Nghiên cứu mối liên quan giữa một số yếu tố dinh dưỡng, thể lực và gen di truyền với béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Phân tích tổng hợp ảnh hưởng của một số yếu tố dinh dưỡng, hoạt động thể lực và một số SNP đến béo phì ở trẻ em tiểuhọc Hà Nội.. - Cung cấp mô hình dự đoán về ảnh hưởng của một s

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

Người hướng dẫn khoa học: 1 TS Trần Quang Bình

2 TS Dương Thị Anh Đào

Phản biện 1: PGS TS Trần Đức Phấn

- Trường Đại học Y Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Vân

- Trường Đại học KHTN-ĐHQG Hà Nội

Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Đỗ Huy

- Viện Dinh dưỡng Quốc gia

Luận văn được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn Tiến sỹ

Trường Đại học Sư phạm Hà NộiVào hồi … giờ…ngày….tháng…năm

Có thể tìm đọc luận văn tại:

- Thư viện Quốc Gia, Hà Nội

- Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

1 Lê Thị Tuyết, Bùi Thị Nhung, Trần Quang Bình (2014) Mối liên quan giữa mộ t số đặ c điểm sơ sinh, bú sữa mẹ và thói quen a ̆ n uống đối với bệ nh béo phì ở học sinh tiểu học nọ ̂ i thành Hà Nội Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, chuyên san KHTN và Công nghệ, 30 (1S),

275-281.

2 Lê Thị Tuyết, Bùi Thị Nhung, Trần Quang Bình (2014) Mối liên quan giữa mộ t số đặ c điểm gia đình với bệnh béo phì ở học sinh tiểu học nội

thành Hà Nội Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 18 (3), 43-48.

3 Le Thi Tuyet, Bui Thi Ngoc Anh, Tran Quang Binh (2014) Application

of restriction fragment leghth polymorphirm method for genotyping

BDNF rs6265 polymorphism Journal of science of HNUE, Chemical and Biological Science, 59 (9), 123-130.

4 Le Thi Tuyet, Tran Quang Binh, Bui Thi Nhung, Duong Thi Anh Đao

(2014) Associations between Val66Met variant in BDNF gene and obesity in Vietnamese children The 2014 Asia & Pacific Nation Network (APNN) and Meeting of Asia & Pacific Women in Science and Technology (MAPWiST) Korea Poster report 56-57.

5 Le Thi Tuyet, Tran Quang Binh, Duong Thi Anh Dao, Pham Thi Thu

Ly (2015) Application of restriction fragment leghth polymorphirm

method for genotyping TMEM18 rs6548238 polymorphism Vietnam Journal of biology, 37 (1se), 85-90.

6 Lê Thị Tuyết, Bùi Thị Nhung, Trần Quang Bình (2015) Ảnh hưởng của

một số đặc điểm ăn uống và lối sống tĩnh tại đến béo phì ở nam học sinh

tiểu học Hà Nội năm 2012 Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, chuyên san KHTN và Công nghệ, 31 (2), 60-66.

7 Lê Thị Tuyết, Trần Quang Bình (2015) Bước đầu nghiên cứu đa hình

nucleotide đơn MC4R-rs17782313 ở trẻ 5-6 tuổi Hà Nội bằng phương

pháp PCR-RFLP Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, chuyên san KHTN và Công nghệ, 31 (3), 57-63.

8 Lê Thị Tuyết, Trần Quang Bình (2015) Đa hình nucleotide đơn

rs6499640 trên gen FTO và sự liên quan với các chỉ số nhân trắc ở trẻ

em tiểu học Hà Nội Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, chuyên san KHTN và Công nghệ, 31 (4S), 473-478.

cơ mắc bệnh mãn tính có liên quan đến béo phì

Béo phì là một bệnh đa nhân tố, do ảnh hưởng của các yếu tố môitrường và yếu tố di truyền (gen), cũng như sự tương tác giữa gen vàmôi trường Nhiều nghiên cứu đã xác định vai trò của các yếu tố ditruyền đối với sự phát triển của béo phì Tuy nhiên, do đặc điểm củatính di truyền chủng tộc, sự khác nhau về các yếu tố dinh dưỡng,hoạt động thể lực, yếu tố kinh tế xã hội mà ảnh hưởng của gen đốivới bệnh tật ở các dân tộc khác nhau là khác nhau

