PLoS ONE: Plasma Fatty Acid Nøgletal Affect Blood Gene Expression Profiler – En tværsnitsundersøgelse af de norske kvinder og kræft Post-Genome Cohort

Abstrakt

Høj blod koncentrationer af n-6 fedtsyrer (FAS) i forhold til n-3 FA’er kan føre til en “fysiologisk switch” i retning permanent low-grade inflammation, potentielt påvirke indtræden af ​​cardiovaskulære og inflammatoriske sygdomme, såvel som cancer. At udforske de potentielle virkninger af FA nøgletal forud for sygdomsdebut, vi målte blod genekspression profiler og plasma FA nøgletal (linolsyre /alfa-linolensyre, LA /ALA; arachidonsyre /eicosapentaensyre, AA /EPA, og total n- 6 /n-3) i et tværsnit af midaldrende norske kvinder (n = 227). Efter at arrangere prøver fra de højeste værdier til det laveste for alle tre FA-forhold (LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3), de højeste og laveste decil af prøver blev sammenlignet. Forskelle i genekspression profiler blev vurderet ved en enkelt-gen og pathway-niveau analyser. LA /ALA-forhold havde den største virkning på genekspressionsprofiler, med 135 differentielt udtrykte gener, efterfulgt af den totale n-6 /n-3-forholdet (125 gener) og AA /EPA-forholdet (72 gener). Alle FA-forhold var forbundet med gener relateret til immun processer, med en tendens til øget pro-inflammatorisk signalering i de højeste FA forholdet deciler. Lipidmetabolisme relateret til peroxisomproliferatoraktiverede receptor γ (PPARy) signalering blev modificeret, med mulige konsekvenser for skum celle dannelse og udvikling af hjerte-kar-sygdomme. Vi identificerede højere ekspressionsniveauer af adskillige autophagy markørgener, hovedsageligt i laveste LA /ALA decil. Dette fund kan pege på regulering af autophagy som en ny del af FA biologi, som berettiger yderligere undersøgelse. Endelig blev alle FA-forhold i forbindelse med gen-sæt, der omfattede mål for specifikke microRNA og gen-sæt, der indeholder fælles promoter motiver, der ikke matcher nogen kendte transkriptionsfaktorer. Vi konkluderer, at plasma FA nøgletal er forbundet med forskelle i blodet genekspression profiler i denne fritlevende befolkning, og at berørte gener og pathways kan påvirke debut og progression af sygdom

Henvisning:. Olsen KS, Fenton C , Frøyland L, Waaseth M, Paulssen RH, Lund E (2013) Plasma Fatty Acid Nøgletal Affect Blood Gene Expression Profiler – En tværsnitsundersøgelse af de norske kvinder og kræft post-Genome Kohorte. PLoS ONE 8 (6): e67270. doi: 10,1371 /journal.pone.0067270

Redaktør: Wolf-Hagen SCHUNCK, Max Delbrueck Center for Molekylær Medicin, Tyskland

Modtaget: 25 oktober, 2012; Accepteret: 16 maj 2013; Udgivet: 25 juni 2013

Copyright: © 2013 Olsen et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Undersøgelsen blev finansieret af tilskud fra det norske Forskningsråd og universitetet i Tromsø. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

typen og mængde fedtsyrer (FAS) i en persons kost bestemme de relative mængder af FA’er i væv af kroppen, og kan påvirke patogenesen af ​​cardiovaskulære og inflammatoriske sygdomme, såvel som cancer [1 ] – [3]. Et væld af mekanismer er blevet vist at påvirke sygdommens patogenese, herunder lipidmetabolisme og inflammation. At studere de komplekse molekylære mekanismer involveret i sammenhængen mellem ernæringsmæssige faktorer og multifaktorielle sygdomme, er high-throughput teknologier som transcriptomics anvendes i stigende grad.

