Полиморфные варианты генов длинных некодирующих РНК в развитии сахарного диабета 2-го типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Сахарный диабет 2-го типа (СД2) – это заболевание, характеризующееся повышенным содержанием глюкозы в крови, формирующееся в результате нарушения механизмов связывания инсулина с клетками. Использовали образцы ДНК больных (N = 535) и здоровых (N = 475) индивидов. Нами выявлена ассоциация с риском развития СД2-локусов генов днРНК в аддитивной модели LINC02227 rs2149954 (OR = 0.76, Р = 0.0083, PFDR = 0.017), LINC00305 rs2850711 (OR = 1.43, Р = 0.0017, PFDR = 0.004) и CDKN2B-AS1 rs4977574 (OR = 0.70, Р = 0.0001, PFDR = 0.0003). Для локуса rs2850711 гена LINC00305 выявлена ассоциация с уровнем глюкозы натощак (Р = 0.023), уровнем С-пептида (Р = 0.00001), для локусов LINC02227 rs2149954 и CDKN2B-AS1 rs4977574 установлена ассоциация с гипертонией. Локус MALAT rs619586, аллель А ассоциирован с повышенным уровнем С-пептида (Р = 0.017), с ЛПНП (Р = 0.012) и общим холестерином (Р = 0.01). Для локуса CDKN2B-AS1 rs4977574 показана ассоциация с уровнем С-пептида (Р = 0.027). Локус LINC02227 rs2149954 (Р = 0.0011, PFDR = 0.008) ассоциирован с развитием ожирения. Локус rs7158663 гена MEG3 ассоциирован с постинфарктным кардиосклерозом (Р = 0.02). Проведенный анализ ROC-кривых показал, что исследуемые локусы MEG3 rs7158663, H19 rs3741219, MALAT rs619586, LINC02227 rs2149954, LINC00305 rs2850711, CDKN2B-AS1 rs4977574 и такие переменные, как пол, возраст обследуемых и уровень ИМТ, включенные в построение модели расчета риска, могут предсказывать развитие СД2 с чувствительностью 98.0% и специфичностью 97.0%, площадь под кривой AUC составила 95.30% (95%CI 93.50–97.40).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. В. Кочетова

