之间的联系脑源性神经营养因子rs6265和肥胖在波士顿波多黎各健康研究

文摘

脑源性神经营养因子(BDNF)与监管有关的体重和食欲。本研究的目的是审查的交互功能变体(rs6265)脑源性神经营养因子基因与膳食摄入肥胖特征在波士顿波多黎各健康研究。脑源性神经营养因子rs6265基因分型于1147年波多黎各成年人和检查与肥胖相关的特征。男人()GG基因型有较高的BMI (),腰围(),臀部()和重量()比GA和AA航空公司()。他们有两次超重的风险()相对于遗传算法或AA航空公司(CI = 1.02 = 2.08, -4.23,)。rs6265之间的相互作用和多不饱和脂肪酸(PUFA)摄入量与体重指数相关,臀部,和体重,和n - 3: n-6 PUFA比例与男性的腰围。相比之下,女性()GG基因型有显著降低BMI (),臀部()和重量()比GA和AA航空公司()。GG基因型的女性相比,超重的可能性减少了50% GA或AA航空公司(CI = 0.27 = 0.05, -0.91,)。总之,脑源性神经营养因子rs6265由性和不同与肥胖有关的风险与PUFA摄入量影响肥胖特征在波士顿波多黎各人。

1。介绍

肥胖是一个增长最快的健康问题在美国和世界范围内(1]。肥胖的病理复杂是因为多个基因和环境因素及其相互作用[2]。脑源性神经营养因子,生成的蛋白家族成员之一,有助于抑制特定类型的记忆功能和抑制食物摄取通过海马信号(3,4]。杂合的脑源性神经营养因子+ /−老鼠与降低脑源性神经营养因子表达和食物摄入量的增加表现出食欲过盛的行为和肥胖表型(5),而老鼠脑源性神经营养因子淘汰赛产后大脑显示增加血糖和胆固醇浓度(6]。此外,下丘脑的过度脑源性神经营养因子是一种遗传的监管机构——“白色脂肪”转化为“棕色脂肪脂肪组织,导致能量耗散和精益表型(7]。有趣的是,等离子体BDNF在人类低与肥胖和2型糖尿病8]。同时,突变TrkB脑源性神经营养因子的受体,显示与肥胖表型(9]。此外,Yu et al。10)发现,降低海马脑源性神经营养因子和TrkB表达高脂肪食源性肥胖的风险增加。在一起,这些发现支持一个重要的角色BDNF在能量代谢和食物摄入量的监管。

最近,一个错义突变(rs6265), Val / (GTG / ATG)会面,BDNF基因编码的识别与肥胖患者人群(11]。脑源性神经营养因子(rs6265)与饮食失调有关12)和几个肥胖人群(13- - - - - -15]。遇到了变体(等位基因)展示了有关包装有异常细胞内脑源性神经营养因子的前体和减少成熟细胞BDNF生产(16,17),一个或两个遇到了等位基因的携带者等离子BDNF低于Val / Val运营商(即。GG比如)。然而,rs6265基因型显示不一致对BMI在人群。女人遇见/见到(AA)基因型均值较低体重指数比Val / (GA)或Val /瓦尔(GG)基因型在一般人群()[14),而女性携带G等位基因(Val) BMI较低而non-G运营商在一个肥胖的白人人口(13]。此外,是否脑源性神经营养因子变异与环境因素交互影响肥胖特征仍然是未知的。波士顿波多黎各人口健康研究表明肥胖患病率高,糖尿病和高血压(18]。我们的目标在本研究调查的功能之间的关系脑源性神经营养因子变体和肥胖特征和潜在的肥胖与饮食摄入量的互动特征。

2。方法和程序

2.1。研究对象

研究人口由1340波多黎各人(45 - 75岁),他们自认为波多黎各人生活在大波士顿市区。感兴趣的参与者与完整的基因型和表型被纳入本研究。人口,饮食,医疗,和社会数据是通过问卷调查和收集的生化分析来自参与者的血液样本。参与者被调查者来自波士顿波多黎各人口健康中心和健康差异参与纵向研究压力、营养、健康和衰老中波士顿波多黎各健康研究(BPRHS, (18])。(http://www.northeastern.edu/cphhd/)。详细描述了研究方法和人口特征之前(19- - - - - -21]。书面知情同意从每个参与者获得和研究协议是由塔夫茨大学的机构审查委员会批准。

