Abstract
Høye blodkonsentrasjoner av n-6 fettsyrer (FAS) i forhold til n-3-fettsyrer kan føre til en «fysiologisk bryter» mot permanent lavgradig betennelse, potensielt påvirke utbruddet av hjerte- og inflammatoriske sykdommer, så vel som kreft. For å utforske de potensielle effektene av FA forholdstall før sykdomsutbruddet, målte vi blod genuttrykk profiler og plasma FA forhold (linolsyre /alfa-linolensyre, LA /ALA, arakidonsyre /eikosapentaensyre, AA /EPA, og det totale n- 6 /n-3) i et tverrsnitt av middelaldrende kvinner (n = 227). Etter å arrangere prøver fra de høyeste verdiene til den laveste for alle tre FA-forhold (LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3), den høyeste og laveste desilene av prøvene ble sammenlignet. Forskjeller i genuttrykk profiler ble vurdert av enkelt-gen og sti-nivå analyser. LA /ALA-forhold hadde den største innvirkning på genekspresjonsprofiler, med 135 differensielt uttrykte gener, etterfulgt av total n-6 /n-3 forhold (125 gener) og AA /EPA-forhold (72 gener). Alle FA-forhold var assosiert med gener relatert til immunprosessene, med en tendens til økning pro-inflammatorisk signalering i de høyeste FA forholdet desiler. Lipidmetabolismen relatert til peroksisomproliferatoraktiverende aktivert reseptor γ (PPARy) signale ble endret, med mulige konsekvenser for skumceller dannes og utvikling av hjerte- og karsykdommer. Vi identifiserte høyere uttrykk nivåer av flere autofagi markørgener, hovedsakelig i den laveste LA /ALA desil. Dette funnet kan peke til regulering av autofagi som en roman aspekt av FA biologi som garanterer videre studier. Til slutt ble alle FA forholdstall knyttet gensettene som inkluderte mål for spesifikke microRNAs og gensettene inneholder vanlige promoter motiver som ikke samsvarer med noen kjente transkripsjonsfaktorer. Vi konkluderer med at plasma FA forholdstall er assosiert med forskjeller i blod genuttrykk profiler i denne frittlevende befolkningen, og at berørte gener og stier kan påvirke utbruddet og progresjon av sykdommen
Citation. Olsen KS, Fenton C , Frøyland L, Waaseth M, Paulssen RH, Lund E (2013) Plasma fettsyre prosenter påvirke blod genuttrykk profiler – En tverrsnittsundersøkelse av de norske kvinner og kreft Post-Genome Cohort. PLoS ONE 8 (6): e67270. doi: 10,1371 /journal.pone.0067270
Redaktør: Wolf-Hagen SCHUNCK, Max Delbrueck senter for molekylærmedisin, Tyskland
mottatt: 25 oktober 2012; Godkjent: 16 mai 2013; Publisert: 25 juni 2013
Copyright: © 2013 Olsen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Studien ble finansiert med tilskudd fra Norsk forskningsråd og Universitetet i Tromsø. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
typen og mengden av fettsyrer (fettsyrer) i en persons diett bestemme de relative mengdene av fettsyrer i vev i kroppen, og kan påvirke patogenesen av kardiovaskulære og inflammatoriske sykdommer, så vel som kreft [1 ] – [3]. Et mangfold av mekanismer har vist seg å påvirke patogenesen sykdom, inkludert lipidmetabolisme og betennelse. For å studere de komplekse molekylære mekanismene som er involvert i sammenhengen mellom ernæringsmessige faktorer og multifaktorielle sykdommer, er high-throughput teknologier som transcriptomics økende grad blir brukt.
