Резюме

Заден план

Конституционалните типове на тялото, описани в традиционната корейска медицинска система, конституционна медицина Сасанг, са наследствени, както е установено от изследвания на близнаци и семейства. По този начин индивидите с един и същ тип конституция обикновено имат сходни патофизиологични и психологически черти. В няколко скорошни анализа на асоцииране в целия геном (GWA), извършени за идентифициране на асоциирани с конституцията варианти, сигналите за асоцииране не бяха възпроизведени поради малък размер на извадката и различни, обективни методи за класификация на конституционните типове.

Методи

Проведохме анализ на GWA и проследихме репликационен анализ при две големи популации (5490 субекта: 3810 субекта на етап откриване и 1680 субекта на етап репликация), за да идентифицираме свързаните с реплицируемите конституции варианти, при които субектите с най-висок тертил на конституционните вероятностни стойности спрямо референтната с най-ниския тертил от стойностите, получени от наскоро разработен инструмент за анализ на конституцията.

Резултати

Установихме, че вариантът на риск от затлъстяване в интрон 1 на мастната маса и свързаното със затлъстяването (FTO) генът е репликатно обратно свързан с типа So-Eum (SE), характеризиращ се с намален апетит, тънко тяло и предпазлива личност (rs7193144 в комбинирани проби: съотношение на шансовете = 0.729, стр = 1,47 × 10 −7), а значителният сигнал за асоцииране остава след контролиране на индекса на телесна маса (ИТМ). За разлика от тях асоциацията на варианта с типа Tae-Eum, характеризиращ се с висока телесна маса, изчезва след контролиране на ИТМ.

Заключения

В обобщение, вариантът с риск от затлъстяване през FTO интрон 1 е обратно свързан с типа SE, независимо от BMI, което съответства добре на характеристиките на типа SE, като най-ниската телесна маса и най-ниската податливост на метаболитни нарушения сред конституционните типове. Следователно вариантът за риск от затлъстяване на FTO свързано с увеличаване на телесната маса може да участва в определянето на типа конституция на тялото.

Заден план

Конституционната медицина Sasang (SC) - корейска система на традиционната медицина - категоризира хората на четири вида (Tae-Eum (TE), So-Eum (SE), So-Yang (SY) и Tae-Yang (TY)) въз основа на отговори на специфични за конституцията средства за защита [1]. Всеки тип SC представя общи характеристики на патофизиологичните, психологическите и физическите черти [2]. Например, тъй като типът TE има тенденция да наддава, особено около кръста [3,4], хората с тази конституция показват повишен риск от кардиометаболитни заболявания като метаболитен синдром, инсулинова резистентност, хипертония и захарен диабет [5- 8]. За разлика от тях, хората с тип SE имат тънка форма на тялото и намален апетит и по този начин имат най-ниска податливост към кардиометаболитни заболявания сред типовете SC [4-11]. В сравнение с типа SE, индивидите от тип SY са по-активни, лесни, търсят новости и поемат риск [12,13]. Кардиометаболитният риск при тип SY е умерен, лежи между този при типовете TE и SE [7, C Полиморфизъм със серумни липиди при корейски субекти: Въздействие на конституцията на Сасанг. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 598394. "href ="/article/10.1186/s12906-015-0609-4 # ref-CR14 "> 14]. Хората с тип TY се считат за креативни, харизматични, с тънка талия и податливи на мускулно-скелетна болест, но има много ограничени изследвания върху типа TY поради много ниския дял на корейците с този тип конституция (0,03–0,1%) [1].

Наследствеността на типовете SC е анализирана чрез проучвания на семейства и близнаци [18,19], където стойностите на наследственост за TE, SE и SY типове от 101 родословия и 731 двойки двойки са 48-55%, 47%, и 41–43%, съответно. Проведени са няколко анализа на асоцииране в целия геном (GWA), за да се изяснят генетичните вариации на типовете SC [20-23]. Два генетични локуса, 8q11.22-23 и 11q22.1-3, бяха предложени като кандидат локуси, свързани с типове SC в общ геномен анализ на връзка с голямо семейство [22]. В допълнение, две проучвания на GWA (GWAS) в несвързани популации, включващи съответно 60 и 1222 индивида, изброяват варианти, свързани с конституцията [20,23], и последното проучване се опитва да намери функционален контекст на варианти, свързани с конституцията чрез текстово копаене - базирани и базирани на пътеки мрежови анализи [20,21].

