FTO基因与我国汉族儿童肥胖联系及其对膳食和身体活动影响

研究背景遗传和环境因素在肥胖的发生和发展同发挥着重要的作用,遗传因素增加了机体对肥胖的易感性。但是,即使存在遗传因素影响,肥胖的发生发展也是环境因素及生活方式等多种因素相互作用的结果。研究遗传和环境因素与儿童肥胖关系对于肥胖的预防和控制具有重要意义。近年来,全基因组关联研究(genome-wideassociationstudies,GWAS)发现了一系列肥胖相关基因,其中,FTO(fatmassandobesityassociatedgene)基因在最大程度上解释了BMI和肥胖的变异。在欧美人群中,FTO基因与BMI和肥胖的关系已经明确。但在亚洲人群中,FTO基因与肥胖关系的研究未得出一致的结论,尚需要更多的重复性研究来验证FTO基因在中国人群中的作用,了解FTO基因与环境因素对儿童肥胖的相对影响,对于进一步了解肥胖基因的作用机制将有所帮助。同时,进一步研究遗传与环境因素之间的关系对于肥胖的预防和控制具有重要意义。研究目的本研究利用“2002年中国居民营养与健康状况调查”和北京市汉族儿童的资料,以中国汉族7-17岁儿童为研究对象,探讨FTO基因SNPrs9939609多态性与中国汉族儿童肥胖及其相关代谢指标的关系,并进一步研究FTO基因与膳食和身体活动的相互作用,以探讨FTO在调控机体能量平衡中的作用,为深入研究遗传因素在肥胖发生中的作用及肥胖的预防控制提供理论依据。研究对象与方法随机从-80℃保存的“2002年中国居民营养与健康状况调查”2000名7～17岁汉族儿童及其母亲的血样中选取1253名汉族7-17岁儿童及其母亲的静脉血,抽提全基因组DNA,采用Taqman-MGB探针技术进行FTOSNPrs9939609分型。为进一步分析FTO基因SNPrs9939609多态性与中国汉族儿童肥胖、体成分及其相关代谢指标的关系,在本研究中,我们进一步从2005年中国疾病预防控制中心营养与食品安全所在北京市开展的“以学校为基础的身体活动干涉研究”项目的1000份-80℃冻存血样中随机选择674名8-11岁汉族儿童,利用该人群的基线数据进行FTO基因SNPrs9939609多态性与中国汉族儿童肥胖、体成分及其相关代谢指标的关系。应用Logistic回归分析进行AA/AT携带者和TT携带者之间的超重率和肥胖率比较；多元线性模型分析FTOrs9939609与肥胖及其相关代谢指标之间的关系。研究结果1.FTO基因与我国汉族儿童肥胖及相关代谢指标的关系在“2002年中国居民营养与健康状况调查”和“以学校为基础的身体活动干涉研究”项目中,我国汉族儿童rs9939609A等位基因表达频率分别为12.7和12.2,仅分别有1.4和1.2的儿童同时携带两个A等位基因,AA、AT、TT基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。分析“2002年中国居民营养与健康状况调查”的数据,未发现FTO基因与我国汉族儿童BMI和肥胖存在相关性。而以北京市汉族儿童为研究对象的“以学校为基础的身体活动干涉研究”项目的数据则证实了FTOSNPrs9939609与BMI和肥胖之间的关系。该研究结果为,携带AA/AT基因型的汉族儿童肥胖的发生率明显高于TT基因型携带者(36.4vs.22.6,P=0.004),AA/AT基因型携带者发生肥胖的OR值为1.8(95％CI1.2-2.7).FTO导致我国汉族儿童肥胖的人群归因危险度百分比(PAR)为12.4。其原因可能是,“2002年中国居民营养与健康状况调查”的检验效率明显低于“以学校为基础的身体活动干涉研究”项目中的北京市汉族儿童(12vs.44)。在北京市汉族儿童中,与TT基因型携带者相比,携带AA/AT基因型的汉族儿童的体重、BMI、腰臀比、髂前上棘位皮褶厚度、肩胛下皮褶厚度、体脂、瘦体重均明显升高。SNPrs9939609与北京市汉族儿童甘油三脂、脂联素、空腹血糖存在相关性,该相关性在进一步调整BMI的影响后消失。而总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、胰岛素、瘦素、Ghrelin、收缩压、舒张压、胰岛素抵抗指数和胰岛素敏感指数等指标均未发现相关性。