Betydningen af ​​kosten fedt afspejles i kompleksiteten af ​​FA stofskifte. Efter indtagelse, eller efter lipolyse i fedtvæv, FA’er ind i blodet enten esterificeret i lipoproteiner eller ikke-esterificeret bundet til albumin. FA’er transporteres ind i celler i hele kroppen, hvor de kan nedbrydes ved (per-) oxidation, lagret som triglycerider, eller inkorporeres i phospholipiderne i cellulære membraner. Membran fosfolipider kan ændres i lipide mediatorer såsom inositol trifosfat (IP

3), og FA’er bosat i de cellulære membraner kan mobiliseres gennem handling af phospholipaser og gennemgå ændringer at give en bred vifte af immunaktive eicosanoider. Endvidere FA’er er potente regulatorer af genekspression via receptorer ligesom peroxisomproliferatoraktiverede receptorer (PPAR’er) [4], [5]. Kollektivt, PPAR’er og deres bindende partnere, retinoid X-receptorer (RXR), regulere cellulære og fysiologiske processer, herunder FA metabolisme, cellulært stress og inflammation.

Et centralt aspekt af FA biologi er specificiteten udledes af FA struktur samt det faktum, at kilder i kosten er forskellige i FA’er de indeholder. To langkædede flerumættede FA’er (PUFA) er afgørende for mennesker, og skal indhentes fra kosten: linolsyre (LA, 18:02 n-6) og alfa-linolensyre (ALA, 18:03 n-3), begge hvoraf stammer hovedsageligt fra planteolier. LA metaboliseres til arachidonsyre (AA, 20:04 n-6), hvorimod ALA omdannes til eicosapentaensyre (EPA, 20:05 n-3) og docosahexaensyre (DHA, 22:06 n-3). Denne metabolisme af PUFA’er er yderst begrænset i mennesker [6]. Desuden kan pattedyr ikke konvertere n-6 FA’er til n-3 FA’er [7], hvilket gør de to klasser metabolisk adskilte. n-6 og n-3 PUFA’er konkurrere om de samme enzymsystemer, således at omdannelsen af ​​ALA til EPA og DHA er yderligere reduceret hos personer, som overholder en vestlig kost, på grund af den højt indtag af LA. Derfor EPA og DHA er hovedsageligt fra kosten marine kilder.

Det er blevet foreslået, at n-6 FA’er er pro-inflammatoriske, hvorimod n-3 FA’er er langt mindre, og nogle gange endda anti-inflammatoriske. Forholdet mellem n-6 /n-3 FA’er er blevet impliceret i patogenesen af ​​tilstande som inflammatoriske og kardiovaskulære sygdomme, samt cancere i bryst, prostata og tyktarm [1], [8], [9]. En diætetisk n-6 /n-3 forhold på 1 kan betragtes sund, svarende til en 50% n-3 FA-indhold i væv, men typisk vestlig kost giver en betydeligt højere n-6 /n-3-forholdet [10] . Men en relativt høj n-3 indtag og lavt n-6 /n-3-forhold observeret i nordmænd, som indtager store mængder af fisk, fiskeprodukter og fiskeolie kosttilskud sammenlignet med andre vestlige befolkninger [11], [12]. Effekter af kosten interventionsstudier at reducere n-6 /n-3-forhold hos raske forsøgspersoner omfatter et reduceret antal blodplader og leukocytter [13], og gavnlige modulation af metaboliske og inflammatoriske markører [14], [15]. Inddragelsen af ​​inflammatoriske mekanismer i associationen mellem n-6 /n-3 ratio og sygdom har ført til den hypotese, at en høj n-6 /n-3-forhold kan forårsage en “fysiologisk switch” i retning af en permanent tilstand af lav kvalitet inflammation, som kan være til skade for flere aspekter af menneskers sundhed [1], [16].

