Abstrak

Gen ADAM33 dikaitkan dengan patofisiologi Penyakit Paru Obstruktif Kronis (PPOK) dan

aterosklerosis. Dalam penelitian ini kami menyelidiki semua penyebab, PPOK dan mortalitas kardiovaskular, dalam kaitannya dengan nukleotida tunggal

polimorfisme (SNP) di ADAM33 (Q_1, S_1, S_2, T_1 dan T_2) yang genotipe pada 1.390 subjek dari Vlagtwedde /

Vlaardingen kohort. Peserta diperiksa saat masuk di 1989/1990 dan ditindaklanjuti sampai evaluasi status penting pada

31 Desember, 2008. Menggunakan Cox proportional hazards regression kami memperkirakan risiko SNP dalam kaitannya dengan kematian,

disesuaikan untuk jenis kelamin, usia, FEV1, tinggi badan, tempat tinggal dan packyears merokok. Selain itu, kami melakukan bertingkat

analisis sesuai dengan kebiasaan gender dan merokok. Setelah 18 tahun, 284 (20,4%) subyek telah meninggal (107 karena kardiovaskular

Penyakit dan 20 karena PPOK). Individu homozigot untuk alel minor dari SNP T_2 memiliki peningkatan risiko semua penyebab dan

mortalitas kardiovaskular dibandingkan dengan jenis liar: rasio hazard (95% interval kepercayaan 2,0-6,7) 3,6 dan 3,4 (1,2-9,5)

masing-masing. Individu homozigot untuk alel minor dari S_1, S_2, T_2 atau Q_1 telah peningkatan risiko PPOK signifikan

mortalitas. Dalam stratified analisis risiko semua penyebab kematian terkait dengan SNP T_2 tidak berubah: betina 3,5 (1,5-8,3),

laki-laki 3,1 (1,2-7,6), tidak pernah perokok 3,8 (0,9-16,3), pernah perokok 3,6 (1,8-7,2). Studi ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa

ADAM33 adalah gen pleiotropic yang berhubungan dengan semua penyebab, PPOK dan mortalitas kardiovaskular, terlepas dari potensi

pembaur.

Pengantar

Umur manusia telah meningkat selama bertahun-tahun hampir di seluruh dunia

[1]. Oleh karena itu konsep penuaan yang sehat, yang didefinisikan sebagai tinggi

kualitas hidup dalam tahap kehidupan dengan tidak adanya usia terkait

Penyakit, menjadi semakin penting [2]. Sejauh ini

Mekanisme menjelaskan perbedaan individu dalam umur dan

kerentanan terhadap penyakit tidak dipahami dengan baik. Tiga puluh persen

varians individu dalam harapan hidup ditentukan secara genetik

[3], namun faktor-faktor penentu genetik spesifik umur manusia masih

tetap tidak diketahui. Salah satu tujuan utama dalam penelitian

pada penuaan adalah untuk mengidentifikasi orang yang berisiko tinggi untuk mengembangkan lebih awal

patologi onset umumnya terkait dengan penuaan dan memberikan kontribusi

kematian dini [3]. Ada kebutuhan yang belum terpenuhi untuk studi

yang meningkatkan pengetahuan kita tentang faktor-faktor penentu variasi dalam

umur manusia, morbiditas dan mortalitas dan sorot yang

target potensial untuk pencegahan. Salah satu tujuan adalah untuk mengidentifikasi

gen pleiotropic yang dapat menyebabkan kematian dini dengan cara mempengaruhi

risiko satu, atau lebih dari satu, penyakit.