Betydningen av fett gjenspeiles i kompleksiteten i FA metabolisme. Etter inntak, eller etter lipolyse i fettvev, fettsyrer inn i blodstrømmen enten forestret i lipoproteiner eller ikke-forestret bundet til albumin. Fettsyrer blir transportert inn i cellene i hele kroppen, hvor de kan bli degradert ved (per-) oksydasjon, lagret som triglyserider, eller inkorporeres i fosfolipider av cellulære membraner. Membranfosfolipider kan modifiseres til lipid mediatorer slik som inositol-trifosfat (IP
3), og fettsyrer som befinner seg i de cellulære membraner kan bli mobilisert ved virkningen av fosfolipaser og gjennomgå modifikasjoner for å gi en rekke immunoaktive eikosanoider. Videre fettsyrer er potente regulering av genekspresjon via reseptorer som de peroksisom proliferator-aktiverte reseptorer (PPAR) [4], [5]. Kollektivt, PPAR og deres bindingspartnere, retinoid X reseptorer (RXR), regulere cellulære og fysiologiske prosesser, inkludert FA metabolisme, cellulært stress og betennelser.
En sentral del av FA biologi er spesifisiteten utledes av FA struktur , samt det faktum at kosten kilder forskjellig i fettsyrer de inneholder. To langkjedede flerumettede fettsyrer (PUFA) er avgjørende for mennesker og må innhentes fra kostholdet: linolsyre (LA, 18:02 n-6) og alfa-linolensyre (ALA, 18:03 n-3), begge som er utledet hovedsakelig fra planteoljer. LA metaboliseres til arakidonsyre (AA, 20:04 n-6), mens ALA omdannes til eikosapentaensyre (EPA, 20:05 n-3) og dokosaheksaensyre (DHA, 22:06 n-3). Dette metabolismen av flerumettede fettsyrer er svært begrenset hos mennesker [6]. I tillegg kan ikke pattedyr konvertere n-6 fettsyrer til n-3 fettsyrer [7], noe som gjør de to klassene metabolsk tydelig. n-6 og n-3 PUFA konkurrerer om de samme enzymsystemer, slik at omdannelsen av ALA til EPA og DHA blir ytterligere redusert i individer som fester seg til en vestlig diett, på grunn av høyt inntak av LA. Derfor er EPA og DHA i hovedsak tilgjengelig fra kosten marine kilder.
Det er blitt foreslått at n-6 fettsyrer er pro-inflammatorisk, mens n-3-fettsyrer er mye mindre grad, og noen ganger til og med anti-inflammatorisk. Forholdet mellom n-6 /n-3 fettsyrer har vært implisert i patogenesen av tilstander som inflammatoriske og kardiovaskulære sykdommer, så vel som kreft i bryst, prostata og tykktarm [1], [8], [9]. En kosten n-6 /n-3 forhold på 1 kan betraktes som sunt, som tilsvarer en 50% n-3 FA-innholdet i vev, men typisk vestlig diett gir en betydelig høyere n-6 /n-3 ratio [10] . Det er imidlertid en forholdsvis høy n-3-inntak og lav n-6 /n-3-forholdet observert i norske, som konsumerer store mengder fisk, fiskeprodukter og fiskeolje i forhold til andre vestlige befolkninger [11], [12]. Effekter av kostholdsintervensjonsstudier for å redusere n-6 /n-3 forhold i friske individer omfatter et redusert antall blodplater og leukocytter [13], og gunstig modulering av metabolske og inflammatoriske markører [14], [15]. Involvering av inflammatoriske mekanismer i assosiasjonen mellom n-6 /n-3 forhold og sykdommen har ført til hypotesen om at en høy n-6 /n-3-forhold kan føre til en «fysiologisk bryter» mot en permanent tilstand av lav grad betennelse, noe som kan være skadelig for flere aspekter av menneskers helse [1], [16].
til tross for den overordnede hypotesen om en «fysiologisk inflammatorisk switch», genom-wide transcriptomics studier som undersøker de potensielle effektene av n -6 /n-3 ratio i den generelle befolkningen er mangelvare. Imidlertid har enkelte intervensjonsstudier brukes FA tilskudd for å undersøke effekter på genuttrykk nivåer. En målrettet undersøkelse av friske voksne viste redusert ekspresjon av utvalgte signaloverførings gener og pro-inflammatoriske cytokiner etter en 40% reduksjon av n-6 /n-3 ratio [17]. I tillegg har korte og langsiktige effekter av FA tilskudd på genome-wide transkripsjon i blodceller undersøkt [18]. Postprandial genekspresjon endringer ble funnet i perifere mononukleære blodceller (PBMC) etter en DHA-rike måltid, blant annet opp-regulering av stressgener og nedregulering av lipid-metabolisme [19]. Etter langvarig tilskudd (26 uker) med EPA /DHA i en eldre befolkning, ble PBMC genuttrykk nivåer relatert til inflammatoriske og aterogene trasé redusert [5].