på trods af den overordnede hypotese om en “fysiologisk inflammatorisk switch”, genom-dækkende transcriptomics studier udforske de potentielle virkninger af n -6 /n 3-forholdet i den almindelige befolkning er knappe. Imidlertid har nogle interventionsstudier brugt FA tilskud til at undersøge virkningerne på genekspression niveauer. En målrettet undersøgelse med raske voksne viste reduceret ekspression af udvalgte signal transduktion gener og proinflammatoriske cytokiner efter en reduktion på 40% af n-6 /n-3-forholdet [17]. Derudover har kort og lang sigt af FA tilskud på genom-dækkende transskription i blodceller blevet undersøgt [18]. Postprandiale genekspression ændringer blev fundet i mononukleære celler fra perifert blod (PBMC’er) efter en DHA-rig måltid, herunder opregulering af stressgener og nedregulering af lipidmetabolisme [19]. Efter længere tids tilskud (26 uger) med EPA /DHA i en ældre befolkning, blev PBMC genekspressionsniveauer relateret til inflammatoriske og atherogene veje faldt [5].

Samlet set molekylære og epidemiologiske undersøgelser viser, hvor vigtigt det af n-6 /n-3-forhold i forbindelse med forebyggelse af inflammatoriske og kardiovaskulære sygdomme samt kræft. Anvendelsen af ​​n-6 /n-3-forholdet til at overvåge og ændre risikofaktorer i forbindelse med human sygdom er ikke uden uenighed [20]. En vigtig indvending skyldes, at den samlede n-6 /n-3-forhold, som ofte anvendes i epidemiologiske undersøgelser, ikke skelner mellem forskellige typer af PUFA’er, f.eks LA /ALA eller AA /EPA forhold. Desuden ekstrapolering af de positive virkninger af FA nøgletal på sygdom, at deres potentielle virkninger under sygdomsstart ikke blevet grundigt evalueret. Med henblik på at udforske de potentielle mekanismer i FA nøgletal i sygdomsforebyggelse, brugte vi data fra de norske kvinder og Kræft (NOWAC) Post-genom Kohorte [21] for at udføre en tværgående analyse af midaldrende norske kvinder. Vi grupperet undersøgelsespopulationen ifølge tre plasma FA-forhold (LA /ALA, AA /EPA og totale n-6 /n-3), og identificerede forskelle i blodet genekspressionsprofiler ved at sammenligne det højeste versus de laveste FA forholdet deciler. Til vores viden, den nuværende undersøgelse er den første til at udforske de genom-dækkende transkriptom effekter af FA nøgletal i et repræsentativt kohorte.

Materialer og Metoder

Study Befolkning og Materials

den NOWAC Study [22] og NOWAC post-genom Cohort [21], er blevet beskrevet detaljeret andetsteds. Kort fortalt Post-genom Kohorte består af 50 000 kvinder født mellem 1943 og 1957. Inviterede kvinder blev bedt om at besøge deres praktiserende læge for at få blod opsamles ved hjælp af et kit, som de har modtaget med posten, og at besvare et to-siders spørgeskema om antropometriske og livsstil parametre (herunder brug af kosttilskud, medicin og menstruation status). Blodprøver og spørgeskemaer blev returneret med posten til NOWAC studiecenter. I alt 500 kvinder blev tilfældigt udvalgt til denne undersøgelse, 444 hvoraf returnerede blodprøver og spørgeskemaer i løbet af 2005 (svarprocent 89%). Alle kvinder indgår i vores studiepopulation held returneret en citrat-buffer blodprøve, og en PAXgene blod RNA samling rør, hvilket sparer RNA profilen af ​​alle cirkulerende celler (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Tyskland). Blodprøver skulle nå studiecenter og fryses ikke mere end 3 dage efter blodprøvetagning. Desuden blev alle inkluderet kvinder kræves postmenopausal efter selvrapportering og plasma hormon niveauer (99 udelukket) [23]. Medicin blev klassificeret i følgende kategorier: diabetes, ikke-steroide anti-inflammatoriske lægemidler (NSAID), statiner, hjerte-kar-medicin (diuretika, adrenerge beta-antagonister, calciumkanalblokkere, renin-angiotensin systemet hæmmere (herunder i kombination med diuretika) og andre anti -hypertensives), og immunsystem-relateret medicin. Baseret på denne klassificering blev 30 kvinder, der tager diabetes medicin, statiner, og immunsystem-relateret medicin udelukket. Desuden to kvinder ved hjælp anti-thrombotics, og en hjælp hydroxychloroquin blev udelukket fra undersøgelsen. Kvinder var ikke forpligtet til at faste før blodprøvetagning, men dem, der ikke havde spist i 12 timer eller mere blev defineret som fastende. Kvinder, der havde røget i løbet af ugen før blodprøvetagning blev defineret som rygere, og dem, der havde taget n-3 kapsler /olier og /eller levertran ugen før blodprøvetagning blev defineret som brugere af n-3 kosttilskud.

