Sự khác biệt giữa các giới tính trong mối liên hệ của phospholipid với các thành phần của hội chứng chuyển hóa ở người trưởng thành trẻ tuổi

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 - Trang 1-13 - 2017
Sebastian Rauschert1, Olaf Uhl1, Berthold Koletzko1, Trevor A. Mori2, Lawrence J. Beilin2, Wendy H. Oddy3,4, Christian Hellmuth1
1Ludwig-Maximilian Universität München, Dr. von Hauner Children’s Hospital, University of Munich Medical Center, München, Germany
2School of Medicine and Pharmacology, Royal Perth Hospital Unit, University of Western Australia, Perth, Australia
3Menzies Institute for Medical Research, University of Tasmania, Hobart, Australia
4Telethon Kids Institute, The University of Western Australia, Perth, Australia

Tóm tắt

Có sự khác biệt trong sự phổ biến và mức độ nghiêm trọng của các bệnh giữa nam giới, nữ giới không sử dụng thuốc ngừa thai hormon (nữ không dùng HC) và nữ giới sử dụng thuốc ngừa thai hormon (nữ dùng HC). Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định sự khác biệt giữa các giới tính trong metabolome và mối quan hệ của nó với các thành phần của hội chứng chuyển hóa trong một quần thể người lớn trẻ tuổi. Các đối tượng được phân tích từ nghiên cứu theo dõi kéo dài 20 năm của Cohort Thai Kỳ Tây Úc (Nghiên cứu Raine). Hai trăm mười lăm chất chuyển hóa trong huyết tương đã được phân tích trong 1021 mẫu huyết tương nhanh bởi phương pháp metabolomics phối hợp sắc ký lỏng cặp khối phổ (LC-MS/MS) có mục tiêu. Phân tích thành phần chính giữa nam giới (n = 550), nữ không dùng HC (n = 199) và nữ dùng HC (n = 269) được áp dụng. Phân tích hồi quy với sự tương tác giữa giới tính × nồng độ chất chuyển hóa được thực hiện trên các thành phần của MetS, cụ thể là vòng eo, huyết áp tâm thu và nồng độ HDL-C, triglycerid và glucose trong huyết tương, như kết quả để chọn các chất chuyển hóa có ý nghĩa của sự tương tác. Những chất chuyển hóa được chọn đã được sử dụng làm yếu tố dự đoán trong phân tích phân tầng theo giới tính để so sánh các hệ số β khác nhau và do đó các mối liên hệ phụ thuộc vào giới tính. Phân tích thành phần chính giữa nam giới, nữ không dùng HC và nữ dùng HC cho thấy một xu hướng phân biệt chung giữa nam giới và nữ dùng HC. Một trăm hai mươi bảy chất chuyển hóa khác biệt có ý nghĩa giữa nam giới và nữ không dùng HC, trong khi 97 chất khác biệt giữa nữ không dùng HC và nữ dùng HC. Nam giới và nữ không dùng HC chủ yếu khác nhau ở sphingomyelin, lyso-phosphatidylcholine, acyl-carnitine và các loại axit amin, trong khi nữ không dùng HC và nữ dùng HC chủ yếu khác nhau ở nồng độ phosphatidylcholine, lyso-phosphatidylcholine và acyl-carnitine. Bốn mươi mốt chất chuyển hóa (phosphatidylcholines, sphingomyelines, lyso-phosphatidylcholine) có mối liên hệ khác biệt có ý nghĩa với các yếu tố MetS ở các nhóm khác nhau. Chúng tôi đã chỉ ra sự khác biệt rõ rệt giữa nồng độ chất chuyển hóa trong huyết tương ở nam giới, và nữ dùng HC hoặc không dùng HC, đặc biệt là ở lyso-phosphatidylcholine, sphingomyelin và phosphatidylcholine, những chất đã được chỉ ra có liên quan đến béo phì trong các nghiên cứu khác. Mối liên hệ của các chất chuyển hóa này khác nhau giữa các giới tính với các thành phần của hội chứng chuyển hóa, điều này có nghĩa là sự phát triển của các bệnh như béo phì và tiểu đường có thể khác nhau giữa các giới tính. Các phát hiện của chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét sự khác biệt về giới khi thực hiện một nghiên cứu metabolomics và sự cần thiết phải tính đến tác động của việc sử dụng HC ở nữ giới trong các nghiên cứu trong tương lai.