Til sammen indikerer molekylære og epidemiologiske studier viktig av n-6 /n-3 forhold i forhold til forebygging av inflammatoriske og kardiovaskulære sykdommer, så vel som kreft. Imidlertid er bruken av n-6 /n-3 forhold for å overvåke og modifisere risikoforhold knyttet til human sykdom ikke uten kontrovers [20]. En viktig innvending stammer fra det faktum at den totale n-6 /n-3 forhold, som ofte brukes i epidemiologiske studier, ikke skiller mellom forskjellige typer av flerumettede fettsyrer, f.eks LA /ALA eller AA /EPA-forhold. Videre ekstrapolering av de positive effektene av FA forholdstall på sykdom, til sine potensielle effekter under sykdomsutbruddet har ikke blitt grundig evaluert. Med mål om å utforske mulige mekanismer for FA-forhold i sykdomsforebygging, brukte vi data fra de norske kvinner og kreft (NOWAC) Post-genom Cohort [21] for å utføre en tverrsnittsanalyse av middelaldrende norske kvinner. Vi gruppert studiepopulasjonen i henhold til tre plasma FA forhold (LA /ALA, AA /EPA og totalt n-6 /n-3), og identifiserte forskjeller i blod genuttrykk profiler ved å sammenligne den høyeste versus de laveste FA forholdet desiler. Så vidt vi vet, er den første til å utforske de genom-wide transcriptomic effekter av FA-forhold i et representativt kohort studien.
Materialer og Metoder
Studiepopulasjon og materialer
den NOWAC Study [22] og NOWAC Post-genom Cohort [21] har blitt beskrevet i detalj andre steder. Kort fortalt, Post-genomet Cohort består av 50 000 kvinner født mellom 1943 og 1957. Inviterte kvinner ble bedt om å besøke deres generelle lege for å få blod samles ved hjelp av en kit som de fikk i posten, og for å svare på en to-siders spørreskjema på antropometriske og livsstilsparametre (herunder bruk av kosttilskudd, medisiner og menstruasjonsstatus). Blodprøver og spørreskjemaer ble returnert i posten til NOWAC studiesenteret. I alt 500 kvinner ble tilfeldig valgt for denne studien, 444 av dem kom tilbake blodprøver og spørreskjema i løpet av 2005 (svarprosent 89%). Alle kvinner er inkludert i vår studiepopulasjonen hell returnerte citrate-bufret blodprøve, og en PAXgene blod RNA samling rør, som bevarer RNA profilen til alle sirkulerende celler (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Tyskland). Blodprøver ble nødvendig for å nå studiesenteret og bli frosset ikke mer enn 3 dager etter blodprøvetaking. Videre ble alle inkluderte kvinner som kreves for å bli postmenopausale henhold til selvrapportering og plasma hormonnivåer (99 ekskludert) [23]. Medisinering ble klassifisert i følgende kategorier: diabetes, ikke-steroide antiinflammatoriske midler (NSAIDs), statiner, hjerte medisiner (diuretika, adrenerge beta antagonister, kalsiumkanalblokkere, renin-angiotensin-systemet hemmere (inkludert kombinasjoner med diuretika) og andre anti -hypertensives), og immunsystemrelaterte medisinering. Basert på denne klassifiseringen ble 30 kvinner som tar diabetes medisiner, statiner, og immunsystem-relaterte medisiner ekskludert. I tillegg er to kvinner som bruker anti-thrombotics, og en bruker hydroxychloroquine ble ekskludert fra studien. Kvinner var ikke pålagt å faste før blodprøvetaking, men de som ikke hadde spist for 12 timer eller mer ble definert som faste. Kvinner som hadde røykt i løpet av uken før blodprøvetaking ble definert som røyker, og de som hadde tatt n-3-kapsler /oljer og /eller tran uken før blodprøvetaking ble definert som brukere av n-3 kosttilskudd.
