Аминокиселинният подпис, свързан със затлъстяването, предсказва всеки втори риск от хипертриглицеридемия
Теми
Резюме
Следователно е спешно да се идентифицират рисковите фактори в детска възраст, за да се предотврати бъдеща дислипидемия и, вероятно, сърдечно-съдови заболявания при възрастни 8. Метаболомиката се превърна в мощен инструмент за идентифициране на нови рискови фактори за ранно откриване на различни здравни черти. Серумните нива на ароматните аминокиселини (АА) и разклонените вериги са по-високи при затлъстяване при хора и животински модели 9, 10 и са свързани с настоящото и бъдещото развитие на инсулиновата резистентност при възрастни и деца 11, 12, 13. В допълнение, неотдавнашен мета-анализ потвърди, че по-високите нива на BCAA и AA увеличават риска от диабет тип 2 14. Освен това аминокиселинните профили са свързани с дислипидемия при възрастни 15, 16. Следователно целта на настоящото проучване е да се идентифицират метаболомичните профили, свързани със затлъстяването и метаболитните характеристики при мексиканските деца, като се използва проучване на случай-контрол и надлъжен подход, основан на кохорта.
Методология
Участници в проучването
Това проучване е неразделна част от изследователското проучване за затлъстяване при мексикански деца (ORSMEC), чиято основна цел е да се идентифицират рисковите фактори за затлъстяване и метаболитни аномалии при деца в училищна възраст. ORSMEC включва деца на възраст от 6 до 12 години, наети от летен лагер, съставен от служители на мексиканското министерство на здравеопазването (Convivencia Infantil, Sindicato de la Secretaria de Salud) и болницата Infantil de Mexico от 2008 до 2015 г. Всички включени деца бяха без хронични заболявания. Родителите или настойниците на всяко дете подписаха формуляра за информирано съгласие и децата се съгласиха да участват. Изследването е одобрено от комисията по етика на участващите институции; Instituto Nacional de Medicina Genómica, Instituto Nacional de Ciencias Medicas y Nutrición и Hospital Infantil de Mexico и е спазил Декларацията от Хелзинки II.
Бяха тествани три различни проекта на изследване. По време на фазата на откриване беше проведено проучване на случай на контрол върху затлъстяването, за да се търсят връзки между метаболомните профили и затлъстяването. В това проучване са включени 1120 здрави несвързани деца [606 нормално тегло и 514 затлъстели, класифицирани според критериите 17 на Центъра за контрол и превенция на заболяванията (CDC)]. Състоянието на затлъстяване се определя като процентил на индекса на телесна маса (ИТМ) ≥95-та за възрастта и пола, докато за групата с нормално тегло са избрани деца с ИТМ между 15-ти и 75-и процентил за възрастта и пола. Проведено е независимо проучване с напречно сечение върху 554 деца от ORSMEC, наети между 2013 и 2014 г., с изключение на онези, които са били част от първоначалното проучване за контрол на случаите. И накрая, надлъжна кохорта е предназначена за търсене на метаболомични биомаркери, предсказващи затлъстяването и свързаните метаболитни характеристики. Това включва деца, които са посещавали два пъти летния лагер и чиито клинични данни и биологични проби, с 2-годишно разделяне, са били на разположение (n = 301).
Антропометрични и клинични параметри
Вземане на кръв и биохимични анализи
Взети са пет ml кръвни проби след 8 до 12 часа на гладно. За пробите от серума се оставя период от 30 минути за коагулация преди отделяне на серума, след което се съхранява при -80 ° С до по-нататъшен анализ. Серумни нива на глюкоза, креатинин, пикочна киселина, общ холестерол, HDL холестерол, LDL холестерол, TG, аспартат аминотрансфераза (AST), аланин аминотрансфераза (ALT), гама глутамил транспептидаза (GGT), Apo B и С-реактивен протеин (CRP) бяха измерени със стандартни методи, предлагани в търговската мрежа (UNICEL DxC600, soc Beckman). Инсулинът се определя с помощта на система за имуноанализ Access 2 (Beckman Soc). Инсулиновата чувствителност се оценява косвено с оценка на хомеостазния модел за инсулинова резистентност (HOMA-IR).
Метаболомен анализ
Статистически анализи
В проучването случай-контрол разликите между групите са оценени с помощта на теста Mann-Whitney-Wilcoxon. По време на фазата на откриване беше извършен анализ на основните компоненти (PCA) на всички 42 метаболита, използвайки Facto-MineR в R пакет. Този софтуерен пакет извършва скалиране на единица на дисперсия на метаболитите по време на предварителната обработка на данни преди PCA 21. Компонентите със собствени стойности> 1.0 бяха запазени, а метаболитите със стойности на натоварване на компоненти по-големи от> 0.5 бяха запазени за даден компонент. Използвани са логистични регресионни модели за тестване на ефекта на основните компоненти (PC) върху риска от затлъстяване, докато линейната регресия е използвана за тестване на връзката с клинични и биохимични променливи. Степента на мултиколинеарност между метаболитите е оценена с коефициента на инфлация на дисперсията (VIF).
Таблица в пълен размер
Използвайки логистични регресионни модели, открихме три компонента, значително свързани с по-висок риск от затлъстяване [PC1 (OR = 1,04; 95% CI 1,0–1,07, P = 0, 037), PC2 (OR = 1,57; 95% CI 1, 46 –1, 70, P = 3, 8 × 10 −31) и PC3 (OR = 1.21; 95% CI 1, 11–1, 33, P = 4.46 × 10 −5)], докато PC5 (OR = 0.53; 95% CI 0,47–0,60, P = 7,63 × 10 −25) е свързано с по-нисък риск от затлъстяване. PC2, представен от повишени серумни нива на аргинин, левцин/изолевцин, фенилаланин, тирозин, валин и пролин, показва най-силна връзка със затлъстяването и обяснява 15,3% от вариацията (таблица 1). Мултиколинеарността сред аминокиселините, присъстващи в PC2, е била ниска до умерена (VIF от 1, 5 до 6, 7), а аргининът и пролинът са имали най-ниските стойности на VIF (съответно 1, 5 и 1, 9).
След това проверихме дали тези компютри са свързани с други клинични променливи (допълнителна таблица 3). Аминокиселинният компонент (PC2) показва най-силни връзки с HOMA-IR, серумен инсулин, глюкоза, TG и общ холестерол, но не и с ApoB (Фигура 1). PC2 също беше значително свързан с по-висок систоличен персентил на BP. Освен това РС3, представени от карнитини С2 и С16, показват положителни връзки със систолни процентили на кръвното налягане, креатинин, пикочна киселина, AST и GGT. Компонентът PC5, свързан отрицателно със затлъстяването, не показва значителна връзка с биохимичните променливи (допълнителна таблица 3). Тъй като аминокиселинният компонент (PC2) обяснява най-високия процент на дисперсия в затлъстяването и също е свързан с биохимични променливи, ние се фокусирахме върху този компонент, за да тестваме резултатите в напречно сечение и надлъжно проучване.