Sebuah keluarga protein yang mungkin penting dalam menjelaskan

perbedaan individu dalam umur adalah ADAM (A Desintegrin dan

Metalloproteinase) keluarga. ADAMs adalah membran-berlabuh

protein milik seng protease superfamili [4,5]. Ta Men

berperan dalam adhesi sel, migrasi sel dan proteolisis [6] dan

sehingga sangat penting untuk banyak proses kontrol dalam pembangunan

dan homeostasis [7]. ADAM33 mungkin terkait dengan keseluruhan

kematian melalui link untuk '' inflamm-penuaan ''. Fenomena ini

mengacu pada fakta bahwa penuaan dikaitkan dengan kronis, kelas rendah

inflamasi yang menyebabkan kerusakan jaringan jangka panjang dan

peradangan kronis sistemik [8], yang berkontribusi terhadap peningkatan

kematian pada orang tua [8,9]. ADAM proteinase dapat

melepaskan dan mengaktifkan sitokin, dan jika nukleotida tunggal

polimorfisme (SNP) pada gen ADAM33 akan mempromosikan

Kegiatan merusak pro-inflamasi atau jaringan dari ditranskripsi yang

protein, hal ini dapat berkontribusi untuk peristiwa kematian dini.

Pada tahun 2002, Van Eerdewegh et al. diidentifikasi ADAM33 sebagai

gen kerentanan untuk asma dan saluran napas hyperresponsiveness

[5]. Penelitian selanjutnya telah mengaitkan polimorfisme di ADAM33 ke

saluran udara hyperresponsiveness dan peradangan saluran napas kronis di

Penyakit Obstruktif paru (PPOK), dan dipercepat paru-paru

Fungsi penurunan dan pengembangan COPD pada populasi umum

[10,11]. Selain itu, baru-baru ADAM33 dikaitkan dengan penyakit pembuluh darah (CVD), menekankan peran potensial pleiotropic nya

penyakit yang berhubungan dengan usia [6].

Mengingat pentingnya fisiologis ADAM33 di paru

dan penyakit kardiovaskular, kami berhipotesis bahwa ADAM33 memiliki

berdampak pada kematian akibat gangguan ini.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki apakah

SNP pada gen ADAM33 berhubungan dengan semua penyebab, COPD

dan mortalitas kardiovaskular.

Metode

Pernyataan Etika

Protokol penelitian telah disetujui oleh medis universitas setempat

komite etika rumah sakit, University of Groningen, Universitas

Pusat Medis Groningen, Belanda, dan semua peserta

memberikan persetujuan tertulis dari mereka. Pada tahun 1984, Komite

Subyek manusia dalam Penelitian dari University of Groningen

Ulasan penelitian dan menegaskan keamanan protokol dan

Desain penelitian.

Studi Populasi

Kami mempelajari 1.390 subyek dari Vlagtwedde / Vlaardingen

kohort yang berpartisipasi dalam survei terakhir di 1989/1990 [11]. Ini

umum kohort berbasis populasi orang kulit putih Belanda

keturunan dimulai pada tahun 1965 dan telah diikuti selama 25 tahun.

Survei dilakukan setiap 3 tahun, di mana versi Belanda

Dewan British Medical kuesioner standar adalah

diisi, dan spirometri dilakukan [11]. Status penting dari semua

peserta dalam studi Vlagtwedde / Vlaardingen Desember

31, 2008 dinilai. Kami mengevaluasi tiga hasil kematian, yaitu

semua penyebab kematian (termasuk penyebab eksternal kematian), dan

COPD dan mortalitas kardiovaskular (baik sebagai primer atau

penyebab sekunder kematian). Penyebab kematian diberi kode

menurut International Classification of Diseases (ICD-9

dan ICD-10, Tabel S1). Analisis terhadap penyebab kematian tertentu yang

dilakukan pada Statistik Belanda (Den Haag).

Sampel darah dan DNA Ekstraksi

Pada 1989/1990 depot neutrofil dari sampel darah perifer

dikumpulkan dan disimpan di -20uC. Pada tahun 2003-2004 DNA

diekstraksi dari sampel tersebut dengan QIAamp DNA Mini darah kit

(Qiagen, Hilden, Jerman) dan diperiksa untuk kemurnian dan konsentrasi

dengan UV-Vis NanoDrop ND-1000 spektrofotometer

(NanoDrop Technologies, Wilmington, DE).