Từ khóa

#metabolome #hội chứng chuyển hóa #giới tính #phospholipid #chất chuyển hóa

Tài liệu tham khảo

Leening MJ, Ferket BS, Steyerberg EW, Kavousi M, Deckers JW, Nieboer D, et al. Sex differences in lifetime risk and first manifestation of cardiovascular disease: prospective population based cohort study. BMJ. 2014;349:g5992. Pubmed Central PMCID: PMC4233917. Epub 2014/11/19. eng. Morrow EH. The evolution of sex differences in disease. Biol Sex Differ. 2015;6:5. Pubmed Central PMCID: PMC4359385, Epub 2015/03/17. eng. Ruoppolo M, Campesi I, Scolamiero E, Pecce R, Caterino M, Cherchi S, et al. Serum metabolomic profiles suggest influence of sex and oral contraceptive use. Am J Transl Res. 2014;6(5):614–24. Pubmed Central PMCID: PMC4212935, Epub 2014/11/02. eng. Bassuk SS, Manson JE. Oral contraceptives and menopausal hormone therapy: relative and attributable risks of cardiovascular disease, cancer, and other health outcomes. Ann Epidemiol. 2015;25(3):193–200. Kanter R, Caballero B. Global gender disparities in obesity: a review. Adv Nutr. 2012;3(4):491–8. Pubmed Central PMCID: PMC3649717. Epub 2012/07/17. eng. Alberti KG, Zimmet P, Shaw J. Metabolic syndrome—a new world-wide definition. A Consensus Statement from the International Diabetes Federation. Diabet Med. 2006;23(5):469–80. Epub 2006/05/10. eng. Rauschert S, Uhl O, Koletzko B, Kirchberg F, Mori TA, Huang RC, et al. Lipidomics reveals associations of phospholipids with obesity and insulin resistance in young adults. J Clin Endocrinol Metab. 2015:jc20153525. Epub 2015/12/29. Eng. Newnham JP, Evans SF, Michael CA, Stanley FJ, Landau LI. Effects of frequent ultrasound during pregnancy: a randomised controlled trial. Lancet. 1993;342(8876):887–91. Epub 1993/10/09. eng. Hellmuth C, Weber M, Koletzko B, Peissner W. Nonesterified fatty acid determination for functional lipidomics: comprehensive ultrahigh performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry quantitation, qualification, and parameter prediction. Anal Chem. 2012;84(3):1483–90. Epub 2012/01/10. eng. Harder U, Koletzko B, Peissner W. Quantification of 22 plasma amino acids combining derivatization and ion-pair LC-MS/MS. J Chromatogr B Anal Technol Biomed Life Sci. 2011;879(7-8):495–504. Epub 2011/02/05. eng. Ambrosini GL, Oddy WH, Robinson M, O’Sullivan TA, Hands BP, de Klerk NH, et al. Adolescent dietary patterns are associated with lifestyle and family psycho-social factors. Public Health Nutr. 2009;12(10):1807–15. Epub 2009/01/24. eng. Fox J, Weisberg S. An {R} Companion to Applied Regression. Secondth ed. Thousand Oaks: Sage; 2011. URL: http://socserv.socsci.mcmaster.ca/jfox/Books/Companion. Benjamini Y, Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing. J R Stat Soc B Methodol. 1995;57(1):289–300. Benjamini Y, Yekutieli D. False discovery rate-adjusted multiple confidence intervals for selected parameters. J Am Stat Assoc. 2005;100(469):71–81. Newbern D, Gumus Balikcioglu P, Balikcioglu M, Bain J, Muehlbauer M, Stevens R, et al. Sex differences in biomarkers associated with insulin resistance in obese adolescents: metabolomic profiling and principal components analysis. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(12):4730–9. Pubmed Central PMCID: PMC4328030, Epub 2014/09/10. eng. Won EY, Yoon MK, Kim SW, Jung Y, Bae HW, Lee D, et al. Gender-specific metabolomic profiling of obesity in leptin-deficient ob/ob mice by 1H NMR spectroscopy. PLoS One. 2013;8(10):e75998. Pubmed Central PMCID: PMC3789719, Epub 2013/10/08. eng. Mittelstrass K, Ried JS, Yu Z, Krumsiek J, Gieger C, Prehn C, et al. Discovery of sexual dimorphisms in metabolic and genetic biomarkers. PLoS Genet. 2011;7(8):e1002215. Pubmed Central PMCID: 3154959. Karastergiou K, Smith SR, Greenberg AS, Fried SK. Sex differences in human adipose tissues—the biology of pear shape. Biol Sex Differ. 2012;3(1):13. Pubmed Central PMCID: PMC3411490, Epub 2012/06/02. eng. Wu BN, O’Sullivan AJ. Sex differences in energy metabolism need to be considered with lifestyle modifications in humans. J Nutr Metab. 