Etik Statement

NOWAC post-genom Kohorte studie blev godkendt af det regionale udvalg for medicinsk forskning Etik og det norske Datatilsynet. Alle deltagere gav skriftligt informeret samtykke.

RNA Extraction og Gene Expression Profiling

Nærmere oplysninger om eksperimentelle procedurer er blevet beskrevet andetsteds [24]. Totalt RNA blev isoleret ved anvendelse af PAXgene Blood RNA Isolation Kit (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Tyskland) ifølge producentens protokol. RNA mængde, kvalitet og integritet blev vurderet ved hjælp af NanoDrop ND1000 spektrofotometer (Thermo Scientific, Wilmington, Delaware, USA) og Experion automatiseret elektroforese-system (BioRad Laboratories, Hemel Hempstead, UK); 39 prøver blev udelukket på grund af lav RNA kvalitet eller kvantitet. Ingen metode reduktion globin blev anvendt i overensstemmelse med vores tidligere fund, der viste ingen større fordel af reduktion af globin-RNA for microarray platform anvendes i den foreliggende undersøgelse [25]. Gene udtryk niveauer blev målt ved hjælp af Human Genome Survey Microarray V2.0 (Applied Biosystems, ABI, Life Technologies, Carlsbad, Californien, USA). Den microarray indeholder 32 878 prober til afhøring af 29 098 udskrifter. ABI Expression System software blev brugt til at udtrække signalintensiteter og signal /støj-forhold, og til at markere pletter. Eksperimentelle detaljer og krævede datafiler blev forelagt Gene Expression Omnibus (ww.ncbi.nlm.nih.gov/geo), under accessionsnummer GSE15289.

Microarray data Forbehandling og Normalisering

BioConductor /R statistisk pakke blev brugt til microarray data forbehandlingsfasen (script kan rekvireres). Standard ABI eksklusionskriterier blev anvendt, fjerne sonder med et signal /støj-forhold på mindre end 3, eller dem, der blev markeret som uregelmæssig ved scanneren. Der var 10 784 sonder, der opfyldte udvælgelseskriterierne, og disse blev inkluderet i genekspression matrix. Manglende værdier blev tilregnet ved anvendelse af k-nærmeste nabo metoden [26]. Arrays der vises en uregelmæssig intensitet mønster i de indbyggede kontroller blev fjernet (n = 3). De genekspression datasæt blev normaliseret ved hjælp af en fraktil og kontrol-baserede normalisering tilgang [27] (script kan rekvireres). Sonder med meget lav variabilitet ( 0,1), eller meget lav gennemsnitlig log2 signal ( 9,5)., Blev fjernet

FA Målinger

Det Nationale Institut for Ernæring og Seafood Research analyseret 34 unikke FA’er i citrat-buffered plasmaprøver, ved hjælp af hurtige gaskromatografi [28]. Mislykkede målinger forårsaget otte prøver, der skal udelukkes. FA-forhold blev beregnet ud fra massen af ​​hver FA.