Etikk erklæringen
NOWAC Post-genom Cohort studie ble godkjent av Regional komité for medisinsk forskningsetikk og Norsk Datatilsynet. Alle deltakerne ga skriftlig informert samtykke.
RNA Utvinning og Gene Expression Profilering
Detaljer om forsøksprosedyrer er beskrevet andre steder [24]. Totalt RNA ble isolert ved anvendelse av PAXgene Blood RNA Isolation Kit (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Tyskland) i henhold til produsentens protokoll. RNA mengde, kvalitet og integritet ble vurdert ved hjelp av Nanodrop ND1000 spektrofotometer (Thermo Scientific, Wilmington, Delaware, USA) og Experion automatisert elektroforese system (BioRad Laboratories, Hemel Hempstead, UK); 39 prøver ble ekskludert på grunn av lav RNA kvalitet eller kvantitet. Ingen globin reduksjon metoden ble brukt, i tråd med vår tidligere funn som viste ingen større nytte av reduksjon av globin RNA for microarray plattform benyttes i foreliggende studie [25]. Genuttrykk ble målt ved hjelp av Human Genome Survey Microarray V2.0 (Applied Biosystems, ABI, Life Technologies, Carlsbad, California, USA). Den microarray inneholder 32 878 prober for avhøret av 29 098 utskrifter. ABI Expression System programmet ble brukt til å trekke signalintensitet og signal /støyforhold, og for flagging av flekker. Eksperimentelle detaljer og nødvendige datafiler ble sendt til Gene Expression Omnibus (ww.ncbi.nlm.nih.gov/geo) under tiltredelse antall GSE15289.
microarray data Forbehandling og Normalisering
Bioconductor /R statistikkpakke ble brukt for microarray data forbehandling (script tilgjengelig på forespørsel). Standard ABI eksklusjonskriteriene ble brukt, fjerne sonder med et signal /støy-forhold på mindre enn 3, eller de som ble flagget som uregelmessig av skanneren. Det var 10 784 sonder som møtte utvalgskriteriene, og disse ble inkludert i genuttrykk matrise. Manglende verdier ble tilregnet med k-nærmeste nabo metoden [26]. Arrays som viste en uregelmessig intensitet mønster i de innebygde kontroller ble fjernet (n = 3). De genuttrykk datasettet ble normalisert ved hjelp av en quantile og kontroll-basert normalisering tilnærming [27] (script tilgjengelig på forespørsel). Prober med svært lav variasjon ( 0,1), eller svært lav gjennomsnittlig log2 signal ( 9,5)., Ble fjernet
FA Målinger
Nasjonalt institutt for ernærings- og sjømatforskning analysert 34 unike fettsyrer i citrat-bufret plasmaprøver, ved hjelp av rask gasskromatografi [28]. Mislykkede målinger forårsaket åtte prøver å bli ekskludert. FA forhold ble beregnet ut fra massen av hver FA.
