подходов к установленным взаимодействиям между генами и питанием и внесет новые данные в продолжающиеся исследования влияния насыщенных жиров на здоровье человека.