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: Olga_MK78@mail.ru

институт биохимии и генетики

Россия, Уфа, 450054

Д. Ш. Авзалетдинова

Башкирский государственный медицинский университет

Email: Olga_MK78@mail.ru
Россия, Уфа, 450008

Т. М. Кочетова

Башкирский государственный медицинский университет

Email: Olga_MK78@mail.ru
Россия, Уфа, 450008

Т. В. Викторова

Башкирский государственный медицинский университет

Email: Olga_MK78@mail.ru
Россия, Уфа, 450008

Г. Ф. Корытина

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: Olga_MK78@mail.ru

институт биохимии и генетики

Россия, Уфа, 450054

Список литературы

  1. Татосян К.А., Зиневич Л.С., Демин Д.Э., Шварц А.М. Функциональные особенности длинных некодирующих РНК, содержащих последовательности мобильных генетических элементов // Мол. биология. 2020. Т. 54. № 5. С. 718–724. doi: 10.31857/S0026898420050109
  2. Ji E., Kim C., Kim W., Lee E.K. Role of long non-coding RNAs in metabolic control // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Gene Regulatory Mechanisms. 2020. V. 1863. № 4. P. 194348. https://doi.org/10.1016/j.bbagrm.2018.12.006
  3. Mahajan A., Taliun D., Thurner M. et al. Fine-mapping type 2 diabetes loci to single-variant resolution using high-density imputation and islet-specific epigenome maps // Nature Genetics. 2018. V. 50. № 11. P. 1505–1513. doi: 10.1038/s41588-018-0241-6
  4. Pulit S.L., Stoneman C., Morris A.P. et al. Meta-analysis of genome-wide association studies for body fat distribution in 694 649 individuals of European ancestry // Hum. Mol. Genet. 2019. V. 28. № 1. P. 166–174. doi: 10.1093/hmg/ddy327
  5. Ghaedi H., Zare A., Omrani M.D. et al. Genetic variants in long noncoding RNA H19 and MEG3 confer risk of type 2 diabetes in an Iranian population // Gene. 2018. V. 675. P. 265–271. doi: 10.1016/j.gene.2018.07.002
  6. Bak R.O., Mikkelsen J.G. miRNA sponges: Soaking up miRNAs for regulation of gene expression // Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA. 2014. V. 5. № 3. P. 317–333. doi: 10.1002/wrna.1213
  7. Ding G.L., Wang F.F., Shu J. et al. Transgenerational glucose intolerance with Igf2/H19 epigenetic alterations in mouse islet induced by intrauterine hyperglycemia // Diabetes. 2012. V. 61. № 5. P. 1133–1142. doi: 10.2337/db11-1314
  8. Ding H., Wang F., Shi X. et al. LncRNA MALAT1 induces the dysfunction of β cells via reducing the histone acetylation of the PDX-1 promoter in type 1 diabetes // Experimental and Mol. Pathology. 2020. V. 114. doi: 10.1016/j.yexmp.2020.104432
  9. Zeggini E., Weedon M.N., Lindgren C.M. et al. Replication of genome-wide association signals in UK samples reveals risk loci for type 2 diabetes // Science. 2007. V. 316. № 5829. P. 1336–1341. doi: 10.1126/science.1142364
  10. Xiao M., Bai S., Chen J. et al. CDKN2B-AS1 participates in high glucose-induced apoptosis and fibrosis via NOTCH2 through functioning as a miR-98-5p decoy in human podocytes and renal tubular cells // Diabetology & Metabolic Syndrome. 2021. V. 13. № 1. P. 1–12. doi: 10.1186/s13098-021-00725-5
  11. Huang K., Zhong J., Li Q. et al. Effects of CDKN2B-AS1 polymorphisms on the susceptibility to coronary heart disease // Mol. Genet. & Genomic Med. 2019. V. 7. № 11. doi.org/10.1002/mgg3.955
  12. Li H., Han S., Sun Q. et al. Long non-coding RNA CDKN2B-AS1 reduces inflammatory response and promotes cholesterol efflux in atherosclerosis by inhibiting ADAM10 expression // Aging (Albany NY). 2019. V. 11. № 6. P. 1695. doi: 10.18632/aging.101863
  13. Foss-Skiftesvik J., Li S., Rosenbaum A. et al. Multi-ancestry genome-wide association study of 4069 children with glioma identifies 9p21.3 risk locus // Neuro-Oncology. 2023. V. 25. № 9. P. 1709–1720. doi: 10.1093/neuonc/noad042
  14. Deelen J., Beekman M., Uh H.W. et al. Genome-wide association meta-analysis of human longevity identifies a novel locus conferring survival beyond 90 years of age // Hum. Mol. Genet. 2014. V. 23. № 16. P. 4420–4432. doi: 10.1093/hmg/ddu139
  15. Martin S., Cule M., Basty N. et al. Genetic evidence for different adiposity phenotypes and their opposing influences on ectopic fat and risk of cardiometabolic disease // Diabetes. 2021. V. 70. № 8. P. 1843–1856. doi: 10.2337/db21-0129
  16. Zhang D.D., Wang W.T., Xiong J. et al. Long noncoding RNA LINC00305 promotes inflammation by activating the AHRR-NF-κB pathway in human monocytes // Sci. Reports. 2017. V. 7. № 1. doi: 10.1038/srep46204
  17. Dedov I., Shestakova M., Benedetti M.M. et al. Prevalence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) in the adult Russian population (NATION study) // Diabetes Res. and Clin. Practice. 2016. V. 115. P. 90–95. doi: 10.1016/j.diabres.2016.02.010
  18. Алфёрова В.И., Мустафина С.В. Распространенность ожирения во взрослой популяции Российской Федерации // Ожирение и метаболизм. 2022. Т. 19. № 1. С. 96–105. https://doi.org/10.14341/omet12809
  19. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю. и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом // Сахарный диабет. 2022. Т. 24. № 1S. С. 1–148. doi: 10.14341/DM20171S8
  20. Purcell S., Neale B., Todd-Brown K. et al. PLINK: A tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses // Am. J. Hum. Genet. 2007. V. 81. № 3. P. 559–575. doi: https://doi.org/10.1086/519795