Предишните разследвания в целия геном бяха ограничени от липсата на обективност при класифициране на конституционните типове и от ниската надеждност на свързаните с конституцията варианти поради невъзпроизводимостта на сигналите за асоцииране сред популациите. Класификацията на типа SC чрез въпросници за самооценка и/или специалисти обикновено се влияе от субективността; поради това е необходимо да се разработи целеви инструмент, основан на измерване, за типизиране на конституцията. Наскоро беше разработен диагностичен метод за SC типизиране чрез интегриране на холистичните диагностични процеси на специалистите по SC медицина и количествени данни за лицето, формата на тялото, гласа и въпросника, включително личностни черти [24]. Предлага се инструментът за анализ на SC (SCAT) да бъде диагностичен модел, представляващ общи правила сред практикуващите, които имат различни гледни точки [24]. Настоящото проучване имаше за цел да открие генетичните варианти, възпроизводимо свързани с конституционални типове в две големи популации, при които субектите бяха класифицирани в SC видове чрез SCAT.

Методи

Субекти

Субектите за GWAS бяха наети като участници в кохортни проучвания в общността от два региона в Южна Корея (Ansan и Ansung) от 2009 до 2012 г. за корейското проучване за геном и епидемиология (KoGES) [25]. Критериите за включване на субектите в проучването бяха наличието на SCAT и данните за генотипа за целия геном. Критериите за изключване бяха следните: анамнеза за рак; класификация като тип TY, което е изключително необичайно в Корея (0,03–0,1%) [1]; нискокачествени генотипни данни за целия геном, както е описано по-рано [25], включително несъответствия между половете, криптична свързаност и проблеми с честотата на повикване на генотипа и замърсяването на пробите. Общо 5716 лица (2681 мъже и 3035 жени) отговарят на изискванията и са избрани за изследването.

Участниците са получили вероятностни стойности за всеки тип SC. Типовете SC в това проучване се определят от най-високия тертил на вероятностните стойности на SCAT за съответния конституционен тип, класифициран от професионалисти в SC медицината [C Polymorphism with Serum Lipids in Korean Subjects: Impact of Sasang Convention. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 598394. "href ="/article/10.1186/s12906-015-0609-4 # ref-CR14 "> 14,24]. Тоест субектите с най-висок тертил на вероятностните стойности на SCAT за класификацията като тип TE от професионалисти бяха определени като тип TE (n = 1,905), а същият процес беше използван за определяне на типовете SE (n = 1,905) и SY (n = 1,905). Освен това субектите с най-нисък вероятностните стойности на SCAT за типовете TE, SE и SY, определени от професионалистите, бяха класифицирани и определени като не-TE (NTE; n = 1,905), не-SE (NSE; n = 1,905) и не-SY (NSY; n = 1,905), съответно. За да се увеличи надеждността на SCAT-определения тип SC, субекти със средни тертилни стойности не са били използвани в анализа на GWA.

2519 лица (904 мъже и 1615 жени) за анализ на репликацията са наети от 22 източни медицински клиники за многоцентрово проучване на Корейската конституция (KCMS) от 2006 до 2012 г., след прилагане на гореспоменатите критерии за включване и изключване, с изключение на критериите за ниско ниво данни за качествен генотип. Лицата с KCMS също бяха класифицирани въз основа на трети от вероятностните стойности на SCAT за типа SC (TE, NTE, SE, NSE, SY и NSY; общо 840), а индивидите със средни трети не бяха използвани в анализът на репликацията. Участниците в проучването KoGES и KCMS са от корейска етническа принадлежност.

Декларация за етика

Всички субекти предоставиха писмено информирано съгласие за участие в проучването и проучването беше одобрено от Институционалния съвет за преглед на Корейския институт по източна медицина.

Генотипиране

Статистически анализ

Не всички субекти могат да бъдат присвоени изключително на един специфичен тип SC въз основа на SCAT данните, особено в случая на типовете SE и SY (Допълнителен файл 1: Фигура S1). Следователно, връзката между типа SC и генетичните варианти е оценена с помощта на всяка бинарна SC променлива (TE срещу NTE, SE срещу NSE и SY срещу NSY), вместо да се използва една многочленна променлива (TE, SE и SY). Тук NTE, NSE и NSY бяха съответните типове броячи TE, SE и SY, съответно. За сравнение на характеристиките на изследваните субекти между типовете SC и съответните типове броячи, Mann-Whitney U тест и хи-квадрат тест бяха използвани съответно за непрекъснати и категориални променливи.