Statistisk analyse

Det endelige antal omfattede kvinder var 227. Til denne eksplorativ analyse blev genekspression matricer genereret ved at arrangere prøver (kolonner) fra højeste til laveste værdier for de tre FA nøgletal betragtes (LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3). Inden for hver matrice kun den højeste og laveste decil af prøver blev sammenlignet (decil n = 23). Potentielle konfoundere blev evalueret ved at sammenligne de højeste og de laveste deciler hjælp uafhængig prøve t-test med to-tailed p-værdier, Mann-Whitney U-test, og Chi square test (SPSS Statistics 19, IBM, Armonk, New York), med p 25% og nominel p 0,05 blev brugt som signifikans tærskelværdier i GSEA

Resultater

Vores undersøgelse (n = 227) var lidt overvægtig, og en. -kvart af dem var rygere (tabel 1). Et flertal af undersøgelsens kvinder havde taget n-3 kosttilskud, i konkordans med tidligere resultater i den norske befolkning [12]. Ikke desto mindre blev befolkningen gennemsnit af alle FA nøgletal domineret af n-6 FA’er. Den gennemsnitlige LA /ALA-forholdet var ca. 50, betyder AA /EPA-forholdet var ca. 4, og betyde total n-6 /n-3-forholdet blev ca. 6. De højeste og laveste FA forholdet deciler omfattede 23 kvinder hver, og deres egenskaber er præsenteret i tabel 2 og supplerende tabel S1. Der var ingen signifikante forskelle i body mass index, rygning, faste og medicinforbrug mellem sammenligningsgrupper (p 0,01). Der var ingen signifikante forskelle i de vigtigste egenskaber mellem de højeste og laveste LA /ALA deciler. Når man sammenligner den højeste versus laveste AA /EPA deciler, den laveste decil var lidt ældre og havde en højere frekvens af n-3 supplement brug. Det samme mønster af alder og supplement brug var til stede i sammenligningen af ​​den højeste versus laveste samlede n-6 /n-3 deciler. I undersøgelsen befolkningen som helhed, brugere af n-3 kosttilskud var lidt ældre end ikke-brugere (2 år ældre, p 0,01, data ikke vist), men aldersforskellen var statistisk signifikant. Den hyppige brug af kosttilskud kan være relateret til AA /EPA forholdet den laveste AA /EPA decil og den laveste samlede n-6 /n-3 decil (AA /EPA-forholdet 1,3 og 1,5, henholdsvis), der kan betragtes som balanceret (tabel 2). Der var ingen signifikante forskelle mellem nogen af ​​FA forholdet deciler vedrørende tekniske variabler (tidsrummet mellem opsamling blod og nedfrysning af blodprøven, dato for RNA ekstraktion, eller microarray lotnumre, data ikke vist).

LA /ALA-forholdet var forbundet med det højeste antal differentielt udtrykte gener (Tabel 3, t-test, justeret p≤0.01, 315 gener), efterfulgt af den samlede n-6 /n-3-forholdet ( 125 gener), og AA /EPA-forholdet (72 gener). Vi præsenterer de øverste 10 op- og ned-regulerede gener (Tabel 4-6), og komplette gen lister er til rådighed (Supplerende tabeller S2-S4). Alle tabeller indeholder gen symboler og tilsvarende gen navne. Genekspressionsprofiler ifølge AA /EPA og total n-6 /n-3-forhold overlappede lidt mere end genekspressionsprofilen ifølge LA /ALA-forhold, og ingen gener blev delt på tværs af alle tre forhold (Supplemental Figur S1). Som det ofte ses, når man studerer menneskelige komplekse væv i en ikke-eksperimentel indstilling, biologisk variation mellem individer var stor, og størrelsen af ​​påviselige genekspression ændringer var lille: ingen udskrifter ændret mere end ca. 1,4 gange mellem grupperne. Differentielt udtrykte gener, resultatet af den sammenligning af de højeste versus de laveste LA /ALA deciler inkluderet inflammatoriske markører som receptorunderenheder for IL1 og IL10 (IL1R2, IL10RB), kemokiner (CCL7, CCL24), og TLR8 (tabel 4 og supplerende tabel S2) . Key FA stofskifte regulatorer blev differentielt udtrykt, herunder PPARy bindende partnere. Interessant, gener relateret til autofagi blev mere stærkt udtrykt i den laveste LA /ALA decil, herunder KIAA0831 og OPTN. Listen over differentielt udtrykte gener overlappede med 50 gen-sæt i MSigDB tilhører to hovedkategorier (tabel 7 og supplerende tabel S5): en kategori involverer immune processer, med op til 20% overlap (f.eks IL10 vej, NO

