Субекти

Резюме

Предистория/цели

Честотата на метаболитния синдром (MetS) е значително по-висока при пациенти с шизофрения (SCH), в сравнение с общия популяциотин. Целта на това проучване беше да се оцени дали генетичните варианти T-786C (rs2070744), G894T (rs1799983) и C774T (rs1549758) в гена на ендотелен азотен оксид (NOS3) и/или техните хаплотипове могат да бъдат свързани с риска от MetS в Пациенти с SCH или здрави субекти от руско население.

Субекти/методи

Направихме две сравнения по случай-контрол. NOS3 полиморфизмите са генотипизирани при 70 пациенти с SCH с MetS, 190 пациенти с SCH с нормално тегло, 155 пациенти с MetS и 100 здрави контроли. MetS беше дефиниран съгласно критериите, предложени от Международната диабетна федерация (IDF). Във всички проби бяха измерени антропометрични, клинични, биохимични параметри и серумни нитритни концентрации. Оценките на честотата на хаплотипа и мерките за неравновесие на връзката бяха направени с помощта на Haploview 4.2.

Резултати

По-високият алел C (P = 0,009) и по-нисък TT генотип (P = 0,008) честоти на полиморфизъм T-786C са открити при пациенти с SCH с MetS в сравнение с тези при пациенти с SCH с нормално тегло. Пациенти с SCH с MetS, които са носители на генотипа T-786C TT, имат по-ниски нива на общия серумен холестерол в сравнение с генотипа CC (P = 0,016). Освен това, хаплотипът 774T/894T е по-чест при лица, които не са SCH с MetS, в сравнение със здрави контроли (P = 0,0004, коефициент на шанс = 2,18, 95% доверителен интервал 1,4–3,37). Обратно, най-често срещаният хаплотип 774C/894G е по-рядък при пациенти с MetS, отколкото при здрави контроли (P = 0,013, коефициент на шанс = 0,61, 95% доверителен интервал 0,41–0,9).

Заключения

Тези резултати показват, че промоторният полиморфизъм на NOS3 T-786C е тясно свързан с риска от MetS при пациенти с SCH. В допълнение, хаплотипите, съставени от полиморфизми G894T и C774T, са свързани с чувствителността на MetS в руската популация.

Въведение

Азотният оксид (NO), генериран от ензима ендотелна азотна оксида синтаза (eNOS), регулира основните сърдечно-съдови и метаболитни функции [10]. Производството на NO е нарушено при пациенти с MetS характеристики. Това увреждане може да бъде свързано с намалена ензимна активност и експресия на eNOS, промени във фосфорилирането на eNOS и разединяване на eNOS [11]. Мишки, на които липсваше NOS3 ген, който кодира eNOS, има определени сърдечно-съдови рискови фактори, които изглежда имитират човешки MetS, включително хипертония, метаболитна инсулинова резистентност и хиперлипидемия [12, 13]. В допълнение, частично, както и пълно изтриване на NOS3 генът води до значителен дефицит в коронарната вазодилататорна способност, предоставяйки още повече доказателства, че този ген може да бъде отговорен за връзката между MetS и сърдечно-съдовата заболеваемост [14].

Към днешна дата нито едно проучване не е проверило връзката между NOS3 хаплотипите и MetS в руската популация. Освен това, доколкото ни е известно, досега нито едно проучване не е изследвало приноса на NOS3 SNP за риска от MetS при пациенти с SCH. Наскоро обаче е проведено едно проучване, което оценява връзката между NOS3 G894T и T-786C SNPs и ендотелната функция при група пациенти с SCH, които приемат антипсихотици [26]. Връзката на NOS3 T-786C SNP с по-лоша ендотелна функция е установена само при пациенти с SCH, които не са имали MetS. Следователно, намерението на нашето проучване беше да изследва потенциални асоциации на NOS3 T-786C, G894T и C774T SNP или техните хаплотипове с риск от MetS в руското население и пациентите с SCH. Освен това бяха изследвани асоциации на тези SNPs със серумни концентрации на нитрити при SCH и не-SCH субекти с MetS.

Материали и методи

Субекти

За второто сравнение на контрола на случаите включихме 155 руски пациенти с MetS (60 мъже, 95 жени) от Регионалната клинична болница в Калининградска област и 100 здрави контроли (48 мъже, 52 жени), наети от същия географски регион. Появата на MetS е установена в съответствие с критериите на IDF. Всички контроли от общата популация са с нормално тегло и не съдържат инфекциозни, хронични и ендокринни заболявания. Местната комисия по етика на Балтийския федерален университет "Имануел Кант" (Калининград, Русия) одобри това проучване.