2.2。膳食评估

食物频率问卷(FFQ)是专门为波士顿波多黎各人群开发的,最初FFQ基于美国国家癌症研究所/块。拉美裔健康和营养调查的数据被添加到NCI /块仪表和验证通过和波多黎各成人饮食回忆相比20.]。食品集团和份量的波多黎各人扩大,他们明显不同于一般的美国人。我们的问卷了摄入量在24小时回忆更准确地报道总养分和排名的个体相对于原始NCI /块FFQ [20.,21]。营养摄入与NDSR资料估计,明尼苏达营养数据系统进行研究。摄入脂肪、总糖、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸(MUFA)和PUFA当作每日能量摄入总量的百分比。

2.3。DNA分离和基因分型

基因组DNA从巴菲外套使用QIAamp外周血DNA分离血液迷你包(试剂盒、希尔登,德国)根据供应商的推荐协议。的脑源性神经营养因子(rs6265)多态性基因分型与应用生物系统公司TaqMan SNP基因分型系统(美国应用生物系统公司,培育城市,CA)。

2.4。统计分析

使用SAS 9.2执行统计分析软件SAS研究所卡里,数控,美国)。协会之间的脑源性神经营养因子变体和肥胖特征(BMI、腰、臀围和体重)使用一般线性模型进行评估。二分特征,如超重(体重指数≥25),肥胖(体重指数≥30)和腹部肥胖(男性腰围≥102厘米,女性≥88厘米),我们使用逻辑回归模型。考察人口学特征上的性别差异以及。脑源性神经营养因子基因型的个体被视为一个独立的变量。之间的关联脑源性神经营养因子rs6265和肥胖特征或饮食摄入量进行调整后使用一般线性模型潜在的混杂因素,包括年龄、吸烟状况、饮酒、性别、教育、药物用于抑郁症、人口和体育活动,掺合料(见下文)。摄入的总能量的平均值,蛋白质、国家林业局、PUFA,糖被用作达标二分这些变量。基因型和饮食摄入量之间的交互(如一分为二或连续变量)进行了测试与基因型和饮食摄入量为主要影响在同一模型。组之间的差异被认为是重要的。

2.4.1。人口掺合料

在人群中基因子组或子结构的存在可能会导致虚假的关联。因此,掺合料估计使用主成分分析(PCA)根据100年祖先信息标记(22]。所有调整了估计人口分析外加剂使用线性回归模型中的第一个主成分(22]。

2.4.2。独立变量的计算

为多个测试使用Bonferroni测试,正确的肥胖特征或膳食摄入量是高度相关,我们计算数量的独立变量表示为与肥胖相关的特征或膳食参考摄入量根据相关矩阵使用一个名为MatSpD [23]:http://gump.qimr.edu.au/general/daleN/matSpD/。

3所示。结果

3.1。脑源性神经营养因子变体BPRHS人口和临床特征

BPRHS人口和参与者的特征脑源性神经营养因子rs6265基因型频率如表所示1。GG的频率、GA和AA分别为0.73,0.25和0.02,分别没有偏离哈迪温伯格平衡期望()。男性和女性有类似的平均年龄(≈57 y),但男性糖尿病患病率较低,比女性超重和肥胖。女性有更高的平均身体质量指数(BMI,公斤/米²比男性)和臀围(厘米),而男性比女性有更高的体重。每日摄入的总能量、总蛋白质的摄入量,总脂肪摄入量,SFA摄入量,MUFA摄入更多的男性比女性()。同样,吸烟和饮酒的男性比女性更常见(34.2% 20.7;76.2%和35.5%,分别地)。

