Predicția nivelurilor de adipokine circulante pe baza compartimentărilor de grăsime corporală și a genei țesutului adipos
Dr. Stefan Konigorski
Grupul de cercetare a epidemiologiei moleculare
Centrul Max Delbrück (MDC) pentru medicina moleculară din Asociația Helmholtz
Robert-Rössle-Strasse 10, DE - 13125 Berlin (Germania)
Articole similare pentru „”
- Stare de nervozitate
Abstract
Fundal: Adipokinele sunt hormoni secretați din țesutul adipos (AT), iar un număr dintre aceștia au fost stabiliți ca factori de risc pentru bolile cronice. Cu toate acestea, nu este clar dacă și în ce măsură adipozitatea, expresia genelor și alți factori determină nivelurile lor circulante. Obiective: Pentru a evalua în ce măsură adipozitatea, măsurată prin cantitatea de AT subcutanat (SAT) și AT visceral (TVA) utilizând imagistica prin rezonanță magnetică, și nivelurile de expresie genică din SAT determină concentrațiile plasmatice ale adiponinelor adiponectină, leptină, receptorului leptinei solubile, rezistinei, interleucina 6 și proteina de legare a acidului gras 4 (FABP4). Metode: Am efectuat o analiză transversală a 156 de participanți la studiul de cohortă EPIC Potsdam și am analizat modele de regresie multiple și coeficienți de corelație parțială. Rezultate: Pentru concentrațiile de leptină și FABP4, varianța 81 și 45% a fost explicată prin masa SAT, masa TVA și expresia genei în SAT în modele de regresie multivariabile. Pentru adipokinele rămase, s-a explicat masa AT și expresia genelor
Introducere
Imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) permite cuantificarea directă a totalului AT (TAT), SAT și TVA [18], dar există dovezi empirice inconsistente cu privire la măsura în care evaluarea bazată pe imagini a TVA, SAT sau TAT determină nivelurile de adipokine [19] -21]. De asemenea, expresia genică în aceste țesuturi nu a fost adesea luată în considerare ca un predictor suplimentar al nivelurilor plasmatice ale acestor adipokine. Doar câteva studii au raportat asocierea masei AT bazate pe imagistică cu expresia genelor și concentrațiile plasmatice sau serice [22-37] și au investigat în principal eșantioane mici de studiu și s-au concentrat pe grupuri specifice de pacienți sau efectul intervențiilor și analizei a unuia sau a două adipokine candidate.
Scopul studiului nostru a fost, prin urmare, de a investiga în ce măsură nivelurile plasmatice ale celor șase adipokine de mai sus sunt determinate de cantitatea de SAT și TVA evaluate prin RMN și de expresia genică măsurată în SAT. Ipoteza noastră a fost că cuantificarea directă a SAT și TVA, precum și expresia genelor în AT pot explica o cantitate substanțială a varianței nivelurilor de adipokine. În analize secundare, am investigat predictori suplimentari și am comparat mai detaliat rolul compartimentelor de grăsime corporală și expresia genelor.
Materiale și metode
Populația de studiu
Evaluarea masei AT
Măsurile de grăsime corporală au fost obținute din scanările RMN ale întregului corp folosind o abordare de segmentare complet automatizată, care a furnizat estimări foarte similare comparativ cu o segmentare manuală de către experți și a avut repetabilitate și reproductibilitate ridicată a măsurătorilor (coeficient de variație = 0,4% pentru SAT și TAT și 3,5% pentru TVA [41, 42]; text suplimentar online S2). Măsurile disponibile includ cantitatea de AT din compartimentul visceral (în cavitatea abdominală, adică în jurul și între organele din abdomen), compartimentul subcutanat (țesutul adipos sub piele) și compartimentul coronarian (țesutul adipos din jurul inimii și vasele cardiace în torace; AT coronarian [CAT]) (vezi textul supl. online S2 pentru mai multe detalii). TAT a fost calculat ca suma TVA, SAT și CAT. În plus, au fost evaluate cantitatea de țesut muscular scheletic (SMT) și volumul total al corpului. Rapoartele AT/înălțime [43], AT/înălțimea 2 (= indicele de masă grasă [44]) și AT/înălțimea 3 [43] au fost calculate pentru TVA, SAT, CAT și TAT ca măsuri ale masei AT standardizate în funcție de înălțime, iar AT/SMT a fost investigat pentru a aborda modelul capacității de încărcare [45] pentru a seta masa AT în raport cu SMT.