И двете проучвания са проведени след Декларацията от Хелзинки. От всеки субект беше получено информирано съгласие. За да се насърчи хомогенността на пробите, всички включени SCH и не-SCH субекти принадлежат към руското кавказко население. Етническата принадлежност се определя според самоидентификацията на всеки субект и разбирането на субекта за етническата принадлежност на техните родители и четири баби и дядовци. За всички кохорти всеки участник беше интервюиран с помощта на въпросник, за да определи статуса си на цигари (непушач или настоящ пушач).

Антропометрични и биохимични оценки

Антропометричните измервания включват обиколка на талията, обиколка на тазобедрената става, съотношение между талията и ханша и ИТМ. Обиколката на талията е установена като най-малката ширина между крайбрежните граници и илиачните гребени, когато се прави с минимално дишане. Обиколката на тазобедрената става е получена при максимално удължаване на задните части, докато участникът е бил в изправено положение. Съотношението талия към ханш е установено чрез разделяне на талията на стойностите на тазобедрената става. ИТМ е теглото на субекта (kg), разделено на височината на субекта (m 2).

За всички участници беше взета проба от венозна кръв за гладно през нощта през същия ден като измерванията на потока. Биохимичните изследвания на кръвната захар на гладно и серумните липидни параметри (триглицериди, общ холестерол липопротеини с ниска плътност (LDL) и HDL-холестерол) са проведени на биохимичен автоанализатор CA-180 (Furuno Electric Co., Ltd., Hyogo, Япония ) с помощта на комплекти реагенти на DiaSys (DiaSys Diagnostic Systems, Holzheim, Германия). Нивата на нитрит се определят спектрофотометрично, въз основа на реакцията на Griess, както е описано от Moshage et al. [27]. Накратко, 100 μl серумни проби бяха разредени четирикратно с дейонизирана вода и депротеинизирани чрез добавяне на 20 μl цинков сулфат (1,85 М). След центрофугиране (10 000 × ж, 5 минути), супернатантите се прехвърлят в ямки на микротитърни плаки в два екземпляра, последвано от добавяне на 100 μl реактив на Griess. Абсорбцията се отчита при 540 nm след 10 минути. Концентрацията на нитрит във всяка проба се определя количествено чрез екстраполация от стандартната крива на натриев нитрит.

Генотипиране

Всички субекти бяха генотипирани за SN-T-786C, G894T и C774T в NOS3 ген, използващ специфична за алела PCR в реално време. Условията на циклиране за SN-T-786C и C774T са 95 ° C за 3 минути, 50 цикъла от 15 s при 95 ° C, 40 s при 65 ° C. PCR протоколът за G894T SNP включва нагряване на реакционната смес в продължение на 3 минути при 95 ° С и 50 цикъла на усилване, извършени както следва: 95 ° С за 15 s, 63 ° C за 40 s. За всяка проба бяха установени две PCR амплификационни реакции. Всички PCR се провеждат на системата за PCR в реално време LightCycler 480 (Roche Diagnostics, Виена, Австрия). И трите SNPs са генотипирани с SNP генотипиращи анализи (Syntol JSC, Москва, Русия). Грундовете и сондите са проектирани и произведени от Syntol JSC (Москва, Русия).

Статистически анализ

Статистическият анализ на данните беше извършен с помощта на Statistica версия 10.0 (StatSoft, Tulsa, ОК, САЩ). Тестът на Levene беше използван, за да потвърди предположението за еднакви дисперсии. Тестът на Колмогоров – Смирнов е приложен, за да се разбере дали данните следват нормалното разпределение и значимостта на междугруповите разлики в непрекъснатите променливи е определена с помощта на независими т тест. Променливите на пола бяха оценени с помощта на тестване на хи-квадрат.

Отклоненията на честотите на генотипа от пропорциите на Харди-Вайнберг бяха оценени с помощта на тестване на хи-квадрат. Честотата на алела, генотипа и хаплотипа на SNP се сравнява между групите, като се използва или хи-квадрат или точния тест на Fisher, когато се сметне за подходящо. Извършен е еднопосочен ANOVA, последван от LSD на Fisher post hoc тест, за да се разграничат серумните биохимични профили в зависимост от генотипите сред пациентите с SCH и не-SCH MetS.