SNP seleksi dan genotipe

Lima SNP di ADAM33, sebelumnya dikaitkan dengan asma, saluran napas

hyperresponsiveness, COPD, atau penurunan dipercepat dalam Paksa

Volume ekspirasi dalam 1 detik (FEV1) [5,11] genotyped:

rs612709 (Q_1, (C / T)), rs3918396 (S_1, (Val-Ile)), rs528557 (S_2,

(G / C)), rs2280091 (T_1, (Met-Thr)) dan rs2280090 (T_2, (Pro

Ser)). Rincian genotip dan probe untuk SNP genotipe yang

diterbitkan sebelumnya [11]. Sejak SNP T_1 dan T_2 dalam tinggi

linkage disequilibrium (r2 = 0,97, Gambar 1) hanya SNP T_2 adalah

dianalisis. Gambar 2 menunjukkan posisi SNP genotipe dalam

Gen ADAM33.

Analisis Statistik

Hardy-Weinberg Equilibrium diuji menggunakan uji x2 (cutoff

nilai p, 0,05). Pertama, analisis deskriptif dilakukan.

Perbedaan dalam distribusi genotipe antara mati dan hidup

subyek diuji menggunakan tes x2. Cox proportional hazards

regresi disesuaikan dengan jenis kelamin, usia, FEV1, tinggi badan, tempat

tinggal dan packyears merokok (semua pada 1989/1990 survei)

digunakan untuk mengevaluasi hubungan antara SNP dan semua penyebab

dan menyebabkan spesifik (PPOK dan kardiovaskular) kematian. Waktu

didefinisikan dari pemeriksaan di 1989/1990 sampai mati, akhir

tindak lanjut pada tahun 2008 atau pendaftaran terakhir jika subjek hilang

mengikuti. Kurva survival dihitung dengan menggunakan regresi Cox

model. Selain itu, analisis bertingkat menurut jenis kelamin dan

kebiasaan merokok dilakukan.

Regresi logistik disesuaikan dengan kovariat yang sama seperti pada

Regresi Cox digunakan untuk menghitung rasio odds dan 95%

interval kepercayaan untuk kesempatan hidup sampai usia 75 dan

Masing-masing 85 tahun, dalam kaitannya dengan genotipe untuk setiap SNP

secara terpisah.

P-nilai, 0,05 dianggap signifikan secara statistik (diuji 2-

sisi). Semua analisa statistik dilakukan dengan menggunakan SPSS versi

16.0 for Windows.

Hasil

Tabel 1 menunjukkan karakteristik populasi di survei di

1989/1990, menurut status penting pada 31 Desember 2008.

Setelah 18 tahun follow-up 78,2% (n = 1.087) dari kelompok itu masih

hidup. Kami memiliki tindak lanjut hampir sempurna, karena hanya 19 (1,4%) dari

peserta genotipe hilang untuk menindaklanjuti. Di antara ke-284

kematian, 20 (7,0%) terjadi karena PPOK dan 107 (37,7%) karena

CVD. Semua SNPs yang diuji di Hardy-Weinberg keseimbangan.

Semua penyebab Kematian

Tabel 2 menunjukkan distribusi genotipe mata pelajaran hidup dan

orang-orang yang telah meninggal selama 18 tahun masa tindak lanjut. Distribusi

SNP T_2 berbeda secara signifikan antara hidup dan mati

mata pelajaran. Selain itu, individu homozigot untuk anak di bawah umur

alel dari SNP T_2 memiliki rasio bahaya meningkat secara signifikan untuk allcause

kematian dibandingkan dengan jenis liar, kepercayaan 3.6 (95%

Interval 2,0-6,7) (Tabel 3). SNP T_2 menunjukkan peningkatan semua penyebab

kematian di antara orang-orang dengan genotipe AA (Gambar 3). Yang lain

diselidiki SNP di ADAM33 tidak terkait secara signifikan

dengan semua penyebab kematian. Tabel 4 menyajikan analisis bertingkat.

Risiko semua penyebab kematian terkait dengan SNP T_2 adalah mirip pada wanita (3,5, 1,5-8,3) dan laki-laki (3,1, 1,2-7,6), sebagai

juga di pernah perokok (3,8, 0,9-16,3) dan pernah perokok (3,6,

1,8-7,2). Tidak pernah merokok individu, homozigot untuk minor

alel dari SNP S_1 memiliki meningkat secara signifikan semua penyebab kematian

risiko.