Evaluarea nivelurilor de plasmă a biomarkerului și a expresiei genei SAT
Nivelurile plasmatice EDTA ale adiponectinei cu greutate moleculară totală (HMW) și HMW + cu greutate moleculară medie (MMW) au fost măsurate utilizând ELISA de la ALPCO (Salem, NH, SUA) și s-au calculat concentrațiile de MMW și adiponectină cu greutate moleculară mică (LMW) prin scădere. Leptina, sOB-R, resistina și FABP4 au fost măsurate folosind ELISAs de la BioVendor (Brno, Republica Cehă), iar IL-6 a fost măsurată utilizând un ELISA de la R&D Systems (Minneapolis, MN, SUA). Toate probele au fost măsurate în duplicat conform protocolului standard de pe cititorul TECAN Infinite 200 PRO (Männedorf, Elveția) și au avut coeficienți de variație mici între și intra-test (supl. Online Text S4).
Reacția în lanț cantitativă în timp real a polimerazei (PCR) a fost efectuată utilizând sistemul PCR în timp real aplicat Biosystems 7500 cu tehnologie TaqMan (ABI, Darmstadt, Germania) pentru a evalua expresia genei în SAT a genelor țintă adiponectină, leptină, sOB- R, rezistină, IL-6 și FABP4 (supl. Online Text S5). Pentru fiecare probă și pentru fiecare genă, expresia genică a fost măsurată în triplicat și cele trei valori Ct au fost calculate pentru fiecare individ. Ca măsură pentru expresia genelor în toate analizele s-au folosit valori de 2 –ΔCt, presupunând că numărul de molecule țintă amplificate la ciclul de prag este identic pentru genele candidate și gena menajeră 18S măsurată [46]. Toate experimentele au avut mici coeficienți de variație între și intra-test.
Analize statistice
Analizele statistice au fost efectuate folosind versiunea R 3.3.1 [47]. Toate expresiile genice, concentrația plasmatică și măsurătorile de masă AT bazate pe RMN (inclusiv raporturile AT/înălțime, AT/înălțime 2, AT/înălțime 3 și AT/SMT) au fost transformate în log pentru a produce măsuri distribuite în mod normal pentru analiză . Toate analizele se bazează pe eșantionul de 156 de participanți, cu excepția analizelor care includ concentrații de leptină, FABP4 și adiponectină LMW, care au fiecare o valoare lipsă.
Pentru scopul nostru principal, am montat mai multe modele de regresie liniară și am calculat ajustarea R 2 pentru a evalua cât de mult din varianța concentrațiilor plasmatice poate fi explicată prin compartimentele AT și expresia genelor. Pentru fiecare adipokină, aceste modele au inclus următorii predictori în diferite combinații: expresia genei SAT (a genei respective), masa SAT, masa TVA și interacțiunea masei SAT cu expresia genei SAT (a genei respective). Interacțiunea poate fi interpretată ca cantitatea de țesut (adică, numărul și dimensiunea celulelor) înmulțită cu măsura activității transcriptomice bazată pe celule. Ajustat R 2 din fiecare model de regresie este varianța totală explicată de toți predictorii din model, ajustată pentru numărul de predictori incluși.
Ne-a interesat, de asemenea, dacă alți predictori cresc în continuare varianța explicată a concentrațiilor de adipokine. Bărbații și femeile diferă în ceea ce privește cantitatea de AT, prin urmare sexul este de așteptat să contribuie la variația masei SAT și TVA. Prin urmare, am examinat cantitatea de varianță a concentrațiilor de adipokine explicată după sex, ca un singur predictor, precum și împreună cu expresia genei SAT a genei corespunzătoare, a masei SAT și a masei TVA. În analize suplimentare, am adăugat următorii predictori în diferite combinații la modelul de regresie: vârstă, pregătire profesională, activitate fizică, statutul de angajare, statutul de partener, starea de fumat, starea socioeconomică, istoricul diabetului, IMC, raportul talie-șold, CAT, TAT, și expresia genelor și concentrațiile plasmatice ale tuturor celorlalte adipokine luate în considerare în studiul nostru (a se vedea tabelele 2 și 3 pentru o descriere detaliată a modelelor de regresie).