1月6日,国际遗传学期刊Human Molecular
Genetics
(《人类分子遗传学》)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所林旭研究组开展亚洲人群多不饱和脂肪酸全基因组关联研究的成果:Genome-wide
meta-analyses identify novel loci associated with n-3 and n-6
polyunsaturated fatty acid levels in Chinese and European-ancestry
populations
,文章报道了多不饱和脂肪酸遗传易感基因研究的新发现。

中科院上海生科院营养所 多不饱和脂肪酸遗传易感基因研究获进展

国际期刊《脂质研究杂志》(Journal of Lipid
Research
)于3月15日在线发表了中国科学院上海生命科学研究院林旭研究组的研究论文Discovery
and fine-mapping of loci associated with monounsaturated fatty acids
through trans-ethnic meta-analysis in Chinese and European
populations
,该研究不仅发现了多个影响单不饱和脂肪酸血液水平的基因位点,而且还对潜在的功能性位点进行了精细定位分析。

最近由美国农业部和健康人类服务部共同发布的最新版《美国膳食指南科学报告》中,取消了脂肪占总膳食摄入能量30%的比例,由于与以往一直提倡的“低脂膳食”的观点大相径庭,从而引起了国内外的广泛关注。除此之外,该报告还强调了优化膳食脂肪种类,推荐富含不饱和脂肪酸的植物油如大豆油、玉米油、橄榄油和菜油等作为膳食脂肪的主要来源。然而由于中西方人群在饮食习惯和遗传背景方面的差异,有关多不饱和脂肪酸全基因组关联迄今为止仅在西方人群中开展过两项研究。因此,美国健康膳食建议在多大程度上能有助于我国居民的健康仍有待研究。

本报讯中科院上海生科院营养所林旭研究组,在开展亚洲人群多不饱和脂肪酸遗传易感基因研究中获新发现。相关研究成果日前在线发表于《人类分子遗传学》。该项研究不仅为今后研究多不饱和脂肪酸相关的基因结构、基因功能、相关机理和跨种族研究提供了重要线索,同时也为将来制定适合中国人群营养推荐和“精准营养”的开展提供了循证依据。

最新的《美国膳食指南科学报告》建议适当增加单不饱和脂肪酸的摄入,从而达到优化不饱和与饱和脂肪酸的摄入比例,以保持膳食平衡。体内单不饱和脂肪酸水平不仅受膳食摄入水平的影响,而且也受遗传变异的影响。虽然之前的研究在西方人群中发现了几个与血液单不饱和脂肪酸水平相关的基因位点,但是由于中西方人群在遗传背景和膳食结构方面存在着较大差异,阐明在中国人群中是否存在与单不饱和脂肪酸相关的特异基因位点,以及在西方人群中发现的基因位点是否在中国人群中也起着相似的作用,并对潜在的功能性位点进行精细定位就具有很重要的科学意义和研究价值。

在该研究中,林旭组的博士研究生胡瑶、研究员黎怀星等人通过整合1万2千多例的人群全基因组关联研究数据以及该团队建立的亚洲最大的脂肪酸谱数据库信息,结合与西方人群联盟CHARGE合作开展跨种族多不饱和脂肪酸荟萃分析研究,主要发现包括:1)
首次在中国人群中发现了与n-6多不饱和脂肪酸二十二碳四烯酸(22:4n-6,
DTA)水平显著相关的两个新的遗传位点MYB-rs9399137和AGPAT4-rs729986,并且这两个位点在中西方人群间存在显著的异质性;2)
通过跨种族荟萃分析发现两个新的位点中携带rs10899123-C等位基因的人群n-6多不饱和脂肪酸γ-亚麻酸(18:3n-6,
GLA)水平显著升高,而携带rs3134603-A等位基因的人群n-3多不饱和脂肪酸二十二碳五烯酸(22:5n-3,
DPA)水平显著增加;3)
在中国人群中验证了5个西方人群中曾报道过的位点,同时还发现中西方人群在脂肪酸去饱和酶1基因(FADS1)位点对相关多不饱和脂肪酸水平影响的效应方面存在差异。此外,还在脂肪酸延长酶2基因(ELOVL2)上发现了独立于西方人群的位点。

最新版《美国膳食指南科学报告》推荐富含不饱和脂肪酸的植物油如大豆油、玉米油、橄榄油和菜油等作为膳食脂肪的主要来源。然而,在东方人群中尚未开展过多不饱和脂肪酸全基因组相关研究。

在该研究中,林旭研究组博士研究生胡瑶和研究员黎怀星等科研人员,以9个队列人群(1个中国队列人群、1个华裔队列人群和7个来自CHARGE联盟的欧美队列人群)共1万5千多人的脂肪酸数据和全基因组基因型数据为基础,通过开展全基因组关联分析、跨种族荟萃分析和功能性基因变异位点的精细定位分析,取得如下研究进展:1)首次发现FADS1/2和PKD2L1基因变异将显著影响11-十八碳烯酸(vaccenic
acid)的血液水平,而FADS1/2和GCKR基因变异将显著影响20-碳-11-烯酸(gondoic
acid)水平与西方人群一样,在中国人群中FADS1/2、PKD2L1、GCKR、HIF1AN和LPCAT3基因的变异也显著影响棕榈油酸和/或油酸水平跨种族精细定位分析结果提示,错义突变位点rs1260326可能是GCKR基因区域真正起作用的功能性位点;4)eQTL分析结果表明,PKD2L1-rs603424位点可能通过影响SCD(硬脂酰辅酶A去饱和酶)基因的表达,进而调控MUFA水平
通路分析(pathway-based
analysis)结果表明,上述单不饱和脂肪酸相关的基因位点分别位于不饱和脂肪酸代谢通路和PPAR信号通路上。

该研究不仅为今后多不饱和脂肪酸相关的基因结构、基因功能、相关机理和跨种族研究提供了重要线索,同时也为将来制定适合中国人群营养推荐和“精准营养”的开展提供了循证依据。

林旭研究组通过整合1.2万多例人群全基因组关联研究数据,以及建立亚洲最大的脂肪酸谱数据库信息,与西方人群联盟CHARGE合作开展跨种族多不饱和脂肪酸荟萃分析研究。研究首次在中国人群中发现了与n-6多不饱和脂肪酸二十二碳四烯酸水平显著相关的两个新的遗传位点,并且这两个位点在中西方人群间存在显著的异质性;在中国人群中验证了5个西方人群中曾报道过的位点,还发现中西方人群在脂肪酸去饱和酶1基因位点对相关多不饱和脂肪酸水平影响的效应方面存在差异。同时,还在脂肪酸延长酶2基因上发现了独立于西方人群的位点。

这些研究结果不仅为进一步研究血液脂肪酸水平的遗传学基础和潜在的作用机理奠定了基础,也为今后制定适合中国人群的营养推荐及“精准营养”的开展提供了循证依据。

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