Бяха извършени GWA анализи за откриване на варианти, свързани с типа TE (спрямо типа NTE), типа SE (спрямо типа NSE) и типа SY (спрямо типа NSY), използвайки PLINK версия 1.07 (http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [28] чрез логистичен регресионен анализ в модел на добавка, с корекция за възраст и пол. Прекъсване стр-стойността беше 5.0 × 10 −6. Квантил-квантилни парцели за всеки тип SC са построени с разпределението на наблюдаваните стр-стойности спрямо теоретичното разпределение на очакваните стр-стойности. Геномните контролни инфлационни фактори (λ) за GWASs от всеки тип SC бяха проверени за потенциал стр-инфлация на стойността. С помощта на LocusZoom е изграден регионален асоциационен парцел за геномна област от 800 kb, центрирана върху пика SNP [29].

В анализа на репликацията беше извършен многократен логистичен регресионен анализ, за ​​да се определи връзката на rs7193144 (пиков SNP от GWAS с тип SE) с типа SC, с корекция за възраст и пол, използвайки R версия 3.0.2 (http: // www.r-project.org/). Прекъсване стр-стойност беше 0,05. Използва се тест с хи-квадрат, за да се определи дали GWAS SNP се отклонява от HWE в популацията KCMS. LD (Lewontin’s D ’= D/| D макс | и r 2 ) е получена с помощта на Haploview версия 4.2 (Daly Lab в Broad Institute, Cambridge, MA) [30].

Резултатите от асоциацията от анализите на GWA и репликацията бяха комбинирани, използвайки програма за цялостен мета-анализ версия 2.0 (Biostat, Englewood, NJ) в модел на случаен ефект, използвайки метода DerSimonian и Laird [31]. SNP в комбиниран анализ се счита за значим, когато стр-стойностите в GWA и анализите на репликацията бяха под граничните стойности (в GWAS: стр -6; в репликация: стр 0,05 и HWE стр

Резултати

Ние анализирахме общите варианти на типовете SC в две корейски популации, както следва: GWA анализ в KoGES популация, включващ 5716 индивида (етап на откриване: етап 1) и анализ на репликация в KCMS популация, състояща се от 2519 индивида (етап на репликация: етап 2). Характеристиките на всички субекти, както и субектите, стратифицирани по тип SC, са представени в Таблица 1. Популацията KoGES включва по-възрастни индивиди и по-голям дял мъже от популацията KCMS. Както се очаква, субектите с тип ТЕ имат по-висок индекс на телесна маса (ИТМ), обиколка на талията, кръвно налягане и нива на глюкоза и липиди в сравнение с другите видове SC. Физическите и биохимичните характеристики на типовете SC (TE, SE и SY), показани в Таблица 1, са различни от тези на съответните типове броячи (NTE, NSE и NSY, съответно); тенденциите, наблюдавани при разликите, са както следва: TE тип> NTE тип, SE тип Таблица 1 Характеристики на субектите от две корейски популации, стратифицирани от конституционния тип Sasang

Анализ на асоцииране в целия геном за SC видове (етап 1)

обратно

Парцел за регионално сдружение за FTO варианти. The FTO варианти, свързани с типа So-Eum (етап 1), в геномна област от 800 kb, центрирана върху пиковия вариант rs7193144.

Репликация (етап 2) и комбиниран анализ (етапи 1 и 2)

За да потвърдите свързването на FTO вариант rs7193144 с тип SE, извършихме анализ на репликация (етап 2) в популацията KCMS по отношение на типа NSE. Потвърдена е връзката на типа SE с rs7193144 (OR = 0,764, 95% CI = [0,616–0,945]) и също така е установено, че вариантът е свързан с типа TE (OR = 1,422, 95% CI = [1,144 –1,772]) (Таблица 2). При комбиниране на ефектите както в етап 1, така и в етап 2, rs7193144 е свързан както с типовете SE (значително), така и с TE (умерено) с напълно противоположни ефекти (тип SE: комбиниран OR = 0,729, 95% CI = [0,648–0,820]; Тип TE: комбиниран OR = 1.287, 95% CI = [1.120–1.478]) (Таблица 2).

Ефектите от FTO вариант rs7193144 за типа SC бяха повторно анализирани след корекция за BMI, тъй като характеристиките на всеки конституционен тип (TE, SE и SY) се различаваха от характеристиките на съответните типове броячи (NTE, NSE и NSY). Интересното е, че асоциацията на rs7193144 с типа ТЕ изчезна след контролиране на ИТМ в популации от етап 1, 2 и 1 + 2 (Таблица 3). Следователно, асоциирането на типа TE с FTO вариантът може да бъде медииран от ИТМ, тъй като той обикновено е по-висок при TE, отколкото при другите видове (Таблица 1). Сдружението на FTO вариант с тип SE остава след контролиране на ИТМ в популации от етап 1, 2 и 1 + 2 (комбиниран анализ: OR = 0,693, 95% CI = [0,572–0,839]), въпреки че ефектът леко намалява (Таблица 3) . По този начин FTO Установено е, че вариантът е свързан с типа SE, независимо от ИТМ.

