ANKK1基因多态性及单倍型与墨西哥-Mestizo人群肥胖和焦虑/抑郁的遗传关联研究

《Gene Reports》：Genetic variant of ANKK1 Associated with obesity and anxiety in Mexican-Mestizo individuals

　　

研究人员分析了肥胖个体及正常体重个体的ANKK1（ankyrin repeat and kinase domain containing 1）单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）。研究人员未发现这些SNP与肥胖存在显著关联。研究人员观察到其中一个SNP与焦虑（anxiety）的存在相关。与其他族群（ethnic groups）相比，研究人员观察到遗传频率（genetic frequencies）差异。

研究背景与问题：肥胖（obesity）是多因素疾病，遗传因素发挥重要作用，其遗传率估计为40%~70%。多基因肥胖由多基因共同作用导致饥饿感增加、饱腹感降低和热量摄入增加。部分基因涉及多巴胺奖赏回路；多巴胺受体2型（dopamine receptor type 2, DRD2）表达调控异常与适口食物过度摄入及成瘾样进食相关。ANKK1（ankyrin repeat and kinase domain containing 1）参与多巴胺能系统调控，其3′端与DRD2重叠、启动子共享转录调控通路，体外可被多巴胺能激动剂阿扑吗啡激活。rs1800497（TaqIA，p.E713K）是DRD2和ANKK1功能变异标记，与mRNA表达和剪接、成瘾样药物/食物摄取及肥胖相关；rs7118900（p.T239A）与rs1800497存在连锁不平衡，可能是ANKK1激酶活性变异标记。研究人员前期在墨西哥-Mestizo肥胖伴或不伴暴食障碍（binge eating disorder）个体中发现rs4938013（p.I151I）与肥胖相关。由于肥胖具有遗传易感性且ANKK1多态性可能相关，而不同族群结果不一致，本研究分析rs1800497、rs4938013、rs7118900及ANKK1单倍型（haplotype）与墨西哥-Mestizo个体肥胖、抑郁（depression）和/或焦虑的关联，假设这些SNP和/或单倍型与肥胖和/或焦虑或抑郁相关。

关键方法：采用横断面关联分析，纳入330例正常体质指数（body mass index, BMI；kg/m² 18.5~24.9）和330例肥胖（BMI≥30.0 kg/m²）无关墨西哥-Mestizo个体，来自墨西哥城Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán（肥胖门诊和血库）及Cuernavaca, Morelos的Hospital General Regional c/MF N°1, Instituto Mexicano del Seguro Social。用医院焦虑抑郁量表（Hospital Anxiety and Depression, HAD）筛查，同一精神科医师依据《精神障碍诊断与统计手册》第五版（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition, DSM-5）面对面半结构化诊断且不知基因型。采用TaqMan实时PCR对三个SNP分型并以5%随机样本双验证；用logistic回归调整年龄、性别和家族史，Benjamini-Hochberg法计算q值控制错误发现率（false discovery rate, FDR）；用Haploview构建连锁不平衡（linkage disequilibrium, LD）和单倍型分析。样本量以Quanto估算，三个SNP与肥胖关联统计效能（statistical power）为0.80，rs7118900与抑郁或焦虑关联统计效能为0.72。

研究结果：
一般特征与风险因素：横断面比较显示肥胖组34.5%为1级、27.6%为2级、37.9%为3级；87.6%有肥胖家族史（正常BMI组53.9%），其中一级亲属占92.0%（正常BMI组80.9%）；37.6%有精神病理（psychopathology），抑郁17.0%、焦虑15.4%、二者并存6.4%，对照组未观察到。logistic回归显示女性、肥胖家族史及一级亲属肥胖为显著风险因素（p=0.001、p=0.001、p=0.006）。
ANKK1多态性与肥胖：三个SNP均符合哈迪-温伯格平衡（Hardy-Weinberg equilibrium, HWE）。基因型和等位基因频率在正常BMI与肥胖组间无显著差异，在隐性、显性和加性模型下均无肥胖关联，亦无不同肥胖等级关联。
ANKK1多态性与焦虑：在肥胖个体中分析三个SNP与精神病理关联，隐性模型下rs7118900的GG基因型与焦虑相关（比值比（odds ratio, OR）=2.674，95%置信区间（confidence interval, CI）1.003~6.926，p=0.043），G等位基因亦相关（OR=1.680，95% CI 1.031~2.739，p=0.037）；但Benjamini-Hochberg校正后q=0.160，均不显著。
连锁不平衡与单倍型：三SNP间LD为r²=0.84，最常见单倍型为A-A-A；单倍型与肥胖、焦虑或抑郁单独或合并均无显著关联。

讨论与结论：讨论指出，rs1800497既往研究结果不一：Davis等报道肥胖者A等位基因频率更高，Duran-Gonzalez等报道其与墨西哥裔美国年轻人中心性肥胖相关，Benton和Young的荟萃分析（meta-analysis）未发现与BMI差异但提示A等位基因可能使个体易出现减重困难人格，Aliasghari等报道伊朗西北超重/肥胖中AA+AG相关，Teixeira等报道巴西严重肥胖相关；本研究未发现其与肥胖或焦虑相关。差异可能源于族群遗传背景和等位基因频率不同。rs4938013仅Palacios等报道AA与肥胖相关，本研究未证实；Palacios等AA频率68.0%与本组51.4%不同，可能与其纳入50例肥胖伴或不伴暴食障碍而本研究纳入330例无进食障碍肥胖者有关。焦虑方面，本组15.4%肥胖者存在焦虑；Maldonado-Devincci等在高脂饮食大鼠中观察到焦虑增加及多巴胺失调，研究人员据此假设rs7118900可能贡献肥胖个体焦虑，但初步关联经FDR校正后不维持。rs7118900基因型和等位基因频率与白人、亚洲、非洲乃至美国墨西哥裔不同。单倍型分析未显示关联。家族史为独立风险，Zong等报道父母肥胖史为中国学龄前儿童独立风险，Corica等报道儿童肥胖75.4%有一级亲属家族史；本组结果一致。女性风险可能与墨西哥女性肥胖患病率40.2%高于男性30.5%有关。局限包括未分析风险等位基因携带者的饱腹反应、反应性和食物享受等进食行为，未直接测内脏脂肪，肥胖合并焦虑个体少致统计效能不足；但主要目标三SNP与肥胖关联统计效能超过80%。

研究结论部分翻译：研究人员初步发现rs7118900与肥胖个体焦虑的存在相关；但经错误发现率（FDR）检验校正后，该关联不再持续。然而，由于仅分析少量合并焦虑的肥胖个体，需要纳入更大数量肥胖和焦虑个体以及其他人群和不同族群的研究，以确认该多态性是否与焦虑相关并形成最终结论。研究人员未观察到rs1800497、rs4938013或rs7118900与肥胖存在关联。有趣的是，研究人员观察到本族群这些多态性的等位基因和基因型分布与既往其他族群描述存在重要差异。因此，在此背景下，这些发现证明研究不同人类群体中不同多态性等位基因和基因型频率的重要性。最后，女性、有肥胖家族史且主要是一级亲属肥胖构成肥胖发生的风险因素。