Оценките на честотата на хаплотипа и LD мерките са направени с програмата Haploview версия 4.2 (Broad Institute, Cambridge, MA, USA). Твърдият гръбначен стълб на метода LD беше използван за оценка на хаплотипния блок като двойка д′ Стойност по-голяма от 0,7 между SNP. Изчисляването на коефициентите на вероятност и неговите 95% доверителни интервали (CI) бяха извършени с помощта на статистическия калкулатор на уебсайта на VassarStats (http://vassarstats.net/). A P стойност

Резултати

Сравненията на клиничните и биохимичните променливи между пробите от случаите и контролните проби са представени в Таблица 1. Пациентите с SCH с MetS са имали по-висок ИТМ, обиколка на талията, съотношение между талията и бедрата, кръвно налягане в сравнение с SCH с нормално тегло. В сравнение със здравите контроли, пациентите с MetS имат по-високи резултати по всичките четири антропометрични параметъра, кръвното налягане, глюкозата на гладно, триглицеридите и по-ниските нива на HDL-холестерол. Съдържанието на серумен нитрит при пациенти с SCH с MetS е три пъти по-високо от това на пациентите с SCH с нормално тегло, докато съдържанието на серумен нитрит при пациенти с MetS е сравним със здравите контроли. Няма разлика в честотата на тютюнопушене при пациенти с SCH с MetS в сравнение с пациенти с SCH с нормално тегло. Освен това не се наблюдава значителна разлика в пропорциите на настоящите пушачи между пациентите с MetS и здравите контроли. При сравняване на антидиабетни, антихипертензивни и понижаващи холестерола лекарства между пациенти с SCH с пациенти с MetS и MetS, са установени значителни разлики само за дела на пациентите, приемащи перорални антидиабетни средства (Таблица 2).

Таблица 3 показва честотите на алелите и генотипа на вариантите на NOS3 във всички случаи и контролите. Във всички проби честотите на генотипа не се различават от пропорциите на Харди-Вайнберг (всички P > 0,05). Установихме, че алелът T (P = 0,009) и генотипа TT (P = 0,008) на T-786C SNP са значително по-рядко срещани сред пациенти с SCH с MetS, отколкото при пациенти с SCH с нормално тегло. SNP на C774T и G894T не са свързани с MetS при пациенти с SCH. Въпреки това, разпространението на T алел на G894T (P = 0,002) и Т алел на C774T (P = 0,003) е по-висока при пациентите с MetS в сравнение със здравите контроли. GT (P = 0,011) и TT генотипове (P = 0,0004) на G894T, както и хетерозиготния генотип на C774T (P = 0,035) са по-чести при пациенти с MetS в сравнение със здравите контроли. Освен това честотите на генотипа GG (P = 0,002) и CC генотип (P = 0,002), от своя страна, са били по-малко при пациенти с MetS в сравнение със здравите контроли.

За да се изследва как полиморфизмите в NOS3 генът може да е от патофизиологично значение, когато се разглежда рискът от MetS при SCH и не-SCH субекти, ние оценихме NOS3 полиморфизмите за асоциациите с MetS биохимични признаци в тези групи (Таблица 4). Пациентите със SCH с MetS с TT генотип на T-786C SNP показват по-ниски нива на общ холестерол в сравнение с носители на CC генотип (P = 0,016). Не е открит значим ефект на генотипа по отношение на нивото на серумен нитрит в тези групи.

LD графика с LD резултати (д' и r 2) генерирани чрез двойно сравнение на изследваните SNPs е показано на фиг. 1. SNPs C774T и G894T са били в силна LD във всички проби (д′> 0,7, r 2> 0,5). Таблица 5 отразява честотите на хаплотипите, образувани от тези два NOS3 SNP. Хаплотипният анализ показа, че честотата на хаплотипа 774T/894T, съдържащ и двата мутантни алела, е по-висока при пациенти с MetS в сравнение със здравите контроли и този хаплотип е свързан с повишена поява на MetS (P = 0,0004, коефициент на шансове = 2,18, 95% CI 1,4–3,37). На свой ред най-често срещаният 774C/894G хаплотип е свързан с намаляване на риска от MetS (P = 0,013, коефициент на шанс = 0,61, 95% CI 0,41–0,9). Разпределението на честотата на хаплотипа между пациенти с SCH с MetS и пациенти с SCH с нормално тегло не е имало значителна разлика.