2.FTO基因与我国汉族儿童膳食能量摄入和身体活动的关系在北京市汉族儿童中,与TT基因型携带者相比,携带AA/AT基因型的汉族儿童的膳食总能量摄入边沿性升高(P=0.095),其脂肪摄入量和脂肪供能比(Rfat)均明显升高(P=0.02),进一步调整BMI的影响后,差异仍存在明显性。两种基因型携带者之间的身体活动时间、睡眠和时间以及身体活动能量消耗差异均无明显性(P0.05),进一步调整BMI的影响后,差异仍无明显性。调整年龄、性别、家庭经济收入水平及青春发育期的影响,在高膳食能量摄入水平下,不论是否携带FTO危险型基因,其BMI、超重、肥胖发生率差异均没有明显性(P0.05)；在低膳食能量摄入水平下,FTO危险型基因携带者BMI及其肥胖发生的危险性均明显高于未携带者(P=0.02,0.01,respevtively),但两种基因型携带者超重/肥胖的发生率差异无明显性。不论是否携带FTO危险型基因,高膳食能量摄入和低膳食能量摄入儿童的BMI、超重、肥胖发生率差异均没有明显性(P0.05),进一步调整身体活动水平后,各组间统计学差异未发生变化。调整年龄、性别、家庭经济收入水平及青春发育期的影响,在高身体活动水平下,FTO危险型基因携带者的BMI以及超重/肥胖率与未携带者间差异均没有明显性(P0.05),但其发生肥胖的危险性明显高于未携带者(P=0.04)；在低身体活动水平下,FTO危险型基因携带者BMI以及发生肥胖的危险性均明显高于未携带者(P0.05),但两种基因型携带者超重/肥胖的发生率差异无明显性。不论是否携带FTO危险型基因,高身体活动水平和低身体活动水平儿童的BMI、超重、肥胖发生率差异亦均没有明显性(P0.05)。3.FTO基因对我国汉族儿童膳食多样化评分、食品选择和营养素摄入充足状况的影响本研究发现,与TT基因型携带者相比,AA/AT基因型儿童的膳食多样化总评分DDS有升高的趋势。携带AA/AT基因型儿童的不同食品种类组内多样化评分中,谷类及制品、畜肉类及制品和糖蜜饯类均边沿性升高,其他种类食品的组内多样化评分两组间差异没有明显性。与TT基因型携带者相比,携带AA/AT基因型儿童的薯类、淀粉及制品的逐日摄入量边沿性升高,糖蜜饯类的逐日摄入量明显升高；携带AA/AT基因型儿童的水果类及制品的供能比边沿性降低,而糖蜜饯类的供能比边沿性升高；携带AA/AT基因型的汉族儿童逐日选择能量密度100kcal/100g、200kcal/100g、300kcal/100g的食品频次均明显高于TT基因型携带者,进一步调整BMI的影响后,差异仍有明显性。与TT基因型携带者相比,携带AA/AT基因型的儿童能量的营养素充足比边沿性升高,同时AA/AT基因型儿童维生素B6的NAR明显升高,而其他各营养素的充足比及均匀充足比两组间差异没有明显性。4.FTO基因与我国汉族成年女性肥胖的相关性我国汉族成年女性FTOSNPrs9939609A等位基因表达频率为13.6,仅有1.8同时携带两个A等位基因；AA、AT、TT基因型的表达频率分别1.8、23.7和74.5,符合Hardy-Weinberg平衡(X2检验,P=0.80)。本研究在汉族成年女性中证实了FTOSNPrs9939609与肥胖之间的关系,但并未发现其与BMI之间存在明显关系。携带AA/AT基因型的汉族成年女性的肥胖率明显高于携带TT基因型的汉族成年女性(14.5vs.9.4,P=0.01,OR=1.6,95CI1.1-2.4)。5.我国汉族儿童及其母亲FTOSNPrs9939609变异的现况及母子BMI的相关性母亲和孩子均携带FTOSNPrs9939609AA基因型的比例仅为0.2,均携带TT基因型的比例为65.5,均携带AT基因型的比例为12.0。母子均至少携带一个A危险型等位基因的比例为15.0；母亲携带A危险型等位基因而孩子不携带的比例为10.5；母亲不携带A危险型等位基因而孩子携带的比例为9.0。调整儿童年龄、性别、母亲年龄、受教育水平、职业、地区和家庭经济状况的影响后,母亲BMI与孩子BMI呈明显正相关(P0.0001),相关系数为0.26(SE=0.02)。进一步调整儿童及母亲FTOSNPrs9939609的影响后,仍呈明显正相关(P0.0001),相关系数为0.25(SE=0.02)。