  21. Cao L., Yan G., Yu S. et al. Associations of MALAT1 and its functional single nucleotide polymorphisms with cancer // Pathology-Res. and Practice. 2022. V. 236. doi: 10.1016/j.prp.2022.153988
  22. Yang W., Lyu Y, Xiang R., Yang J. The role of genetic variants in the long non-coding RNA genes MALAT1 and H19 in the pathogenesis of childhood obesity, long non-coding RNAs in the pathogenesis of insulin resistance // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 24. doi: 10.3390/ijms232416054
  23. Wain L.V., Verwoert G.C., O’Reilly P.F. et al. Genome-wide association study identifies six new loci influencing pulse pressure and mean arterial pressure // Nat. Genetics. 2011. V. 43. № 10. P. 1005–1011. doi: 10.1038/ng.922
  24. David-Silva A., Freitas H.S., Okamoto M.M. et al. Hepatocyte nuclear factors 1α/4α and forkhead box A2 regulate the solute carrier 2A2 (Slc2a2) gene expression in the liver and kidney of diabetic rats // Life Sci. 2013. V. 93. № 22. P. 805–813. doi: 10.1016/j.lfs.2013.10.011
  25. Czech M.P., Tencerova M., Pedersen D.J., Aouadi M. Insulin signalling mechanisms for triacylglycerol storage // Diabetologia. 2013. V. 56. P. 949–964. doi: 10.1007/s00125-013-2869-1
  26. Castellanos-Rubio A., Ghosh S. Disease-associated SNPs in inflammation-related lncRNAs // Front. Immunol. 2019. V. 10. doi: 10.3389/fimmu.2019.00420
  27. 27. Wahba A.S., Ibrahim M.E., Mesbah N.M. et al. Serum LINC00305 expression and its genetic variant rs2850711 are associated with clinical and laboratory features of rheumatoid arthritis // Brit. J. Biomed. Sci. 2020. V. 77. № 3. P. 142–147. doi: 10.1080/09674845.2020.1744942
  28. O’Donnell C.J., Cupples L.A., D’Agostino R.B. et al. Genome-wide association study for subclinical atherosclerosis in major arterial territories in the NHLBI’s Framingham Heart Study // BMC Med. Genet. 2007. V. 8. P. 1–12. doi: 10.1186/1471-2350-8-S1-S4
  29. Zhang D-D., Wang W-T., Xiong J. et al. Long noncoding RNA LINC00305 promotes inflammation by activating the AHRR-NF-κB pathway in human monocytes // Sci. Reports. 2017. V. 7. № 1. https://doi.org/10.1038/srep46204
  30. Rivera N.V., Carreras-Torres R., Roncarati R. et al. Assessment of the 9p21.3 locus in severity of coronary artery disease in the presence and absence of type 2 diabetes // BMC Med. Genet. 2013. V. 14. P. 1–8. doi: 10.1186/1471-2350-14-11
  31. Wei B., Liu Y., Li H. et al. Effect of 9p21.3 (lncRNA and CDKN2A/2B) variant on lipid profile // Front. in Cardiovascular Med. 2022. V. 9. doi: 10.3389/fcvm.2022.946289
  32. Altshuler D., Anand S.S., Andersen K. et al. Large-scale association analysis identifies 13 new susceptibility loci for coronary artery disease // Nat. Genet. 2011. V. 43. № 4. P. 333–338. doi: 10.1038/ng.784
  33. Xu B., Fang Z., He S. et al. ANRIL polymorphism rs4977574 is associated with increased risk of coronary artery disease in Asian populations: A meta-analysis of 12,005 subjects // Medicine. 2018. V. 97. № 39. doi: 10.1097/MD.0000000000012641
  34. Taheri M., Pouresmaeili F., Omrani M.D. et al. Association of ANRIL gene polymorphisms with prostate cancer and benign prostatic hyperplasia in an Iranian population // Biomarkers in Medicine. 2017. V. 11. № 5. P. 413–422. https://doi.org/10.2217/bmm-2016-0378
  35. Ward L.D., Kellis M. HaploReg v4: Systematic mining of putative causal variants, cell types, regulators and target genes for human complex traits and disease // Nucl. Ac. Res. 2016. V. 44. № D1. P. D877–D881. doi.org/10.1093/nar/gkv1340
  36. Kokkinopoulou I., Diakoumi A., Moutsatsou P. Glucocorticoid receptor signaling in diabetes // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 20. doi: 10.3390/ijms222011173
  37. Kong Y., Sharma R.B., Nwosu B.U., Alonso L.C. Islet biology, the CDKN2A/B locus and type 2 diabetes risk // Diabetologia. 2016. V. 59. № 8. P. 1579–1593. doi: 10.1007/s00125-016-3967-7
  38. Holdt L.M., Teupser D. Long Noncoding RNA ANRIL: Lnc-ing genetic variation at the chromosome 9p21 locus to molecular mechanisms of atherosclerosis // Front. in Cardiovascular Med. 2018. V. 5. doi: 10.3389/fcvm.2018.00145
  39. Li Q., Zhu W., Zhang B. et al. The MALAT1 gene polymorphism and its relationship with the onset of congenital heart disease in Chinese // Biosci. Rep. 2018. V. 38. № 3. doi: 10.1042/BSR20171381
  40. Zheng J., Pang C.H., Du W. et al. An allele of rs619586 polymorphism in MALAT1 alters the invasiveness of meningioma via modulating the expression of collagen type V alpha (COL5A1) // J. Cel. Mol. Med. 2020. V. 24. № 17. P. 10223–10232. doi.org/10.1111/jcmm.15637
  41. Chen S., Qian J., Shi X. et al. Control of hepatic gluconeogenesis by the promyelocytic leukemia zinc finger protein // Mol. Endocrin. 2014. V. 28. № 12. P. 1987–1998. doi: 10.1210/me.2014-1164
  42. Kavitha B., Ranganathan S., Gopi S. et al. Molecular characterization and re-interpretation of HNF1A variants identified in Indian MODY subjects towards precision medicine // Front. in Endocrin. 2023. V. 14. doi: 10.3389/fendo.2023.1177268
  43. Wang G., Li Y., Peng Y. et al. Association of polymorphisms in MALAT1 with risk of coronary atherosclerotic heart disease in a Chinese population // Lipids in Health and Disease. 2018. V. 17. P. 1–7. https://doi.org/10.1186/s12944-018-0728-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024