用于脂肪组织糖尿病变异体 (fATDIVA) (fATDIVA)

假设：

携带不同基因变异的个体在皮下储存脂肪的能力不同。

目的：利用人类遗传学提高对“脂肪组织功能障碍”的理解，并证明在具有“多基因脂肪营养不良”等位基因的受试者中脂肪细胞的脂质摄取受到损害。

目标：

• 识别具有相关遗传风险变异的个体，并根据性别、年龄和 BMI 进行匹配控制。
• 进行详细的生理评估，包括口服甘油三酯耐受性测试 (OTTT)（含脂肪饮料前后的血样）、详细的体型测量和可选的脂肪活组织检查。

• 使用收集的样本，测试个体是否携带高遗传负荷的“多基因脂肪营养不良”等位基因：

  1. 有较大的皮下脂肪细胞。
  2. 脂肪餐挑战后 4 小时循环脂质水平较高。
  3. 具有通常与肥胖相关的基因表达谱，尽管 BMI 与匹配对照相同。 该概况包括参与脂肪酸运输的基因的下调和参与炎症的基因的上调。
  4. 通过 HOMAIR 测量（根据空腹胰岛素和空腹血糖计算）具有更高的胰岛素抵抗。

背景：

糖尿病是最常见的慢性代谢性疾病，是发病率和死亡率的主要来源。 这是英国 NHS 面临的最大医疗保健挑战之一，英国有超过 260 万成年人被确诊，其中绝大多数 (90%) 患有 2 型糖尿病 (T2D)。 预计这一数字将继续上升，部分原因是人口肥胖水平不断上升。

T2D 的特点是在胰岛素抵抗增加和 β 细胞功能降低的情况下出现高血糖水平，并且这种情况可能会持续数年，而个人并没有意识到这个问题。

埃克塞特的研究小组正在努力确定影响某些人尽管相对较瘦但仍会患上 T2D 而许多肥胖者却不会患病的遗传因素。 研究人员已经确定了许多这样的因素，但现在希望更详细地研究它们以了解胰岛素的作用。

介绍：

脂肪组织功能障碍 作为正在进行的遗传研究的一部分，研究人员与合作者合作，确定了几种与胰岛素抵抗相关的遗传变异（DNA 变化），并相信其中一些遗传变异主要通过脂肪组织“功能障碍”起作用。 脂肪组织功能障碍是一个相对较新的概念，源于详细的生理学研究，这些研究表明肥胖个体的脂肪细胞更大，脂肪组织发炎更多（通常被巨噬细胞浸润），餐前/餐后脂肪组织血流较差，并且脂肪组织的差异表达参与这些过程的基因 (Alkhouli 2013)。 脂肪细胞的衰竭，导致吸收游离脂肪酸 (FFA) 的能力有限，容易导致异位脂肪沉积，这是一种脂质沉积在诸如肝脏、肌肉等具有更多网膜组织的部位，类似于脂肪营养不良的受试者。

研究人员正试图了解遗传变异如何导致人们储存脂肪的能力不同，并希望检验这样一个假设，即携带不同遗传变异的个体将皮下脂肪储存为皮下脂肪组织的能力不同。 这可能会导致对皮下脂肪储存的更好理解。 随着年龄的增长而变得超重或肥胖的人数增加的趋势不太可能得到实质性逆转，因此该研究的发现对于确定如何降低肥胖引起的疾病风险可能很重要。

方法：

学习规划：

这是一项为期 2 年（2015 年至 2017 年）的前瞻性“按基因型招募”队列研究。

研究参与者：

所有参与者将从 NIHR 埃克塞特临床研究机构 (Exeter CRF) 管理的现有研究队列中确定，并且将在埃克塞特 CRF 内促进招募。

根据总体伦理批准 09/H0106/75，已对大约 7500 个匿名 DNA 样本进行基因分型，以确定与胰岛素生产相关的遗传变异。 这些变异发生在 >1% 的人群中，对个人健康没有直接影响。

