Резюме

Заден план

Разлика в мастната маса и свързания със затлъстяването ген (FTO) е свързано с податливост към затлъстяване, но изглежда, че асоциацията е променена от диетата. Проучихме дали приемът на хранителни протеини променя връзката между FTO вариант rs1558902 и индекс на телесна маса (ИТМ) и обиколка на талията при млади възрастни (н = 1491) от проучването за нутригеномика и здраве на Торонто в напречното сечение.

Резултати

Данни за начина на живот, генетични, антропометрични и биохимични бяха събрани и диетата беше оценена с помощта на модифициран от Торонто въпросник за честотата на храните на Willett. Общи линейни модели, стратифицирани по етническа принадлежност и коригирани според възрастта, пола и общия енергиен прием, бяха използвани за изследване на връзката между FTO генотипите и измерванията на телесното тегло и дали приемът на протеини е променил някоя от асоциациите. Източноазиатците, които са били хомозиготни за алела на риска rs1558902 (A), са имали по-голям ИТМ (стр = 0,004) и обиколката на талията (стр = 0,03) от носителите на Т алел. Тази асоциация не се наблюдава при индивиди от кавказки или южноазиатски произход. Сред източноазиатците се наблюдава значително FTO-протеиново взаимодействие за ИТМ (стр = 0,01) и обиколката на талията (стр = 0,007). Тези с нисък прием на протеини (≤ 18% от общия енергиен прием), които са хомозиготни за рисковия алел rs1558902 (A), имат значително по-висок ИТМ (стр 18% общ енергиен прием). В сравнение с кавказците и южните азиатци, източните азиатци консумират значително по-високо съотношение на протеин животно към растение (стр

Заден план

Въпреки нарастващия акцент върху значението на промоцията на здраве, нивата на затлъстяване в световен мащаб и свързаните с тях здравни и икономически тежести продължават да се увеличават. Неотдавнашен системен преглед на данните, събрани от над 9 милиона лица, представляващи 199 държави, съобщи, че средният индекс на телесна маса (ИТМ) се е увеличил значително в световен мащаб от 1980 г. насам [1]. Свързана с преждевременна смърт, свързана със сърдечно-съдови заболявания, диабет тип 2 и рак, широко разпространената епидемия от затлъстяване се превърна в един от най-сериозните проблеми на общественото здраве на века [2].

Известно е, че затлъстяването има значителен генетичен компонент заедно с различни фактори на начина на живот и околната среда [3,4,5,6]. Социално-икономическият статус, образованието, физическата активност, етническата принадлежност и хранителните модели са докладвани като значителни влияния върху околната среда [5, 7, 8]. Силно свързана с развитието на затлъстяване, мастната маса и свързаното със затлъстяването (FTO) генът е един от първите генетични локуси, идентифицирани като свързани с телесното тегло [9,10,11,12,13,14,15,16,17]. Проучванията отчитат диапазон от 0,25–0,41 kg/m 2 увеличение на ИТМ на човек FTO алел на риска и съответно 20–40% повишен риск от затлъстяване [18]. Хора, хомозиготни за FTO вариантите на риска са средно с 3 кг по-тежки от тези без такива алели [9]. Алелите на риска са най-разпространени сред европейските популации (

42%) и най-слабо разпространени сред африканските популации (

12%), което представлява съответно 0,3 и 0,1% от общата дисперсия на ИТМ [18, 19]. В азиатските популации FTO честотата на алелните рискове и обяснените вариации в ИТМ се изчисляват съответно на 30 и 0,2% [20]. Въпреки че в допълнение към това са идентифицирани голям брой локуси FTO които колективно обясняват по-голяма част от общите вариации на ИТМ [21], потенциалът за промяна на ефекта чрез диета е проучен най-подробно с FTO.

Методи

Проучвайте популация

Диетична оценка

Едномесечен полуколичествен FFQ от 196 елемента (модифициран от Торонто Willet) беше използван за оценка на дневния прием на протеин от всеки субект. На субектите бяха дадени инструкции и визуални помагала с често срещани размери на порциите, за да им помогнат при попълването на FFQ. Базовият Willett FFQ преди това е валидиран за енергийно коригиран прием на протеин срещу многократно изтегляне от 24 часа [33]. Приемът на протеин се коригира за общия енергиен прием и се изразява като процент от общия енергиен прием във всички анализи в настоящото проучване.