2 -afhængig IL12 vej, og systemisk lupus erythematosus vejen), og én relateret til funktion, emballering, vedligeholdelse og reparation af DNA og RNA (f.eks Reactome afvikling af DNA, 18% overlap). En betydelig overlapning med gensæt svarende til målene i to miRNA blev identificeret, samt med tre gensæt med fælles promotor- motiver. Men hverken motiv matches nogen kendte transkriptionsfaktorer. Ifølge GSEA (tabel 8), blev Jak /STAT vej positivt beriget i den højeste LA /ALA decil. Vejviser

Når man sammenligner den højeste versus laveste AA /EPA deciler, differentielt udtrykte gener omfattede PPARy målet ABCG1 (tabel 5 og supplerende tabel S3). Meget få inflammatoriske gener blev forbundet med AA /EPA-forholdet. Listen over differentielt udtrykte gener overlappede med 24 gen sætter hovedsageligt relateret til kataboliske processer og fedtstofskiftet, herunder phospholipid transport (17% overlap), og mål for transkriptionsfaktorer som LXRA /NR1H3 og RXRB (tabel 7 og supplerende tabel S6). Syv gen sæt, der omfattede mål for specifikke miRNA var betydelig, herunder MIR-103/107 og MIR-7. GSEA viste betydelig negativ berigelse for svovl metabolisme i højeste AA /EPA decil (tabel 8).

differentielt udtrykte gener, resultatet af den sammenligning af de højeste versus laveste samlede n-6 /n-3 deciler inkluderet ABCG1 , OSBP2 og PLA2 alle involverede i FA og lipid metabolisme (tabel 6 og supplerende tabel S4). Listen over differentielt udtrykte gener overlappede op til 14% med gensæt relateret til endoplasmatisk reticulum og Golgi funktion, vesikeltransport og protein foldning (tabel 7 og Supplemental tabel S7). Apoptotiske gen sæt blev identificeret, samt to miRNA target sæt: MIR-326 og MIR-296. Desuden differentielt udtrykte gener overlappede med to gen-sæt deler promoter motiver, der ikke matcher nogen kendte transkriptionsfaktorer. Ifølge GSEA, ingen veje betydeligt beriget i henhold til total n-6 /n-3-forhold.

Diskussion

I denne eksplorativ analyse, vi undersøgte LA /ALA, AA /EPA og total n-6 /n-3-forhold målt i plasma, og deres potentielle indvirkning på blod genekspression i et tværsnit af midaldrende norske kvinder. Trods den høje forbrug af fisk og n-3-rige fisk olie kosttilskud blandt nordmændene [11], [12], befolkningen gennemsnit af alle FA-forhold var domineret af n-6 PUFA. Imidlertid AA /EPA-forholdet i den laveste AA /EPA og total n-6 /n-3 deciler kan betragtes som “afbalanceret”, og afspejler den hyppige brug af EPA-rige n-3 kosttilskud i disse grupper.

Når man sammenligner de højeste versus de laveste FA forholdet deciler, gener og veje relateret til inflammation blev udtrykkes forskelligt i alle tre betragtes FA nøgletal. Desuden kan identifikation af gener relateret til lipidmetabolisme og autofagi peger på vigtigheden af ​​disse processer til at belyse den molekylære mekanisme relateret til de forskellige sundhedsmæssige virkninger af n-6 versus n-3 FA’er. Generelt kan FA’er påvirke genekspressionsprofiler via flere ruter. Disse omfatter direkte mekanismer, såsom binding til nukleare transkriptionsfaktorer, men også indirekte mekanismer såsom produktion af IP

3 og DAG. Disse sekundære budbringere føre til modulering af cellulære funktioner og sekretion af signalmolekyler, herunder eicosanoider. Eicosanoider og beslægtede forbindelser handle på en parakrin måde, og kan påvirke udtrykket profiler af tilstødende celler. Genekspressionsprofilerne præsenteres her skal ses som en kombineret udlæsning af disse mekanismer i blodceller.