генетични

LD графика, показваща позициите на тримата NOS3 генни полиморфизми при пациенти с SCH с MetS (а), пациенти с SCH с нормално тегло (б), Пациенти с MetS (° С) и здравословен контрол (д). Стойностите в квадратчета са двойното изчисляване на LD коефициента д′ И коефициента на корелация r 2, изразено в проценти. Цветовият код в д′ Графика следва стандартния цвят д′/Логаритъм (основа 10) на коефициент (LOD) схема за Haploview: бял, |д′ | 2 парцела, различни цветове определят степента на LD: за r 2 LD графика в бяло (r 2 = 0), нюанси на сивото (0 2 2 = 1)

Дискусия

Повечето изследвания, които съобщават за асоциация на NOS3 генни варианти с аспекти на MetS са използвали NOS3 SNPs самостоятелно, за да опишат генетичната архитектура. Например, G894T SNP е индивидуално свързан с характеристиките на MetS в бразилско, италианско, тунизийско, тайванско и индийско население [22, 44,45,46,47,48]. Освен това беше установено, че хаплотип -786C/894G е свързан с чувствителност към MetS при хипертоници в испанската популация [34]. По същия начин беше установено, че SN89 на G894T в LD с други SNPs е свързана с чувствителността към MetS в арабските и тайванските популации [20, 21]. Не разкрихме асоциации за G894T или C774T SNP с биохимични параметри на липидния и въглехидратния метаболизъм при пациенти с MetS със или без SCH. Някои други проучвания обаче демонстрират връзките между G894T SNP и плазмените триглицериди при кавказки пациенти със затлъстяване и T2DM [49, 50]. Освен това, NOS3 G894T полиморфизмът вероятно е предиктор за персистираща хипергликемия за лица, които имат компрометиран глюкозен толеранс и атерогенен липиден профил в азиатските популации [30, 46, 51].

Това проучване е първото, което оценява и сравнява нивата на серумен нитрит при пациенти с SCH с MetS и нормален ИТМ. Смята се, че нитритите са основно място за съхранение на циркулиращ NO басейн. Промените в плазмените нитрити отразяват чувствително острите промени в активността на eNOS в циркулацията на предмишницата на човека [52]. В нашата работа наблюдаваният силно засилен синтез на плазматичните нитрити при пациенти с SCH с MetS в сравнение с пациенти с SCH с нормално тегло може да играе компенсаторна и защитна роля, неутрализирайки увреждащите ендотела молекулни вещества. За разлика от сравнението на нивата на циркулиращ нитрит в проби от SCH, не се наблюдават значителни промени в серумните нитрити между пациентите с MetS и здравите контроли. Нашите констатации са в съответствие с две предишни работи, които заключават, че MetS и T2DM изглежда не влияят на нитритните плазмени нива [53, 54]. В друго проучване концентрациите на нитрити в пълна кръв при деца със затлъстяване с хипертония не се различават от контролите [55].

Не открихме влияние и на трите NOS3 SNP върху концентрациите на нитрити върху MetS при SCH или не-SCH субекти. Липсата на доказателства за приноса на SNP на T-786C и G894T към нивата на цитрулиращ нитрит/нитрат е докладвана и в други проучвания, проведени при здрави индивиди [56, 57]. Интересното е, че докато генотипите NOS3 не са имали значителна връзка с плазмените концентрации на нитрити в проучването на Metzger et al., NOS3 хаплотипът, включително алел -786C и алел G894, има връзка с по-ниски плазмени нитрити в сравнение с тези, открити в други хаплотипи групи при здрави субекти [58]. Същият хаплотип обаче не разкрива връзка с концентрациите на нитрити при деца и юноши с хипертонично или нормотензивно затлъстяване [59]. Липсата на ефекти за трите NOS3 SNPs, изследвани в нашето проучване, върху концентрациите на нитрити предполага, че тези SNPs вероятно популяризират MetS чрез други механизми, досега неопределени.

Наличност на данни

Данните са налични в базата данни на NCBI ClinVar (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/) под номера за присъединяване SUB3605688: SCV000680062 и SUB3729182: SCV000692592.

Препратки

Kolovou GD, Anagnostopoulou KK, Salpea KD, Mikhailidis DP. Разпространението на метаболитния синдром в различни популации. Am J Med Sci. 2007; 333: 362–71.