患有或不患有多基因脂肪营养不良没有明确的界限，因为它不是基于单一的遗传变异。 人们将有 0 到 22 个多基因脂肪营养不良等位基因，研究人员正在寻找那些具有至少 11 种遗传变异组合的基因。 他们已经在 EXTEND 队列中确定了大约 300 名符合此标准的人，然后将从 EXTEND 队列中被确定为具有最少数量的风险等位基因的人中招募匹配的对照。

招聘：

研究人员将向埃克塞特临床研究机构 (Exeter CRF) 提供样本编号列表，这些样本编号已被确定为具有感兴趣的“多基因脂肪营养不良”遗传变异的个体，以及携带平均风险数量的对照个体等位基因。 然后，埃克塞特 CRF 数据管理员将识别出 50 名具有变异的人和 50 名年龄、性别、糖尿病状况和 BMI 相匹配的人，他们将被邀请到埃克塞特 CRF 进行 5 小时的访问以收集数据和样本。 负责招聘流程的研究团队成员将直接联系感兴趣的参与者，提供更详细的项目特定口头和书面信息。

程序：

将要求所有参与者在进入诊所前 48 小时内避免剧烈运动和吃高脂肪食物，并且禁止饮酒（它具有高能量含量并影响肝脏）但正常饮食，然后禁食一夜在参加埃克塞特 CRF 的上午访问之前。 在收集任何数据之前，将要求参与者签署书面同意书。

数据采集​​：

人体测量学：

• 将记录包括 Ht (m)、Wt (kg)、腰围 (cm) 和臀围 (cm) 的基线数据。
• 将从 BOD POD 获得详细的身体脂肪测量值。
• 二头肌、三头肌、肩胛下和髂上区域的皮肤褶皱测量值（毫米）。

病史：包括目前的药物治疗和生活方式信息（吸烟/饮酒）。

BODPOD TM :

将使用身体成分跟踪系统获得详细的身体成分测量值。 这简单地包括一台 BOD POD 机器、电子秤和一台计算机。 它使用身体密度测定法（测量质量和体积）的原理来计算参与者的脂肪和无脂肪质量的百分比和绝对量。 参与者将被要求穿最少的衣服（例如 泳衣）和一顶贴身泳帽。 他们站在电子秤上记录体重，然后用 BOD POD 进行校准。 参与者被要求每次坐在 BOD POD 内最多 1 分钟（最多 3 次）。 然后计算机将分析并生成结果。

血液样本：

口服甘油三酯耐受性试验 (OTTT)（约 4个小时）：

将按照标准临床实践将小插管（细塑料管）插入静脉，以尽量减少重复采血造成的任何潜在创伤。

• 将获得空腹样本（-5 和 -2 分钟）用于基线测量（包括常规葡萄糖和脂质测量）血浆和血清用于储存和未来的批量分析，以及葡萄糖、胰岛素、标准脂质和储存的 OTTT 前测量血浆用于潜在的未来代谢组学或脂质组学研究。
• 在最初的空腹采血后，参与者将被要求在 5 分钟内饮用约 150 毫升的 Fresubin 5cal 补充饮料。 完成时间将记为 T = 0。将在摄入后 T = 30、60、120、180 和 240 分钟时获取更多血液样本。 Fresubin 中常量营养素的热量含量和比例与执行 OTTT 的出版物中描述的非常相似（Karamanos 2001；Carstensen 2003；Mohanlal 2004）。

在此期间结束时，插管将被移除，参与者将获得清淡的午餐/茶点。

可选的腹部脂肪活检（约 30 分钟并在 OTTT 期间进行）：

对于乐于接受小型脂肪活组织检查的研究志愿者，首先将一些局部麻醉剂注入腹部可触及的区域，以获取腹部脂肪样本。 使用手术刀，将做一个小切口（约 2-3 厘米），深度约 15 毫米，并取出两个豌豆大小的小脂肪样本。 伤口将用简单的缝合线或缝合线缝合。 一份脂肪样本在切除后立即在液氮中快速冷冻，并在负 80 度下储存用于 RNA 分析。 另一个样本将保存在福尔马林中，用于以后的免疫组织化学染色。