Антропометрични/биохимични измервания и генотипиране

Антропометричните измервания, включително височина, тегло, кръвно налягане и обиколка на талията, бяха определени, както беше описано по-рано [32]. ИТМ (kg/m 2) се изчислява и физическата активност се измерва чрез въпросник и се изразява като метаболитни еквивалентни часове на седмица (MET), както е описано по-горе [32]. Кръвни проби бяха събрани след минимум 12 часа бързо от LifeLabs Medical Laboratory Services (Торонто, Канада) за изолиране на ДНК и биохимичен анализ, използвайки описаните по-рано методи [34]. Субектите са генотипирани за rs1558902, общ единичен нуклеотиден полиморфизъм (SNP) в FTO в болница Princess Margret (Торонто, Канада), използвайки технологията Sequenom MassARRAY ®.

Статистически анализ

Всички анализи бяха проведени с помощта на SAS софтуер за статистически анализ v.9.2 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Променливите, които обикновено не са били разпределени, са били подходящо преобразувани или квадратни корени преди анализ, за ​​да задоволят изискванията на използваните статистически методи, но средните стойности и стандартните грешки се отчитат в таблици и фигури без трансформация, за да се улесни интерпретацията. Резултатните променливи ИТМ и обиколката на талията са били трансформирани във всички анализи. The α грешката е определена на 0,05 и е докладвана стр стойностите са двустранни.

Резултати

Характеристиките на субекта по FTO генотип са обобщени в Таблица 1. Честотата на незначителния алел (A) на rs1558902 е 30% за цялото население, 42% при кавказците, 13% при източните азиатци и 29% при южните азиатци. Честотата на генотипите се различава значително между етнокултурните групи, като преобладаването на носителите на рискови алели (A) е най-високо при кавказците и най-ниско при източните азиатци (стр Таблица 1 Характеристики на предмета по FTO генотип

Енергийно коригираните приема на макроелементи при консуматори на „ниски“ и „високи“ протеини са показани в Таблица 4. Високата консумация на протеини е свързана със значително (стр Таблица 4 Прием на макронутриенти при потребители с високо и ниско съдържание на протеини, стратифицирани по етническа принадлежност

прием

Дискусия

Преобладаването на алела за риск rs1558902 в настоящата популация на изследването е в съгласие с предходните съобщени стойности за популациите от Кавказ, Източна Азия и Южна Азия [18,19,20]. Генотипът rs1558902 е силно свързан с телесното тегло при различни етнически групи и е в силно неравновесие на връзката с други FTO варианти като rs9939609 и rs9930506 [13, 18, 36, 37]. Използване на rs1558902 като прокси за широко разпространени вариации в FTO ген, ние възпроизведохме връзката между FTO варианти на риска и ИТМ [18]. Носителите на алела на риска са имали значително по-висок ИТМ (стр = 0,02) от неносещите и, макар и да не са значителни, подобна тенденция се наблюдава за обиколката на талиятастр = 0,07).

Установено е, че FTO влияе върху приема на храна, а не върху разхода на енергия, но много аспекти на връзката между вариациите в FTO и диетата остават неясни. Много изследвания са установили връзка между FTO варианти на риска и по-голям енергиен прием, особено при деца и юноши [23, 24, 38, 43, 44]. Мащабен мултиетнически метаанализ обаче установи обща връзка между FTO рискови варианти и по-нисък енергиен прием [35]. Интересното е, че не забелязахме значителна връзка между FTO вариант rs1558902 и прием на енергия (стр = 0,17). Освен това противоречи на други проучвания, които не установяват връзка между вариацията в FTO и енергийните разходи [22, 45], ние идентифицирахме значителна връзка между самоотчетената активност и rs1558902 генотипа, където АА хомозиготите бяха по-физически активни от носителите на Т алел в общата популация. Тази асоциация обаче не е наблюдавана в никоя етнокултурна група при стратификация по етническа принадлежност (данните не са показани) и самоотчетената мярка за физическа активност в настоящото проучване не може да бъде приравнена на преки мерки за общ разход на енергия.

Заключения

Нашите открития предполагат, че приемът на протеини в храната променя връзката между генетичните вариации в FTO и мерки за телесно тегло в определени етнокултурни групи. По-високият прием на протеини в храната може да предпази от обезогенните ефекти на някои FTO генотипове и водят до подобряване на индивидуалните метаболитни профили. Предимствата на високо протеиновите диети за управление на теглото са демонстрирани по-рано [49, 50] и нашите резултати допълнително предполагат връзка между FTO, прием на протеини и телесно тегло. Изясняването на механизма, управляващ това взаимодействие между гените и диетите, е ясна посока за бъдещи изследвания. По-нататъшните проучвания също трябва да се фокусират върху оценката на жизнеспособността на тази хранителна стратегия при персонализирани интервенции за отслабване.