调整儿童年龄、性别、母亲年龄、受教育水平、职业、地区和家庭经济状况的影响,将母亲是否携带FTO危险型基因作为分组因素,母亲携带FTO危险型基因组母子BMI相关系数高于母亲不携带FTO危险型基因组,各组母亲BMI和孩子BMI均呈明显正相关。同时对两组间儿童BMI、超重率和肥胖率比较发现,母亲携带FTO危险型基因组儿童BMI有高于母亲不携带FTO危险型基因组儿童的趋势(18.7±0.2vs.18.5±0.1),但两组儿童的BMI无明显性差异(P=0.15)；两组儿童的超重率(12.2vs.9.6)、肥胖率(2.8vs.2.6)均无明显性差异(P=0.27and0.96,respectively)。进一步比较母亲及孩子在四种不同FTOSNPrs9939609基因型组合下,母亲BMI和孩子BMI均呈明显正相关,母子均不携带FTO危险型基因时其相关系数最小,但四组间的差异没有明显性。同时对四组间儿童BMI、超重率和肥胖率比较发现,母子均携带FTO危险型基因组儿童BMI有高于母子均不携带FTO危险型基因组儿童的趋势(18.8±3.1vs.18.5±3.0),但差异无统计学意义(P=0.16),其余各组间两两比较亦未发现统计学差异(P0.40)。四组儿童的超重、肥胖发生率均无明显性差异(P0.20)。结论1.我国汉族儿童FTOSNPrs9939609A等位基因表达频率为12,明显低于欧美人群。2.携带FTOSNPrs9939609A等位基因的汉族儿童发生肥胖的危险性增加。3.FTO基因可能通过影响我国汉族儿童膳食能量摄入影响能量平衡,但对身体活动水平的影响不明显。4.FTOSNPrs9939609可能通过调节饮食,包括食品摄入量和不同种类食品的选择,进而影响机体膳食能量摄入。5.FTO基因在母子BMI相关性中发挥了一定的作用,但作用并不明显。【关键词】：FTO儿童肥胖膳食身体活动
【论文提纲】：目录4-6中英文对照及缩略语检索6-8中文摘要8-13Abstract13-19前言19-231.遗传因素19-202.环境因素20-23研究对象与方法23-32一、资料来源23二、资料收集与整理23-27三、FTO基因SNPrs9939609分型27-29四、膳食多样化评分29-30五、营养素充足比30六、相关指标划分标准30-31七、统计分析方法31八、质量控制31-32研究结果与讨论32-87一、FTO基因与我国汉族儿童肥胖及相关代谢指标的相关性分析32-481.FTO基因与我国汉族儿童肥胖及相关代谢指标的关系32-372.FTO基因与北京市汉族儿童肥胖及其相关代谢指标的关系37-423.讨论42-48二、FTO基因与我国汉族儿童膳食能量摄入和身体活动的关系48-631.研究对象一般情况48-492.FTO基因对我国汉族儿童膳食能量摄入的关系49-503.FTO基因与我国汉族儿童身体活动的关系504.不同FTO基因型儿童高膳食能量摄入和高身体活动水平分析50-515.不同FTO基因型儿童在不同膳食能量摄入和身体活动水平下BMI、超重和肥胖发生率的比较51-556.调整膳食能量摄入和身体活动等因素的影响,FTO基因与我国汉族儿童肥胖的相关性分析55-577.讨论57-63三、FTO基因对我国汉族儿童膳食多样化评分、食品选择和营养素摄入充足状况的影响63-771.FTO基因对我国汉族儿童膳食多样化评分的影响63-652.FTO基因对我国汉族儿童摄入不同种类食品重量的影响65-673.FTO基因对我国汉族儿童摄入不同种类食品供能比的影响67-694.FTO基因对我国汉族儿童逐日选择高能量密度食品频次的影响69-705.FTO基因我国汉族儿童营养素摄入充足状况的影响70-736.讨论73-77四、我国汉族儿童及其母亲FTO基因变异的现况及母子BMI的相关性分析77-871.FTO基因与我国汉族成年女性肥胖的相关性分析77-802.我国汉族儿童及其母亲FTO基因变异的现况80-813.儿童及其母亲BMI的相关性分析81-834.讨论83-87本研究的优点与不足87-88结论88-89建议89-90参考文献90-96综述96-99论著99-106个人简历106-108致谢108-109