COPD Kematian

Ada perbedaan yang signifikan dalam distribusi genotipe untuk

SNP Q_1, S_1, S_2 dan T_2 antara subjek hidup dan orang-orang

yang meninggal karena PPOK (Tabel 2). Pembawa alel minor

SNP Q_1 S_1, S_2 dan T_2 memiliki COPD meningkat secara signifikan

risiko kematian dibandingkan dengan non-operator (Tabel 3). Gambar 4 menunjukkan

tren yang jelas untuk mortalitas PPOK lebih tinggi untuk mata pelajaran homozigot

untuk SNP Q_1 S_1, S_2 dan T_2.

Mortalitas kardiovaskular

Individu homozigot untuk alel minor dari SNP T_2 memiliki

meningkat secara signifikan risiko mortalitas kardiovaskular dibandingkan dengan

jenis liar (3,4, 1,2-9,5) (Tabel 3, Gambar 3). Analisis bertingkat

menurut status gender dan merokok menunjukkan bahwa risiko

mortalitas kardiovaskular antara subyek homozigot untuk

alel minor dari SNP T_2 meningkat pada semua strata (semua batas

signifikan; lihat Tabel S2). Juga, perempuan dan tidak pernah perokok yang

adalah homozigot untuk alel minor dari SNP S_1 telah secara signifikan

peningkatan risiko mortalitas kardiovaskular.

Diperkirakan kelangsungan hidup untuk Abad 75 dan 85 thn

Pada usia 75 tahun, mata pelajaran dengan genotipe AA untuk SNP T_2

yang lebih mungkin meninggal dibandingkan jenis liar (p = 0,017, Tabel

S3). Hebatnya, tidak ada mata pelajaran dengan genotipe AA untuk

SNP T_2 bertahan sampai usia 85 tahun (Tabel S4).

Diskusi

Penelitian ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa polimorfisme dalam

ADAM33 berhubungan dengan semua penyebab, PPOK dan kardiovaskular

mortalitas. Dengan demikian, ADAM33 tampaknya merupakan suatu yang penting

gen kandidat menjelaskan perbedaan individu dalam umur manusia.

Sejauh ini, ADAM33 telah berhubungan dengan penyakit paru dan

Penurunan fungsi paru-paru [11-17]. Karena asosiasi dalam penelitian kami adalah

independen fungsi paru-paru, temuan ini menempatkan cahaya baru pada

peran ADAM33. Penting, efek dari SNP adalah

diamati baik pada wanita dan laki-laki, dan tidak pernah dan

perokok, menunjukkan kekokohan hubungan antara

ADAM33 dan kematian.

ADAM33 yang istimewa disajikan dalam sel otot polos,

myofibroblasts, dan fibroblas [5], menunjukkan bahwa protein ini

mungkin penting untuk fungsi seluruh manusia

organisme, dan kemungkinan untuk paru-paru dan sistem kardiovaskular.

SNP T_2 menunjukkan jangkauan luas asosiasi, karena

pembawa alel minor memiliki risiko kematian meningkat untuk

setiap penyebab diselidiki kematian. Menariknya, semua penyebab

risiko kematian tetap meningkat secara signifikan ketika bertingkat

analisis dilakukan untuk kebiasaan gender dan merokok. Demikian

SNP T_2 dikaitkan dengan kelangsungan hidup berkurang, independen lainnya

faktor risiko.

Tikus ADAM33-nol bahwa tidak mengungkapkan ADAM33 sama sekali, jangan

menunjukkan kelainan morfologi atau perilaku dibandingkan dengan

Jenis tikus liar [18]. Temuan ini memberikan bukti sugestif

bahwa ekspresi berlebihan bukan di bawah ekspresi ADAM33 yang

protein kontribusi untuk morbiditas dan pada gilirannya peristiwa kematian.

