The−3826 A→G Variant of the Uncoupling Protein-1 Gene Diminishes Postprandial Thermogenesis after a High Fat Meal in Healthy Boys
The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism | Oxford Academic. Academic.Oup.com
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Uncoupling protein-1 (UCP1) activity in brown adipose tissue increases energy expenditure, and contributes to diet-induced or cold-induced thermogenesis. We previously reported that children with −3826 A → G nucleotide variant of the UCP1 gene had lowered postprandial thermogenesis in response to a high-fat meal. In this study, we investigated whether the UCP1 polymorphism was associated with cold-induced thermogenesis in healthy children. Resting energy expenditure was measured in 19 children (6–10 years) by indirect calorimetry for 30 min under thermoneutral (25 °C) or cold conditions (10 °C) in an environmental chamber. The activity of autonomic nervous system (ANS) was assessed by power spectral analysis of heart rate variability (HRV). Samples of saliva were collected for cortisol determination at the end of the experimental session. Each experiment was performed on 2 consecutive days. Children were genotyped for the UCP1 polymorphism with a PCR-restriction fragment length analysis using buccal samples. During cold exposure, total power of the HRV, an index of the overall ANS activity, as well as the salivary cortisol concentration significantly increased in the children with homozygous (GG) for the UCP1 polymorphism while only cortisol response was found in the carriers of the wild-type (AA) and heterozygous (AG) alleles; however, the GG allele group showed a lower cold-induced thermogenesis compared to the AA + AG group. In conclusion, despite cold-induced autonomic stimulation, the GG allele carriers have a reduced capacity for thermogenesis in response to acute cold exposure, suggesting that such reduced UCP1-linked thermogenesis may have adverse effects on the regulation of body weight. 褐色脂肪組織の脱共役タンパク質-1（UCP1）活性はエネルギー消費を増加させ、食事誘発性または寒冷誘発性の熱発生に寄与する。以前、UCP1遺伝子の-3826 A→Gヌクレオチドバリアントを持つ子供は、高脂肪食に反応して食後の熱発生を低下させたと報告しました。この研究では、UCP1多型が健康な子供の寒冷誘発熱発生と関連しているかどうかを調査しました。安静時エネルギー消費量は、環境チャンバー内で熱中性（25°C）または寒冷条件下（10°C）で30分間の間接熱量測定により、19人の子供（6〜10歳）で測定されました。自律神経系（ANS）の活動は、心拍変動（HRV）のパワースペクトル分析によって評価されました。実験セッションの最後に、コルチゾール測定のために唾液のサンプルを収集しました。各実験は2日間連続で実行されました。頬サンプルを用いたPCR制限断片長分析により、子供のUCP1多型の遺伝子型を特定しました。寒冷曝露中、ANSV活動全体の指標であるHRVの総出力、および唾液中コルチゾール濃度は、UCP1多型のホモ接合（GG）の小児で有意に増加したが、野生型（AA）およびヘテロ接合（AG）対立遺伝子;ただし、GG対立遺伝子グループは、AA + AGグループと比較して、低温誘導熱発生が低かった。結論として、寒冷誘発自律神経刺激にもかかわらず、GG対立遺伝子キャリアは急性寒冷暴露に反応して熱発生能力が低下し、そのようなUCP1連鎖熱発生の低下が体重の調節に悪影響を与える可能性があることを示唆しています。