2011;2011:391809. Pubmed Central PMCID: PMC3136178, Epub 2011/07/21. eng. Reinehr T, Wolters B, Knop C, Lass N, Hellmuth C, Harder U, et al. Changes in the serum metabolite profile in obese children with weight loss. Eur J Nutr. 2015;54(2):173–81. Epub 2014/04/18. eng. Barber MN, Risis S, Yang C, Meikle PJ, Staples M, Febbraio MA, Bruce CR. Plasma lysophosphatidylcholine levels are reduced in obesity and type 2 diabetes. PLoS One. 2012;7(7):e41456. Pubmed Central PMCID: Pmc3405068, Epub 2012/08/01. eng. Matsumoto T, Kobayashi T, Kamata K. Role of lysophosphatidylcholine (LPC) in atherosclerosis. Curr Med Chem. 2007;14(30):3209–20. Lavi S, McConnell JP, Rihal CS, Prasad A, Mathew V, Lerman LO, et al. Local production of lipoprotein-associated phospholipase A2 and lysophosphatidylcholine in the coronary circulation association with early coronary atherosclerosis and endothelial dysfunction in humans. Circulation. 2007;115(21):2715–21. Brilakis ES, Khera A, McGuire DK, See R, Banerjee S, Murphy SA, et al. Influence of race and sex on lipoprotein-associated phospholipase A2 levels: observations from the Dallas Heart Study. Atherosclerosis. 2008;199(1):110–5. Kontush A, Lhomme M, Chapman MJ. Unraveling the complexities of the HDL lipidome. J Lipid Res. 2013;54(11):2950–63. Pubmed Central PMCID: PMC3793600, Epub 2013/04/02. eng. Lamont LS, McCullough AJ, Kalhan SC. Gender differences in the regulation of amino acid metabolism. J Appl Physiol. 2003;95(3):1259–65. Epub 2003/06/17. eng. Janssen I, Heymsfield SB, Wang ZM, Ross R. Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18–88 yr. J Appl Physiol. 2000;89(1):81–8. Epub 2000/07/25. eng. Mauras N, Hayes V, Welch S, Rini A, Helgeson K, Dokler M, Veldhuis JD, Urban RJ. Testosterone deficiency in young men: marked alterations in whole body protein kinetics, strength, and adiposity. J Clin Endocrinol Metab. 1998;83(6):1886–92. Epub 1998/06/17. eng. Spona J, Dusterberg B, Ludicke F. Composition for contraception. Google Patents. 2013. Rasmussen J, Nielsen OW, Janzen N, Duno M, Gislason H, Kober L, et al. Carnitine levels in 26,462 individuals from the nationwide screening program for primary carnitine deficiency in the Faroe Islands. J Inherit Metab Dis. 2014;37(2):215–22. Epub 2013/05/09. eng. D’Eon T, Braun B. The roles of estrogen and progesterone in regulating carbohydrate and fat utilization at rest and during exercise. J Womens Health Gend Based Med. 2002;11(3):225–37. Epub 2002/05/04. eng. Yasmeen R, Reichert B, Deiuliis J, Yang F, Lynch A, Meyers J, et al. Autocrine function of aldehyde dehydrogenase 1 as a determinant of diet- and sex-specific differences in visceral adiposity. Diabetes. 2013;62(1):124–36. Pubmed Central PMCID: PMC3526050, Epub 2012/08/31. eng. Laaksonen DE, Niskanen L, Punnonen K, Nyyssonen K, Tuomainen TP, Salonen R, et al. Sex hormones, inflammation and the metabolic syndrome: a population-based study. Eur J Endocrinol. 2003;149(6):601–8. Epub 2003/12/04. eng. Naz F, Jyoti S, Akhtar N, Afzal M, Siddique YH. Lipid profile of women using oral contraceptive pills. PJBS. 2012;15(19):947–50. Epub 2013/10/29. eng. Sultan N, Nawaz M, Sultan A, Fayaz M, Baseer A. Effect of menopause on serum HDL-cholesterol level. JAMC. 2003;15(3):24–6. Epub 2004/01/20. eng. Subbaiah PV, Liu M. Role of sphingomyelin in the regulation of cholesterol esterification in the plasma lipoproteins. Inhibition of lecithin-cholesterol acyltransferase reaction. J Biol Chem. 1993;268(27):20156–63. Epub 1993/09/25. eng. Wiesner P, Leidl K, Boettcher A, Schmitz G, Liebisch G. Lipid profiling of FPLC-separated lipoprotein fractions by electrospray ionization tandem mass spectrometry. J Lipid Res. 2009;50(3):574–85. Epub 2008/10/04. eng. Floegel A, Stefan N, Yu Z, Muhlenbruch K, Drogan D, Joost HG, et al. Identification of serum metabolites associated with risk of type 2 diabetes using a targeted metabolomic approach. Diabetes. 2013;62(2):639–48. Pubmed Central PMCID: PMC3554384, Epub 2012/10/09. eng. Yannone ME. Hormonal changes in pregnancy. MCV/Q. 1972;8(1):43–51.