Statistical Analysis
Det endelige antallet inkluderte kvinner var 227. Av denne utforskende analysen ble genuttrykk matriser genereres ved å arrangere prøver (kolonner) fra høyeste til laveste verdier for de tre FA-forhold vurderes (LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3). Innenfor hver matrise bare den høyeste og laveste desil av prøvene ble sammenlignet (desil n = 23). Potensielle confounders ble evaluert ved å sammenligne de høyeste og laveste desil bruker uavhengig sample t-test med to-tailed p-verdier, Mann-Whitney U tester, og Chi kvadrat tester (SPSS statistikk 19, IBM, Armonk, New York), med p 25% og nominell p 0,05 ble brukt som betydningen terskler i GSEA
Resultater
Våre studiepopulasjonen (n = 227) var litt overvektig, og en. -quarter av dem var røykere (tabell 1). Et flertall av kvinnene i studien hadde tatt n-3 kosttilskudd, i samsvar med tidligere funn i den norske befolkningen [12]. Likevel ble befolkningen gjennomsnittet av alle FA forhold dominert av n-6 fettsyrer. Gjennomsnittlig LA /ALA forholdet var ca 50, mener AA /EPA forholdet var ca 4, og mener total n-6 /n-3 ratio ble ca. 6. Den høyeste og laveste FA forhold desiler inkludert 23 kvinner hver, og deres egenskaper er presentert i tabell 2 og analytiker Tabell S1. Det var ingen signifikante forskjeller i kroppsmasseindeks, røyking, faste og medikamentbruk mellom sammenligningsgruppene (p 0,01). Det var ingen signifikante forskjeller i hovedtrekk mellom høyeste og laveste LA /ALA desiler. Når man sammenligner den høyeste versus laveste AA /EPA desiler, den laveste desil var litt eldre og hadde en høyere frekvens av n-3 supplement bruk. Det samme mønster av alder og supplement anvendelse var til stede i sammenligning av den høyeste sammenlignet med de laveste total n-6 /n-3 desiler. I studien befolkningen som helhet, brukere av n-3-tilskudd var litt eldre enn ikke-brukere (2 år eldre, p 0,01, data ikke vist), men aldersforskjellen var statistisk signifikant. Hyppig bruk av kosttilskudd kan være relatert til AA /EPA-forhold på det laveste AA /EPA desil og den laveste total n-6 /n-3-ti prosent (AA /EPA-forhold 1,3 og 1,5, henholdsvis), som kan betraktes som balansert (tabell 2). Det var ingen signifikante forskjeller mellom noen av FA forholdet desiler om tekniske variabler (tid gått mellom blodprøvetaking og frysing av blodprøven, dato for RNA ekstraksjon eller microarray lotnummer, data ikke vist).
LA /ALA ratio var assosiert med høyest antall differensielt uttrykte gener (Tabell 3, t-tester, justert p≤0.01, 315 gener), etterfulgt av den totale n-6 /n-3 ratio ( 125 gener), og AA /EPA-forhold (72 gener). Vi presenterer de 10 opp- og ned-regulerte gener (Tabell 4-6), og fullføre genet listene er tilgjengelig (Supplemental Tabeller S2-S4). Alle tabeller inneholder genet symboler og tilsvarende genet navn. Genuttrykk profiler i henhold til AA /EPA og total n-6 /n-3 forhold lappes litt mer enn genuttrykk profilen ifølge LA /ALA-forhold, og ingen gener ble delt på tvers av alle tre forholdstall (Supplemental Figur S1). Som ofte sett når studere menneskelige komplekse vev i en ikke-eksperimentell setting, den biologiske variasjonen mellom individer var stor og omfanget av påvisbare genekspresjon endringene var små: ingen transkripsjoner endret seg mer enn ca 1,4 ganger mellom gruppene. Differensielt uttrykte gener som følge av en sammenligning av den høyeste sammenlignet med de laveste LA /ALA desiler inkludert inflammatoriske markører som reseptorsubenheter for IL1 og IL10 (IL1R2, IL10RB), kjemokiner (CCL7, CCL24), og TLR8 (tabell 4 og Opplysning Tabell S2) . Nøkkel FA metabolisme regulatorer ble uttrykt forskjellig, inkludert PPARy bindingspartnere. Interessant, gener knyttet til autofagi ble mer høyt uttrykt i den laveste LA /ALA desil, inkludert KIAA0831 og OPTN. Listen over differensielt uttrykte gener overlappet med 50 gensettene i MSigDB tilhører to hovedkategorier (Tabell 7 og Supplemental tabell S5): én kategori som involverer immunprosesser, med opp til 20% overlapping (f.eks IL10 veien, NO
2 -avhengig IL12 vei, og systemisk lupus erythematosus-veien), og en relatert til funksjon, emballasje, vedlikehold og reparasjon av DNA og RNA (f.eks Reactome avspolingen av DNA, 18% overlapping). En betydelig overlapp med gensettene tilsvarende mål for to mirnas ble identifisert, samt med tre gensettene med felles promotor motiver. Men verken motiv matchet noen kjente transkripsjonsfaktorer. Ifølge GSEA (tabell 8), ble Jak /STAT sti positivt beriket i høyeste LA /ALA desil.