Alel minor dari SNP Q_1, S_1, S_2 dan T_2 memiliki tinggi

Prevalensi pada subyek yang meninggal karena PPOK daripada subyek hidup,

konsisten dengan temuan sebelumnya kami menunjukkan prevalensi yang lebih tinggi

alel minor dari SNP ini pada subjek dengan PPOK daripada di

kontrol yang sehat [11]. Penelitian terakhir juga melaporkan tambahan

hubungan antara polimorfisme di ADAM33 dan dipercepat

penurunan fungsi paru-paru pada populasi umum [11]. Sekarang

Penelitian menunjukkan risiko kematian yang lebih tinggi untuk individu dengan COPD

polimorfisme di ADAM33 independen dari fungsi paru-paru mereka.

Hal ini menunjukkan bahwa ADAM33 berperan tidak hanya di saluran napas lokal

peristiwa yang menyebabkan gangguan fungsi paru-paru, tetapi juga untuk penyakit

perkembangan atau proses fisiologis yang lebih luas yang dapat

berkontribusi bagi kelangsungan hidup miskin.

Kelebihan ADAM33 dapat menyebabkan penumpahan berlebihan

mediator dan faktor pertumbuhan inflamasi, yang menginduksi

negara patologis seperti proliferasi sel otot polos dan

fibroblast diamati pada gangguan paru dan kardiovaskular

[6,11].

ADAM33 protein isoform terjadi pada paru-paru embrio manusia,

menunjukkan peran dalam pembangunan jalan napas [19]. SNP di ADAM33

memprediksi fungsi paru-paru yang buruk pada anak usia dini [20], dengan demikian itu adalah

masuk akal bahwa ADAM33 berperan dalam pengembangan jaringan, dan

bahwa alel minor dari ADAM33 SNP menyebabkan patologis

kondisi paru-paru.

Sejauh ini peran ADAM33 dalam penyakit jantung adalah buruk

dipahami. Holloway et al menunjukkan bahwa ekspresi ADAM33 adalah

lebih tinggi pada lesi aterosklerotik daripada di dinding pembuluh darah yang normal

dan menemukan hubungan antara polimorfisme intronic

(Rs574174 ST_7) di ADAM33 dan keparahan aterosklerosis [6].

Selain itu ADAM12, anggota dari subfamili yang sama dan erat

terkait dengan ADAM33, terlibat dalam pengembangan jantung

hipertrofi yang menyebabkan kematian jantung mendadak [21].

Mengambil semua hasil ke rekening, kami sarankan SNP di

ADAM33 dapat dianggap sebagai faktor risiko untuk semua penyebab dan penyakit

kematian spesifik. Selain itu, karena kami menemukan bahwa subyek dengan

genotipe AA untuk SNP T_2 memiliki kesempatan yang lebih rendah untuk mencapai usia

75, dan semua pembawa genotipe ini telah meninggal sebelum usia

85 kami percaya bahwa penelitian ini merupakan langkah penting menuju

mengidentifikasi gen yang mempengaruhi umur manusia. Hal ini menunjukkan

bahwa skrining untuk SNP ini, mungkin dalam hubungannya dengan yang lain

SNP dalam gen, dapat mengidentifikasi subyek yang beresiko untuk dini

kematian. Selain itu skrining untuk SNP T_2 memungkinkan langsung

identifikasi subyek beresiko COPD atau kardiovaskular mortalitas. Mengingat ekspresi ADAM33 meningkat halus

sel-sel otot dalam aterosklerosis [6] dan mengikuti hipotesis kami

yang berlebih dari ADAM33 dapat menyebabkan patologis

peristiwa, mata pelajaran yang berisiko dapat menerima terapi disesuaikan dengan khusus