Các gen nhạy cảm béo phì khi tương tác với môi trường sống, nếugặp môi trường thuận lợi (như trẻ có chế độ ăn thừa dinh dưỡng, íthoạt động thể lực) sẽ phát huy tác dụng và dễ làm cho trẻ bị béo phì.Vì vậy nếu trẻ được phát hiện sớm các gen này, với chế độ ăn vàhoạt động thể lực thích hợp sẽ giúp trẻ điều chỉnh cân nặng và phòngđược các bệnh mãn tính không lây khi trưởng thành Tuy nhiên, cácnghiên cứu về vai trò của gen đối với béo phì tại Việt Nam vẫn cònrất hiếm, tương phản với sự phong phú của các nghiên cứu dịch tễhọc béo phì

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài:

“Nghiên cứu mối liên quan giữa một số yếu tố dinh dưỡng, thể lực

và gen di truyền với béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội”

2 Mục tiêu nghiên cứu

 Mục tiêu 1 Xác định được mối liên quan giữa một số yếu tố dinh

dưỡng và béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

 Mục tiêu 2 Tìm hiểu được ảnh hưởng của một số đặc điểm hoạt

động thể lực tới béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

 Mục tiêu 3 Xác định được mối liên quan của một số SNP và béo

phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

 Mục tiêu 4 Phân tích tổng hợp ảnh hưởng của một số yếu tố dinh

dưỡng, hoạt động thể lực và một số SNP đến béo phì ở trẻ em tiểuhọc Hà Nội

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa với lĩnh vực khoa học, công nghệ

- Cung cấp thông tin về mối liên quan giữa một số đặc điểm dinhdưỡng, hoạt động thể lực, một số SNP với béo phì ở học sinh tiểuhọc Hà Nội

- Cung cấp mô hình dự đoán về ảnh hưởng của một số đặc điểm dinhdưỡng, hoạt động thể lực và SNP đến béo phì ở trẻ em tiểu học HàNội

3.2 Ý nghĩa kinh tế xã hội

- Phương pháp xác định đa hình của những SNP được xây dựng từnghiên cứu này có thể được ứng dụng cho các cơ sở nghiên cứu Tỷ

lệ alen là cơ sở để tính cỡ mẫu cho những nghiên cứu tiếp theo vàước lượng sự phân bố alen trong quần thể

- Kết quả của đề tài là cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo nhưnghiên cứu theo dõi dài hạn về vai trò của gen và sự thay đổi lối sốngđối với béo phì Từ đó giúp xây dựng mô hình dự đoán béo phì dựavào phân tích gen, đặc điểm dinh dưỡng, hoạt động thể lực, góp phần

trong công tác phòng béo phì, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống

và tuổi thọ cho người Việt Nam

- Kết quả nghiên cứu này có thể ứng dụng trong hoạt động của nhiềuđơn vị như: phòng khám, trung tâm y tế dự phòng, chương trìnhphòng chống bệnh mạn tính không lây quốc gia, chương trình giáodục dinh dưỡng trong trường học

4 Đóng góp mới của đề tài

- Đề tài là nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam về mối liên quan giữa SNP

rs6265 (gen BDNF), rs6499640 (gen FTO), rs17782313 (gen MC4R), rs6548238 (gen TMEM18) và béo phì ở trẻ em

- Đề tài là nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam phân tích tổng hợp được ảnhhưởng của một số đặc điểm dinh dưỡng, thể lực và một số SNP đến béophì của trẻ em tiểu học Hà Nội Đề tài đã xây dựng được mô hình dự đoánkhả năng béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thiết kế nghiên cứu

Sử dụng thiết kế nghiên cứu bệnh chứng Đối tượng nghiên cứu làhọc sinh tiểu học Hà Nội gồm 281 trẻ có tình trạng dinh dưỡng bìnhthường (nay gọi tắt là bình thường - BT) và 278 trẻ béo phì (BP)

2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.3 Tiêu chuẩn chọn đối tượng nghiên cứu

Trẻ BT và trẻ BP được phân loại thỏa mãn cả 2 tiêu chuẩn WHO

2007 và IOTF 2000:

- Tiêu chuẩn chọn trẻ BP: trẻ được phân loại là trẻ BP khi: điểmZ-score BMItuổi, giới > 2SD đồng thời có giá trị BMItuổi,giới tương đươngvới BMI ≥ 30 kg/m2 ở người trưởng thành trên 18 tuổi

