Associations between obesity-related genes polymorphisms and dietary nutrient intake on obesity

Abstract

Obesity has become a serious worldwide health concerns as the prevalence rate of obesity dramatically increases in all over the world. Obesity is considered as the complex multifactoral disease affected by genetic factors as well as diet or physical activities at the same time. Even though, many studies have gradually reported on the association between obesity-related phenotype and polymorphisms in Korea, the studies of the association between dietary intake and polymorphisms on obesity were rare. Therefore, this study was to investigate the association between polymorphisms in obesity-related genes and dietary nutrient intakes on obesity in Korean adult subjects, who participated in the Korean Genome Epidemiology Study (KoGES). Anthropometric variables and blood biochemical measurements were measured in 6,134 Korean subjects (3,035 men and 3,099 women) aged between 40 and 59 years who participated in the KoGES. Dietary intake analysis was conducted using a semi-quantitative food frequency questionnaire. Genomic DNAs from whole blood were genotyped using an Affymetrix Genome-Wide Human SNP array 5.0 and 320 SNPs in obesity-related genes received in this analysis. Of 320 SNPs in and around 11 obesity-related genes, only 23 SNPs in 8 genes showed a significant association with BMI. The APOB rs1469513 variant was significantly associated with blood lipid profiles and BMI, and this association has potentially to be modified by dietary fat intake in Korean subjects. A significant association between the ESR1 rs1884051 variant and obesity-related variables was affected by dietary energy and plant protein intake in Korean men. The obesity-related variables may be more dominantly affected by the genotype of ADIPOQ rs182052 than dietary intake in middle aged Korean women The results of this study demonstrated that the interaction between polymorphisms and dietary intakes to influence on obesity. Those results will be useful to provide a new perspective in genetic profiling for the earlier detection of obesity risk and clues for the personalized diet recommendations, which might be more effective prevention strategies or therapies in individual with genetic predisposition to obesity.;본 연구는 한국인에서 비만관련 유전자 다형성과 식이 섭취량의 상호작용이 비만에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 이 연구는 질병관리본부 국립보건원 유전체센터에서 수행되고 있는 한국인유전체역학조사사업 (KoGES) 의 조사대상자 가운데 40-59세 6,470명의 자료를 분양 받아 이루어졌다. 신체계측치, 혈액 생화학적 지표, 반정량식품섭취빈도지를 이용하여 조사된 식품섭취량의 자료를 분양 받아 연구목적에 맞게 정리하였고, 식품섭취량은 Can-pro 3.0으로 분석하였다. 전혈에서 추출된 유전체 DNA은 Affymetrix Genome-Wide Human SNP array 5.0에 의하여 염기서열(genotype)이 분석된 자료 중 11개의 비만관련 유전자에서 320개의 유전자 다형성의 자료를 분양 받았다. 하디-와인버그 평형 (Hardy-Weinberg Equilibrium) 가 위배되거나 낮은 빈도로 나타나는 minor allele을 가진 유전자 다형성을 제외하여 총 233개의 유전자 다형성을 3가지의 유전 모델 (우성, 열성, 조우성)별 유의성 검사를 실시하여 적절한 모델을 구하였다. 모든 통계분석은 SPSS을 이용하여 일반선형모델, 다변량 분석과 로지스틱 회귀분석을 사용하였다. 본 연구에서 11개의 비만관련 유전자에서 233개의 유전자 다형성의 다른 유전모형을 분석하여 오직 23개의 유전자 다형성이 비만과 유의적인 연관성을 나타나는 것으로 나타났다. 유전자 APOB rs1469513 유전자 다형성은 혈액 중의 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 체중과 BMI을 높이는 것으로 나타났으며, 비록 APOB rs1469513 유전자 다형성과 식이 섭취량의 상호작용이 혈액 중의 지질 성상에는 영향을 미치지 못하였으나 식이 지방 섭취량은 APOB rs1469513 유전자 다형성이 BMI나 비만 위험도에 미치는 영향을 조절하는 것이 확인 되었다. ESR1 rs1884051 유전자 다형성은 체중, BMI, 허리-엉덩이 둘레비, 체지방량과 체지방율 의 비만관련 지표를 낮추는 것으로 나타났으며 ESR1 rs1884051 유전자 다형성이 BMI에 미치는 영향에 대하여 식이 에너지 및 식물성 단백질 섭취량이 영향을 미치는 것으로 나타났다. ADIPOQ rs182052 유전자다형성은 체중, BMI, 허리-엉덩이 둘레비, 체지방량에는 영향을 미치었으나, 식이섭취량이 이러한 작용에 영향을 미치지는 못하는 것으로 나타났다. 결론적으로 유전자다형성과 식이섭취량의 상호작용은 비만에 영향을 미치는 것으로 나타나 비만에 대한 식이섭취량에 대한 영향은 개인의 유전자 다형성에 의해서 좌우됨이 밝혀졌다. 추후 비만의 위험의 초기 진단하는 유전자 검사와 함께 비만에 대해서 유전적으로 민감한 개인에게 예방 또는 치료를 위한 보다 효율적인 개인맞춤 식이 처방을 위한 새로운 관점을 제시하는데 도움이 될 것이라고 사료된다.