FA Nøgletal og inflammatorisk Signaling

Molekylær og epidemiologiske undersøgelser har vist immunregulerende virkninger af kosten FA’er. I den foreliggende undersøgelse blev LA /ALA-forhold er tilknyttet det største antal differentielt udtrykte gener sammenlignet med de andre forhold, både for alle gener kombineret, og om gener involveret i inflammatoriske processer. På vejen niveau, GSEA afsløret, at den pleiotropiske Jak /STAT pathway blev beriget i den højeste LA /ALA decil. Denne vej betragtes som en principal signaleringskaskade for mange cytokiner, og dets berigelse i den højeste LA /ALA decil kan være relateret til det højere niveau af ekspression af adskillige cytokiner, kemokiner, og tilsvarende receptorer og aktivatorer i samme gruppe (herunder IL1R2 , IL10RB, CCL7, TLR8). Desuden har en række veje i forbindelse med cytokiner var blandt de overlappende gensæt rapporteret i MSigDB. På linje med de nuværende resultater i en fritlevende population, der forbruger store mængder af fisk og n-3 kosttilskud, har flere undersøgelser rapporteret, at langsigtet fiskeolie kosttilskud kan reducere cytokinproduktion [18], med en potentiel fordel for inflammatorisk sygdom patogenese.

En vigtig pro-inflammatorisk komponent af medfødte og adaptive immunitet, TLR8 blev opreguleret i den højeste LA /ALA decil. Undersøgelser har vist, at kosten n-3 FA’er hæmme TLRs, med positive konsekvenser for inflammatoriske og immunreaktioner [32], [33]. Endvidere ekspressionsniveauet af TLR8 korreleret med dårligt resultat og forøget inflammation i iskæmisk slagtilfælde [34]. TLR8 er højt udtrykt i perifere blodleukocytter, og ved aktivering fører til NF-KB-aktivering og sekretion af cytokiner. I forbindelse med de højere ekspressionsniveauerne af cytokiner og relaterede faktorer i højeste LA /ALA decil, kan TLR8 ekspressionsniveauet være tegn på højere inflammatorisk status i denne gruppe. Til støtte for denne hypotese, receptoren for den pro-inflammatoriske blodpladeaktiveringsfaktor, PTAFR, var opreguleret i den højeste LA /ALA decil. PTAFR vides at udløse inflammatoriske og trombotiske kaskader, og er vigtig for udvikling af hjerte-kar-sygdom. I en kosten interventionsstudie, Ambring

et al

. [13] fandt reduceret antal blodplader efter reduktion af n-6 /n-3-forhold, som kan afspejles i vore data som lavere PTAFR ekspressionsniveauer i den laveste LA /ALA decil. Fc receptor fragmenter FCGRT og FCER1B (også kendt som MS4A2), samt GTF2I, som er nødvendige for Fc tung kæde transskription, var opreguleret i den højeste LA /ALA decil i vores undersøgelse. Disse fragmenter er en del af receptorerne for IgG og IgE, som er vigtige mediatorer af hypersensitive reaktioner. Omvendt de lavere ekspressionsniveauer i gruppen med tilfredsstillende LA /ALA-forhold, kan ses som en indikation af lavere immunologisk aktivering forbundet med lavere forhold. Den højere ekspressionsniveau af SRGN i den højeste LA /ALA decil kan også være tegn på hypersensitivitet, da dette protein secerneres fra mastcelle granuler efter aktivering. Endvidere blev granzym B hæmmer SERPINB9 mere stærkt udtrykt i laveste samlede n-6 /n-3 decil, montering med en reduceret immunologisk aktivitet i de laveste FA forholdet deciler.