- Tiêu chuẩn chọn trẻ BT: trẻ được phân loại là trẻ BT khi: -2SD < điểm Z-score BMItuổi, giới ≤ 1SD đồng thời có giá trịBMItuổi,giới tương đương với 18,5 kg/m2 < BMI ≤ 25 kg/m2 ở ngườitrưởng thành trên 18 tuổi

2.4 Cỡ mẫu nghiên cứu

2.5 Đạo đức trong nghiên cứu

2.6 Vật liệu nghiên cứu

2.7 Phương pháp thu thập số liệu

2.7.1 Phương pháp thu thập thông tin về đối tượng nghiên cứu 2.7.2 Phương pháp đo chiều cao đứng

2.7.3 Phương pháp đo cân nặng

2.7.4 Phương pháp xác định chỉ số Z-score theo tuổi, giới

2.7.5 Phương pháp đo vòng hông và vòng eo

2.7.6 Phương pháp lấy máu

2.7.7 Phương pháp tách chiết ADN

2.7.8 Phương pháp xác định kiểu gen của SNP nghiên cứu

2.8 Phương pháp xử lý số liệu thống kê

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu

Bảng 3.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu ở nhóm BT và nhóm BP

3.2.1 Mối liên quan giữa đặc điểm nuôi dưỡng thời kỳ bú sữa mẹ

và béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.2 Mối liên quan giữa đặc điểm nuôi dưỡng thời kỳ bú sữa mẹ và

béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Yếu tố nguy cơ n (%)

Phân tích đơn biến Điều chỉnh theo tuổi, giới

Có 130 (48,9) 194 (72,7) 2,8 <0,0001 2,7 <0,0001

Thịt nạc Không Có 89 (32,8) 182 (67,2) 84 (31,5)183 (68,5) 1,1 0,7321 11,1 0,663Trứng Không Có 40 (14,5) 235 (85,5) 40 (14,6)234 (85,4) 1,0 0,9861 11,0 0,977Hải sản Không Có 99 (36,1) 175 (63,9) 40 (14,6)179 (68,6) 1,2 0,2501 11,2 0,236Rau Không Có 125 (46) 147 (54) 107 (40,5)157 (59,5) 1,3 0,205 1,3 0,175Hoa quả Không Có 47 (17,2) 226 (82,8) 57 (20,6)220 (79,4) 1,3 0,3151 11,3 0,258

3.2.3 Phân tích đa biến ảnh hưởng của một số đặc điểm dinh dưỡng đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Phương pháp phân tích hồi quy logistic đa biến backward liên tụcđược thực hiện để xác định những mô hình dự đoán béo phì (Hình3.1) Trong những mô hình trên, mô hình 12 là mô hình tối ưu nhấtvới khả năng dự đoán là 88,8% và có 7 yếu tố nguy cơ Bảng 3.4 thểhiện ảnh hưởng của các yếu tố nguy cơ ở mô hình 12

Hình 3.1 Mô hình phân tích hồi quy logistic đa biến về ảnh hưởng của các

đặc điểm dinh dưỡng đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của đặc điểm dinh dưỡng đến béo phì ở trẻ em tiểu

học Hà Nội khi phân tích đa biến

Đặc điểm háu ăn

Bình thường 0Háu ăn 2,89 ± 0,34 <0,0001

Lười ăn -2,46 ± 0,61 <0,0001

Yếu tố nguy cơ β ± SE P

Điều chỉnh theo tuổi, giới

Người khác đưa đi 186 (66,7) 202 (73,7) 1,4 0,07 1,4 0,091

Thời gian ngủ tối

< 8 giờ/ngày 29 (10,6) 65 (23,6) 2,6 <0,0001 2,7 <0,0001

Kết quả về ảnh hưởng của các yếu tố nguy cơ trong mô hình tối ưu

về ảnh hưởng của đặc điểm thể lực đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nộiđược thể hiện ở Bảng 3.6

Bảng 3.6 Mối liên quan giữa một số đặc điểm hoạt thể lực và béo phì ở trẻ

em tiểu học Hà Nội khi phân tích đa biến

3.4 Mối liên quan giữa gen BDNF, FTO, MC4R, TMEM18 và

béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

3.4.1 Tỷ lệ kiểu gen và alen của các SNP rs6265 gen BDNF, rs6499640 gen FTO, rs17782313 gen MC4R, rs6548238 gen TMEM18 ở trẻ em tiểu học