3.2。协会脑源性神经营养因子变异与肥胖和相关特征

男人和女人结合时,没有显著关系脑源性神经营养因子rs6265和肥胖,如BMI、腰围、臀部或体重(表2)。然而,我们发现显著性和之间的相互作用脑源性神经营养因子基因型对这些特征(BMI:;腰围:;臀部:;重量:)。基于异构性的证据,我们检查rs6265和肥胖之间的关系性特征。因为低频的AA基因型和运营商的一个或两个等位基因(等位基因)等离子体BDNF在低于GG (Val / Val)航空公司(16,17),我们因此结合运营商的等位基因(GA + AA)到一个组增加统计力量在后续分析。对于男人来说,脑源性神经营养因子rs6265明显与体重指数相关(),腰围(),臀部()和重量()。GG运营商有较高BMI、腰围,臀,和重量比GA和AA航空公司。对于女性,rs6265明显与体重指数相关(),臀部()和重量()。GG运营商BMI较低比GA和AA航空公司。这四个与肥胖相关的特征是高度相关的,他们代表了两个独立的变量(见部分2.4。2)。因此,在修正了多个测试使用Bonferroni调整(调整的相关特征),协会rs6265与BMI、腰,女性和男性的体重,体重指数仍然显著。然而,rs6265之间的关系和腰围没有达到统计学意义()。

进一步描述的风险脑源性神经营养因子变体在BPRHS肥胖人口,我们估计超重的可能性,肥胖,或腹部肥胖脑源性神经营养因子基因型,使用逻辑回归模型(图1)。男人和女人结合在一起时,超重的风险,肥胖,腹部肥胖的人口并没有不同GG运营商和GA + AA航空公司(;;)。当男性和女性分别进行了分析,然而,GG基因型的男性两倍超重的风险(或= 2.08,置信区间:1.02—-4.23,相对于GA和AA航空公司)。相比之下,女性GG基因型有一半超重的风险(或= 0.50,置信区间:0.27—-0.91,)。

3.3。膳食摄入量和之间的相互作用脑源性神经营养因子肥胖基因型调制特征

如果饮食摄入量调制之间的关系来确定脑源性神经营养因子基因型和肥胖特征,我们检查了rs6265和饮食摄入量之间的相互作用(见补充表1、2、3在网上补充材料doi: 10.1155 / 2012/102942)。我们发现,在男性而不是女性,脑源性神经营养因子基因型与PUFA摄入量显著交互显示与BMI (),腰围()和髋部()。当PUFA摄入量很低(< 8.76%的能量),GG基因型的男性有更高的BMI (),腰围()和髋部()比一个等位基因携带者,而女性GG基因型有类似的BMI和腰围()与GA基因型。当PUFA摄入高(≥8.76%的能源),没有不同BMI、腰围、或男性的臀部,不管脑源性神经营养因子基因型,而女性GG基因型BMI较低()和髋部()比一个等位基因携带者。然而,基因型PUFA摄入交互腰围不显著()的女性。另一方面,脑源性神经营养因子基因型表现出显著的交互与国家林业局摄入量与BMI ()的女性,而不是男性。当SFA摄入量很低(< 9.63%的能量),没有不同BMI,腰、臀围和GG和GA + AA航空公司之间的男性或女性。当国家林业局摄入高(≥9.63%的能源),GG基因型的女性BMI较低()和髋部()等位基因携带者。虽然之间的交互脑源性神经营养因子基因型和n - 3 PUFA N-6 PUFA摄入量没有达到显著性(数据未显示),之间的交互脑源性神经营养因子基因型和n - 3: N-6 PUFA比率是对男性的臀部(名义上的重要),但不是在女性()。然而,没有一个交互传递Bonferroni显著性检验(多个试验校正后)。