SNP импутация върху хромозома 16

Повторно анализирахме данните на GWAS след импутиране на SNP върху хромозома 16, която съдържа FTO ген. Както е показано в Допълнителен файл 6: Таблица S3 и Допълнителен файл 7: Фигура S4, сигналите за асоцииране на rs7185735 за типа SE (OR = 0.729, 95% CI = [0.647–0.821]) показват подобни тенденции на асоцииране като rs7193144 (OR = 0,729, 95% CI = [0,648–0,820]) в комбинирана популация. След коригиране за BMI обаче, rs7185735 не е свързан с типа SE в популацията KCMS (стр > 0,05) (Допълнителен файл 6: Таблица S3). За типовете TE и SY тенденциите за асоцииране на rs7185735 бяха точно същите като тези на rs7193144 (Допълнителен файл 6: Таблица S3).

Дискусия

SC лекарството вече е съобразено с индивидуален пациент, използвайки билкови лекарства, определени от конституцията, въз основа на SC тип [1], докато оксиденталната медицина може да осигури лекарствена терапия, съобразена с пациента, само след оценка на фармакогеномната вариабилност за отделно лекарство [33]. Установихме, че FTO вариант, rs7193144, е обратно свързан с типа SE спрямо типа NSE. Следователно, изясняване на генетични вариации, определящи типовете SC, като например FTO вариант с тип SE в това проучване, може да осигури индивидуализирани билкови лекарства, подобни на съвременната персонализирана медицина.

SNP rs7193144 е надеждно свързан с типа SE в две популации, независимо от ИТМ. ИТМ се коригира във връзка между FTO вариант и SC типове, тъй като rs7193144 е тясно свързан с rs9939609 и rs8050136 варианти в азиатската популация HapMap, чиито варианти са добре известни, че допринасят за затлъстяването и диабета чрез въздействие върху ИТМ [34-36]. След импутиране на SNP на хромозома 16, открихме силна връзка с типа SE за SNP rs7185735, който е в силна LD с rs7193144 (Д = 1,0 и r 2 = 1,0 в азиатската популация HapMap). Тенденциите на сигналите за асоцииране на rs7185735 бяха подобни на тези на rs7193144 за трите типа SC. Въпреки това, след коригиране на ИТМ, връзката на rs7185735 с типа SE е слаба. Отклоняващият се сигнал за rs7185735 може да се дължи на извода за генотипа чрез вменяване, вместо чрез директно генотипиране. Следователно, ние предполагаме, че rs7193144 може да бъде възпроизводим и независим вариант, свързан с типа SE.

Ограничението на това проучване е, че свързаните с конституцията варианти са идентифицирани с много ниска скорост, въпреки> 40% наследственост от типа SC [2,18,19], т.е. само един локус за тип SE и няма локус за TE и SY типове под стр -6. Следователно е невъзможно да се класифицира тип SC на индивида само с генетични вариации. Основната причина за липсата на асоциации може да бъде малкият размер на извадката, което предполага, че типовете SC са твърде полигенни, за да идентифицират свързаните с конституцията SNP в изследваните популации. Следователно ще е необходимо да се използва още по-голяма популация или да се съсредоточи върху по-специфични черти, включващи типовете SC, за да се идентифицират повече варианти, свързани с конституцията. В допълнение, може да са необходими допълнителни проучвания, за да се отчете липсващата наследственост на типа SC с много варианти с лек ефект в геномен SNP микрочип, като се използва, например, инструмент за анализ на комплексни признаци на целия геном [45,46] . Също така е интересно да се отбележи, че е открито деметилиране на m 6 A чрез FTO, което подчертава значението на този ген в РНК биологията [47]. Необходими са допълнителни проучвания, за да се изследват ефектите на епигенетичната регулация в контекста на конституционните типове, особено при типа на ЮИ.

Заключения

В заключение изяснихме, че вариантът на риск от затлъстяване на FTO, rs7193144, беше обратно свързано с конституцията на типа SE, независимо от ИТМ, въз основа на вероятностни стойности на SCAT от двустепенни анализи на GWAS и анализ на репликация при корейци. По-ниските предразположения към наддаване на тегло и метаболитни нарушения съответстват добре на FTO алел на риска не-превозвачи в сравнение с превозвачите. Следователно вариантът за риск от затлъстяване на FTO може да участва не само в натрупването на мастна маса, но и в типизирането на конституцията.