Når man sammenligner den høyeste versus de laveste AA /EPA desiler, differensielt uttrykte gener inkluderte PPARy målet ABCG1 (tabell 5 og Supplemental tabell S3). Svært få inflammatoriske gener ble forbundet med AA /EPA-forhold. Listen over differensielt uttrykte gener overlappet med 24 gen setter i hovedsak relatert til katabole prosesser og fettstoffskiftet, inkludert fosfolipid transport (17% overlapping), og målene for transkripsjonsfaktorer som LXRA /NR1H3 og RXRB (Tabell 7 og Supplemental tabell S6). Sju gensettene som inkluderte mål for spesifikke mirnas var betydelig, blant annet MIR-103/107 og MIR-7. GSEA avslørte betydelig negativ berikelse for svovel metabolisme i den høyeste AA /EPA-ti prosent (tabell 8).
differensielt uttrykte gener som følge av en sammenligning av den høyeste sammenlignet med den laveste total n-6 /n-3-desiler inkludert ABCG1 , OSBP2 og PLA2, alle involverte i FA og lipid metabolisme (tabell 6 og Supplemental tabell S4). Listen over differensielt uttrykte gener overlappet opp til 14% med gensettene knyttet til endoplasmatiske retikulum og Golgi-funksjon, vesikkeltransport og protein folding (tabell 7 og tabell Opplysning S7). Apoptotiske gensettene identifisert, samt to miRNA mål sett: MIR-326 og MIR-296. I tillegg differensielt uttrykte gener overlappet med to gensettene deler promoter motiver som ikke samsvarer med noen kjente transkripsjonsfaktorer. Ifølge GSEA ble ingen veier betydelig anriket i henhold til total n-6 /n-3 ratio.
Diskusjoner
I denne utforskende analyse, undersøkte vi LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3 forhold målt i plasma, og deres potensielle effekt på blod genuttrykk i et tverrsnitt av middelaldrende norske kvinner. Til tross for det høye forbruket av fisk og n-3-rik fiskeolje kosttilskudd blant nordmenn [11], [12], befolkningen gjennomsnittet av alle FA forholdstall ble dominert av n-6 PUFA. Imidlertid AA /EPA-forholdet i den laveste AA /EPA og total n-6 /n-3-desiler kan betraktes som «balansert», og reflekterer det hyppig bruk av EPA-rike n-3-tilskudd i disse gruppene.
Når man sammenligner den høyeste versus de laveste FA ratio desiler, gener og stier knyttet til betennelse ble uttrykt forskjellig i alle tre anses FA forholdstall. I tillegg kan identifisering av gener relatert til lipidmetabolisme og autofagi peker på viktigheten av disse prosessene på å belyse den molekylære mekanismen knyttet til de ulike helseeffekter av n-6-versus n-3 fettsyrene. Generelt kan fettsyrer påvirker genekspresjon profilene med flere ruter. Disse inkluderer direkte mekanismer, som bindes til nukleære transkripsjonsfaktorer, men også indirekte mekanismer som for eksempel produksjon av IP
3 og DAG. Disse andre budbringere føre til modulering av cellulære funksjoner og sekresjon av signalmolekyler, inkludert eikosanoider. Eikosanoider og beslektede forbindelser virker på en parakrin måte og kan påvirke ekspresjonsprofiler av tilstøtende celler. De genuttrykk profiler som presenteres her må ses på som en kombinert lese ut av disse mekanismene i blodcellene.