进一步了解和饮食之间的交互组件脑源性神经营养因子基因型与肥胖特征按性别、PUFA摄入量作为连续变量是对性的预测BMI(图绘制2)。作为男人PUFA的摄入量增加,GG运营商表现出较低的身体质量指数,而GA + AA航空公司表现出较高的BMI (互动= 0.002)。然而,在女性之间的交互脑源性神经营养因子基因型和PUFA BMI不显著(互动= 0.131)。n: N-6 PUFA比率评价作为连续变量(图3),GG基因型的男性有更大的腰围,但GA + AA航空公司倾向于较小的腰,n - 3: N-6 PUFA比率增加()。然而,女性,预测腰永远都是一样的,不管你的基因型更大比例的n - 3: n-6 PUFA比()。如图4,食物摄入量(g / d)作为连续变量是策划对预测肥胖措施对混杂因素调整后(图4)。臀围的男人,随着食物摄入量的增加,GG运营商表现出更强的预测臀围,而GA + AA主题显示小增加髋关节(互动= 0.043)。在女性之间的交互脑源性神经营养因子基因型和食物摄入量臀围不显著(等位基因携带者显示),尽管这一趋势与食物总摄入量增加更大的臀部。

4所示。讨论

4.1。协会脑源性神经营养因子基因型和肥胖特征

本研究证明了性别之间的关联脑源性神经营养因子在BPRHS rs6265和肥胖特征。GG基因型的男性有更高的BMI、腰、臀部、和重量比与GA和AA基因型,而女人的GG基因型有显著降低BMI,臀部和重量比GA和AA航空公司。此外,脑源性神经营养因子rs6265与膳食PUFA和n - 3基因型相互作用显著:n-6 PUFA比率与肥胖特征波士顿波多黎各的成年人。PUFA摄入量低的时候,GG基因型的男性有更高的BMI和腰围比一个等位基因携带者。相反,当PUFA摄入量高,基因型之间没有显著差异BMI。

脑源性神经营养因子中扮演一个重要的角色在一些神经系统的生长和维护24]。在老鼠身上的杂合的脑源性神经营养因子淘汰赛,行为异常,如雄性间侵略性和认知缺陷伴有食欲过盛,高胰岛素血症,高瘦素水平,体重显著增加(25]。这些发现被证实和延长里奥斯等。6)报道,条件删除脑源性神经营养因子在老鼠身上导致体重增加了80 - 150%,线性增长,刺激和高瘦素的血清,胰岛素,血糖和胆固醇在血液。类似人类的慢性疾病患者,如肥胖、2型糖尿病和老年痴呆有低水平的血浆脑源性神经营养因子(26]。脑源性神经营养因子Val66Met SNP (rs6265),与肥胖相关功能变体,在一些人口(11,13]。在在体外研究中,大都会等位基因(等位基因)与细胞内异常有关包装的脑源性神经营养因子的前体和成熟的BDNF减少生产(16,17]。在人口研究中,一个或两个遇到了等位基因携带者血浆脑源性神经营养因子较低,较高的BMI,更有可能肥胖比瓦尔(G等位基因)航空公司(27]。因此,遇到等位基因可能通过减少脑源性神经营养因子分泌增加肥胖的风险。我们的研究之间的关系进行了测试脑源性神经营养因子rs6265和肥胖(体重指数、腰围、臀和重量),但没有检测协会当男人和女人结合。然而,当分析分层性,我们观察到的男性GG基因型(Val / Val)曾两次超重的风险比GA和AA航空公司,而女人GG基因型的一半超重的风险相对于GA和AA航空公司。这是符合的结果贝克斯et al。13),报道说,妇女与G等位基因比运营商BMI较低。Akkermann et al。28)也报告说,女孩与G等位基因有一个倾向BMI低于运营商。然而,Shugart et al。29日)报道,欧洲女性G等位基因携带者体重指数高于一个等位基因携带者的展出。同样,Gunstad et al。14)发现,健康的女性BMI AA航空公司低于GG和通用航空母舰,这与我们的结果不同。不过,这些观察结果表明,性别影响之间的关系脑源性神经营养因子Val66Met和BMI (13,30.]。此外,这些不一致的发现可能是由于饮食摄入量和其他生活方式因素的差异,这可能会修改基因型和肥胖之间的关系特征。