menargetkan pada tingkat atau kegiatan ADAM33. SNP T_2 terletak di Texon

pengkodean domain sitoplasmik. Dalam terang ini sangat menarik

untuk dicatat bahwa hilangnya jangkar membran dan regulasi

domain sitoplasmik hasil ADAM33 dalam keuntungan terkait penyakit

fungsi dan pelepasan dari sel membran yang ADAM33 larut

untuk m. Bentuk ini pada gilirannya menyebabkan sel endotel diferensiasi

dan mempromosikan angiogenesis, proses penting dalam jaringan

inflamasi dan remodeling [22]. Oleh karena itu jika dalam mata pelajaran

homozigot untuk alel minor dari T_2 keuntungan-penyakit yang terkait

Fungsi terjadi, ini mungkin menerima terapi khusus. Temuan kami,

link ADAM33 ke penyakit terkemuka utama di seluruh dunia, mengungkapkan

target terapi baru yang potensial. Secara hipotesis, obat baru

yang mengontrol aktivitas ADAM33 tidak menguntungkan dapat mencegah

pengembangan baik COPD dan CVD melalui regulasi

neovaskularisasi patologis. Namun untuk tujuan ini lebih banyak studi

diperlukan.

Kekuatan utama dari penelitian ini adalah tingkat tindak lanjut yang sangat baik,

karena hanya 1,4% dari peserta genotipe tidak bisa dilacak

kembali setelah 18 tahun.

Sedikitnya jumlah kematian akibat PPOK (yaitu 20) bisa

dianggap sebagai keterbatasan penelitian kami. Namun, semua SNPs yang

menunjukkan asosiasi dengan kematian PPOK dikaitkan dengan

Pengembangan COPD pada penelitian sebelumnya.

Kami memutuskan untuk tidak memperbaiki hasil kami untuk beberapa pengujian, karena

hipotesis kami dinyatakan apriori dan berdasarkan sebelumnya

bukti yang menunjukkan peran dari ADAM33 polimorfisme

patofisiologi COPD dan CVD, sehingga mengikuti Steiner

Saran: '' Jika hasil utama telah ditetapkan sebelumnya,

kemudian mengoreksi multiplisitas mungkin terlalu konservatif dan

harus dihindari '' [23]. Meskipun penyesuaian untuk beberapa pengujian

akan mengurangi kemungkinan kesalahan tipe I, juga akan meningkatkan

kemungkinan tipe II kesalahan dan berpotensi berguna pengamatan mungkin

secara prematur dibuang [23,24].

Singkatnya, penelitian ini mengimplikasikan bahwa ADAM33 terlibat dalam

semua penyebab kematian dan kematian karena kedua COPD dan

penyakit jantung dan asosiasi ini adalah independen dari tingkat fungsi paru-paru, jenis kelamin dan kebiasaan merokok. Temuan kami

menyoroti pentingnya ADAM33 sebagai gen pleiotropic

terlibat tidak hanya pada penyakit paru, tetapi kardiovaskular

penyakit juga. Sejak polimorfisme gen ini terkait

dengan risiko kematian meningkat dan dengan mengurangi peluang kelangsungan hidup

untuk usia 75, kami percaya bahwa ADAM33 dapat mempengaruhi umur manusia.

Studi masa depan harus fokus pada fungsi dari berbagai

SNP dalam gen ini untuk lebih mengungkap perannya dalam penuaan.

Informasi Pendukung

Tabel S1 ICD-kode untuk penyebab diselidiki kematian.

(DOC)

Tabel Risiko S2 kematian kardiovaskular menurut jenis kelamin

dan kebiasaan merokok.

(DOC)

Tabel S3 Distribusi genotipe sesuai untuk menjadi hidup atau

mati pada usia 75, dan kesempatan untuk bertahan hidup sampai usia ini.

(DOC)

Tabel S4 Distribusi genotipe sesuai untuk menjadi hidup atau

mati pada usia 85, dan kesempatan untuk bertahan hidup sampai usia ini.

(DOC)

Penulis Kontribusi

Disusun dan dirancang percobaan: SMF JMV HMB. Melakukan

percobaan: CCvD. Menganalisis data yang: SMF JMV HMB. PI dari

Studi kematian didanai oleh Stichting Asma Bestrijding: HMB JMV. PI dari

studi genetik yang didanai oleh Belanda Yayasan Asma: HMB

DSP. Menulis draft pertama dari artikel: SMF. Memberikan kontribusi terhadap penulisan

kertas: SMF JMV CCvD DSP HMB.