Fælles for de processer, der er beskrevet ovenstående er relationen til hypersensitive reaktioner hos mennesker med lidelser som astma og allergi. Allergen-binding til IgE og interaktion med Fc-receptoren i sidste ende fører til en frigivelse af eicosanoider, blodpladeaktiveringsfaktor og cytokiner såsom IL1. Kollektivt disse mediatorer fører til aktivering og rekruttering af inflammatoriske celler, som kan være relateret til den forøgede ekspression af den kemotaktiske CCL7 (i den højeste LA /ALA decil) og CCL24 (i den højeste AA /EPA decil), og cellen migrations- relaterede PLAUR (i den højeste LA /ALA decil). Flere af de identificerede vej niveau resultater understøtter denne hypotese. I modsætning hertil fandt vi, at en underenhed af antigenpræsenterende MHC II-komplekset, HLA-DQA1, blev nedreguleret i den højeste AA /EPA decil. De molekylære mekanismer, der beskrives her i forhold til immunoregluation af FA’er, kan være en del af ætiologien af ​​kroniske inflammatoriske sygdomme, som er foreslået af andre [35]. For nylig har opmærksomheden været henledt på astma og andre atopiske vilkår som risikofaktorer for kroniske inflammatoriske sygdomme som diabetes og hjertekarsygdomme [36]. Mekanismerne i denne forening fortsat uklare, men immunologisk dysregulering fremstår som en potentiel sammenhæng mellem atopi og kroniske sygdomme [37]. Kost er en modificerbare risikofaktor for flere kroniske sygdomme, og genekspressionsmønstre beskrevet her, kan udgøre en del af de komplekse og multifaktorielle forbindelser mellem kost, kroniske inflammatoriske sygdomme og atopiske tilstande.

I modsætning til vores tidligere hypotese, få gener relateret til inflammatoriske signaleringsveje blev differentielt udtrykt ifølge AA /EPA-forholdet. AA og EPA er forløbere for en række inflammatoriske signalmolekyler, og er fundamentale for konsekvenserne af kosten PUFA i inflammation [1]. Men i overensstemmelse med vores resultater på genekspression i cirkulerende blodceller, kunne en nylig giver ingen faste konklusioner om marine n-3 PUFA og cirkulerende inflammatoriske markører hos raske individer, eller hos personer med risikofaktorer for hjertekarsygdomme [38].

PPARy pathway kan moduleres af FA nøgletal

Flere gener relateret til lipidmetabolisme blev differentielt udtrykt ifølge FA nøgletal, og dette blev afspejlet i vejen niveau analyse samt. Betydelige overlapninger med indberettede gensæt fra MSigDB inkluderet phospholipid transportør aktivitet og Kegg ABC transportører (forbundet med AA /EPA-forhold), samt post Golgi vesikel medieret transport og intracellulær transport (forbundet med den totale n-6 /n-3-forhold ). Ifølge LA /ALA-forholdet, ingen pathway niveau processer var betydelig, men vigtige FA stofskifte regulatorer som RXRA, FABP4 (begge bindende partnere til PPARy), og ADIPOR1 blev udtrykt forskelligt. Disse nøgleregulatorer har været impliceret i patogenesen af ​​aterosklerose, diabetes og stofskiftesygdomme [39] – [41]. PPARy target ABCG1 var et af meget få gener, der var signifikant associeret med mere end en FA-forhold: det blev udtrykt ved lavere niveauer i den højeste AA /EPA og n-6 /n-3 deciler. ABCG1 fremmer cholesterol efflux fra makrofager, og reduceret ekspression hos diabetikere var relateret til øget skumcelledannelse [42]. Foreningen af ​​lave ABCG1 niveauer med højere FA nøgletal i vores datasæt kan give hints til vigtige atherogene konsekvenser af nøgletal domineret af n-6 FA’er. Tilsammen kan man spekulere i, at PPARy vej moduleres ved forskellige FA nøgletal, og at eventuelle sundhedsmæssige gevinster kan opnås via denne vej, ved at sænke FA nøgletal, der er domineret af n-6 FA’er.

FA Nøgletal kan påvirke autophagy

Uventet flere gener relateret til autofagi blev udtrykt ved højere niveauer i de laveste deciler i alle FA nøgletal. Nøglegener omfattede positiv regulator KIAA0831 (også kendt som Barkor /Atg14, opreguleret i laveste LA /ALA) og OPTN (også kendt som FIP2, opreguleret i den laveste LA /ALA og total n-6 /n-3 deciler).