4.2。饮食因素和相互作用脑源性神经营养因子肥胖基因型特征

检查饮食摄入量的影响脑源性神经营养因子与肥胖协会,我们调查之间的相互作用脑源性神经营养因子基因型和膳食参考摄入量。之前的研究在小鼠和人类证明BDNF与饮食行为的规定和能量摄入11,31日]。在动物模型中,中央和周边的BDNF减少食物摄入量,增加能量消耗,改善高血糖,改善肥胖糖尿病小鼠血清脂质参数(32,33]。中央注入BDNF增加5 -羟色胺(5)营业额和剂量依赖性抑制食欲34),而5 -营业额在杂合的BDNF减少淘汰赛老鼠,导致过多的食物摄入量和体重增加(5]。此外,食物剥夺小鼠体重和减少脑源性神经营养因子在腹内侧下丘脑核表达60%,表明营养状态BDNF的表达中起着重要的作用,和BDNF可能调节食欲和体重35]。在我们的研究中,脑源性神经营养因子rs6265变种不与食物总摄入量有关,总能量摄入量,蛋白质摄入量和PUFA的摄入量本身(数据没有显示)。然而,脑源性神经营养因子rs6265变体与BMI PUFA的摄入量,n - 3: N-6 PUFA比率在腰,臀围和总食物摄入量,特别是在男性。在食源性肥胖老鼠,高脂肪10]或n - 3 PUFA饮食不足(36)减少脑源性神经营养因子海马的表达了30%以上,而在低脂饮食中没有区别。这意味着n PUFA缺乏饮食或高脂肪的饮食会降低脑源性神经营养因子表达小鼠的大脑中,导致与肥胖相关的表型。此外,补充鱼油可以增加脑源性神经营养因子表达在大鼠海马和皮层(37]。在我们的研究中,高n-6 PUFA饮食反映出n - 3 PUFA缺乏饮食(n - 3: n-6 PUFA比率很低)。我们发现一个等位基因携带者在男性BMI增加PUFA摄入量增加(图2与n - 3:增加),减少腰n-6 PUFA比率(图3)。另一方面,GG纯合子的男人去相反的方向在BMI (PUFA的摄入量增加)或腰(增加n - 3: n-6 PUFA比率)。因此,我们观察的协会脑源性神经营养因子基因型和与肥胖相关的特征修改支持PUFA摄入观察在啮齿动物10,36,37]。这可能表明,膳食n - 3欧修改之间的联系脑源性神经营养因子基因型和肥胖特征的监管脑源性神经营养因子表现在大脑中,虽然这在人类还有待说明。这可能是其中一个原因之间的关系脑源性神经营养因子rs6265基因型和肥胖人群之间的不一致,在这些研究中没有考虑gene-diet互动的作用。然而,与我们的研究可能存在局限性。虽然我们FFQ验证而言,如何准确地捕捉一般膳食营养摄入(20.)、n - 3或n-6 PUFA摄入量并不直接验证。因此,它时应该谨慎的结果推广到其他人群。

总之,我们的研究显示出显著的关联脑源性神经营养因子rs6265变体和肥胖特征性别的方式。脑源性神经营养因子基因似乎与膳食组件交互影响肥胖特征在波士顿波多黎各人,尤其是男性。结果支持在能量平衡调节脑源性神经营养因子的作用和肥胖。的知识脑源性神经营养因子基因型和其他基因变异对饮食可能提高我们的能力来减少肥胖的饮食建议。

利益冲突

没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的科技创新项目的广东农业科学院、中国(没有。2010 - 97),美国国立卫生研究院/国家老龄研究所(批准号5 p01ag023394-02),美国国立卫生研究院/国家心脏,肺和血液研究所(批准号。HL54776和HL078885)和合同53-K06-5-10 58-1950-9-001从美国农业部研究服务。提到的贸易名称或商业产品在这个刊物的目的仅仅是为了提供特定的信息,并不意味着美国农业部推荐或认可。美国农业部是一个平等机会提供者和雇主。

补充材料

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