FA Prosenter og Inflammatory Signa
Molekylær og epidemiologiske studier har vist at immun effekten av kosttilskudd fettsyrene. I den foreliggende undersøkelse ble LA /ALA-forhold i forbindelse med det største antall differensielt uttrykte gener i forhold til de andre forhold, både for alle gener kombineres, og om gener som er involvert i inflammatoriske prosesser. På veien nivå, GSEA avslørte at pleiotropisk Jak /STAT veien ble beriket i høyeste LA /ALA desil. Denne veien er å anse som en hovedsignalkaskade for mange cytokiner, og dens anrikning i det høyeste LA /ALA ti prosent kan være relatert til det høyere nivå av ekspresjon av flere cytokiner, kjemokiner, og tilsvarende reseptorer og aktivatorer i samme gruppe (inkludert IL1R2 , IL10RB, CCL7, TLR8). Også flere veier i forbindelse med cytokiner var blant de overlapp gensettene rapportert i MSigDB. I tråd med dagens funn i en frittlevende befolkning som forbruker store mengder fisk og n-3 tilskudd, har flere studier har rapportert at langsiktig fiskeolje tilskudd kan redusere cytokin produksjon [18], med en potensiell fordel for inflammatorisk sykdom patogenesen.
En nøkkel pro-inflammatorisk komponent av medfødte og adaptive immunforsvar, TLR8 ble oppregulert i høyeste LA /ALA desil. Studier har vist at kosttilskudd n-3 fettsyrer hemmer TLRs, med positive konsekvenser for inflammatoriske og immunresponser [32], [33]. Videre er ekspresjonsnivået av TLR8 korrelert med dårlig resultat og økt betennelse i hjerneinfarkt [34]. TLR8 er sterkt uttrykt i perifere blod leukocytter, og ved aktivering fører til NF-kB-aktivering og sekresjon av cytokiner. I forbindelse med de høyere uttrykk nivåer av cytokiner og relaterte faktorer i høyeste LA /ALA desil, kan TLR8 uttrykk nivå være en indikasjon på høyere inflammatorisk status i denne gruppen. Til støtte for denne hypotesen, reseptoren for pro-inflammatoriske blodplateaktiverende faktor, PTAFR, var oppregulert i høyeste LA /ALA desil. PTAFR er kjent for å utløse inflammatoriske og trombotiske kaskader, og er viktig for utvikling av hjerte- og karsykdommer. I et kosttilskudd intervensjonsstudie, Ambring
et al
. [13] fant redusert antall blodplater etter reduksjon av n-6 /n-3 forhold, som kan være speilvendt i våre data som lavere PTAFR uttrykk nivåer i den laveste LA /ALA desil. Fc reseptor fragmenter FCGRT og FCER1B (også kjent som MS4A2), samt GTF2I, noe som er nødvendig for Fc tung kjede transkripsjon, var oppregulert i høyeste LA /ALA desil i vår studie. Disse fragmentene er en del av reseptorer for henholdsvis IgG og IgE, som er viktige mediatorer av hypersensitive reaksjoner. Omvendt, de lavere ekspresjonsnivåer i gruppen med gunstige LA /ALA-forhold, kan betraktes som en indikasjon på nedre immunologisk aktivering forbundet med lavere forhold. Jo høyere uttrykk nivå SRGN i høyeste LA /ALA desil kan også være tegn på overfølsomhet, da dette proteinet skilles fra mast celle granulater ved aktivering. Videre granzyme B-hemmer SERPINB9 ble mer høyt uttrykt i den laveste total n-6 /n-3 desil, passer med redusert immunologisk aktivitet i de laveste FA forholdet desiler.
En fellesnevner for de prosesser som er beskrevet ovenfor er forholdet til overfølsom reaksjoner hos mennesker med tilstander som astma og allergier. Allergen binding til IgE og interaksjon med Fc reseptor slutt fører til en frigjøring av eikosanoider, blodplateaktiverende faktor, og cytokiner som IL1. Sammen disse mediatorer fører til aktivering og rekruttering av inflammatoriske celler, noe som kan være relatert til øket ekspresjon av den kjemotaktiske CCL7 (i det høyeste LA /ALA desil) og CCL24 (i den høyeste AA /EPA desil), og cellen migration- relatert PLAUR (i høyeste LA /ALA desil). Flere av de identifiserte sti-nivå resultater støtter denne hypotesen. I motsetning til dette, fant vi at en subenhet av antigen-presenterende MHC ll-komplekset, HLA-DQA1, ble nedregulert i den høyeste AA /EPA desil. De molekylære mekanismer som er beskrevet her i forhold til immunoregluation av fettsyrer, kan være en del av etiologien av kroniske inflammatoriske sykdommer, som foreslått av andre [35]. Nylig har oppmerksomheten blitt trukket til astma og andre atopiske tilstander som risikofaktorer for kroniske betennelsessykdommer som diabetes og koronar hjertesykdom [36]. Mekanismene for denne foreningen fortsatt uklare, men immunologiske feilregulering fremstår som en potensiell kobling mellom atopi og kroniske sykdommer [37]. Kosthold er en modifiserbar risikofaktor for flere kroniske sykdommer, og de genuttrykksmønster beskrevet her kan utgjøre en del av det komplekse og multifaktorielle sammenhenger mellom kosthold, kroniske betennelsessykdommer og atopiske tilstander.
I motsetning til vår tidligere hypotese, noen gener relatert til inflammatoriske signalveier ble uttrykt forskjellig i henhold til AA /EPA-forhold. AA og EPA er forløpere for en rekke inflammatoriske signalmolekyler, og er grunnleggende for innblanding av kosttilskudd PUFA i betennelse [1]. Men i tråd med våre resultater på genuttrykk i sirkulerende blodceller, kan en fersk gjennomgang gjør ingen bastante konklusjoner om marine n-3 PUFA og sirkulerende inflammasjonsmarkører hos friske individer eller hos personer med risikofaktorer for kardiovaskulær sykdom [38].
den PPARy pathway kan moduleres av FA prosenter
Flere gener relatert til lipidmetabolisme ble uttrykt forskjellig i henhold til FA-forhold, og dette ble reflektert i veien nivå analyse også. Betydelig overlapping med rapportert gensettene fra MSigDB inkludert fosfolipid transportøraktivitet og KEGG ABC-transportører (forbundet med AA /EPA-forhold), samt post Golgi vesikkel mediert transport og intracellulær transport (i forbindelse med den totale n-6 /n-3 ratio ). Ifølge LA /ALA-forhold, ingen sti nivå prosessene var signifikante, men viktige FA metabolisme regulatorer som RXRA, FABP4 (begge bindingspartnere for PPARy), og ADIPOR1 ble uttrykt forskjellig. Disse nøkkel regulatorer har vært innblandet i patogenesen av aterosklerose, diabetes og metabolske sykdommer [39] – [41]. Den PPARy mål ABCG1 var en av svært få gener som var signifikant assosiert med mer enn én FA-forhold: det ble uttrykt ved lave nivåer i det høyeste AA /EPA og n-6 /n-3-desiler. ABCG1 fremmer kolesterol utstrømming fra makrofager, og redusert uttrykk hos diabetikere var relatert til økt skumceller dannes [42]. Foreningen av lave ABCG1 nivåer med høyere FA forhold i våre datasett kan gi tips til viktige aterogene konsekvensene av forholdstall dominert av n-6 fettsyrer. Til sammen kan man spekulere at PPARy veien er modulert av ulik FA forholdstall, og at mulige helsegevinster kan oppnås via denne veien, ved å senke FA forholdstall som er dominert av n-6 fettsyrer.
FA prosenter kan påvirke autophagy
Uventet, flere gener knyttet til autofagi ble uttrykt på et høyere nivå i de laveste desil av alle FA forholdstall. Viktige gener inkluderte positive regulator KIAA0831 (også kjent som Barkor /Atg14, oppregulert i laveste LA /ALA) og OPTN (også kjent som FIP2, oppregulert i laveste LA /ALA og total n-6 /n-3 desiler).