Hà Nội nhóm bình thường và nhóm béo phì

Bảng 3.7 Tỷ lệ kiểu gen và alen SNP rs6265, rs6499640, rs17782313,

rs6548238 ở trẻ em tiểu học Hà Nội nhóm BT và nhóm BP

A 326 (58,0) 299 (53,8) 0,154

C 526 (93,9) 534 (96,4) 0,056

T 34 (6,1) 20 (3,6)

3.4.2 Đặc điểm nhân trắc ở các nhóm kiểu gen của bốn SNP nghiên cứu

Ở SNP rs6265 gen BDNF và SNP rs6548238 gen TMEM18, không

phát hiện thấy sự khác biệt về những đặc điểm nhân trắc ở các nhómkiểu gen trong cả trẻ bình thường và trẻ béo phì

Ở SNP rs6499640 gen FTO, có sự khác biệt về vòng mông (P =

0,019) ở 3 nhóm kiểu gen trong nhóm trẻ bình thường (cao nhất ởkiểu gen AG, thấp nhất ở kiểu gen AA)

Ở SNP rs17782313 gen MC4R: có sự khác biệt về điểm Z-score

cân nặng/tuổi ở các nhóm kiểu gen trong nhóm trẻ bình thường (cao

nhất ở kiểu gen CC, thấp nhất ở kiểu gen TT) (P = 0,023); có sự khác

biệt về tỷ lệ eo/mông ở các kiểu gen trong nhóm trẻ béo phì (cao nhất

ở kiểu gen CC, thấp nhất ở kiểu gen TT) (P = 0,031).

3.4.3 Mối liên quan của bốn SNP nghiên cứu và béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

3.4.3.1 Mối liên quan của SNP rs6265 gen BDNF đến béo phì ở trẻ

em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.13 Mối liên quan giữa SNP rs6265 gen BDNF và béo phì ở trẻ em

tiểu học Hà Nội

Mô hình di truyền Phân tích đơn biến Điều chỉnh theo tuổi, giới

OR P AIC OR* P* AIC *

3.4.3.2 Mối liên quan giữa SNP rs6499640 gen FTO và béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.14 Mối liên quan giữa SNP rs6499640 gen FTO và béo phì ở trẻ em

tiểu học Hà Nội

Mô hình di truyền Phân tích đơn biến Điều chỉnh theo tuổi, giới

OR P AIC OR* P* AIC *

Trội GGAG+AA 1,1 1 0,603 777,3 1,1 1 0,714 778,1Đồng

Mô hình di truyền Phân tích đơn biến Điều chỉnh theo tuổi, giới

OR P AIC OR* P* AIC *

Trội TTCT+CC 11,0 0,842 776,1 11,0 0,892 776,8Đồng

3.4.3.4 Mối liên quan của SNP rs6548238 gen TMEM18 đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.16 Mối liên quan giữa SNP rs6548238 gen TMEM18 đến béo phì ở

trẻ em tiểu học Hà Nội

Mô hình di truyền Phân tích đơn biến Điều chỉnh theo tuổi, giới

OR P AIC OR* P* AIC *

3.5 Mối liên quan giữa một số yếu tố khác và béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Bảng 3.17 Mối liên quan giữa một số yếu tố khác và béo phì ở trẻ em tiểu

học Hà Nội

Phân tích đơn biến theo tuổi, giới Điều chỉnh

0,010 0,005

1,9 3,2

0,009 0,004

Cả hai có BMI < 23 160 (59,9) 100 (37) 1 1

Cha/mẹ có BMI 

23

91 (34,1) 119 (44,1) 2,1 <0,0001 2,1 <0,0001

Cả hai có BMI  23 16 (6) 51 (18,9) 5,1 <0,0001 5,3 <0,0001 3.6 Phân tích ảnh hưởng đồng thời tất cả các yếu tố nguy cơ đến béo phì của trẻ em tiểu học Hà Nội

3.6.1 Ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố môi trường

Hình 3.5 Những mô hình phân tích hồi quy logistic đa biến về ảnh

hưởng của các yếu tố môi trường đến béo phì ở trẻ tiểu học Hà Nội

Mô hình 7 được lựa chọn là mô hình dự đoán tối ưu Kết quả về ảnhhưởng của các yếu tố nguy cơ trong mô hình 7 được thể hiện ở Bảng3.18

Bảng 3.18 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến béo phì ở trẻ em tiểu

học Hà Nội khi phân tích đa biến

Bảng 3.21 Mối liên quan giữa tổng số alen nguy cơ thuộc 4 SNP nghiên cứu

đối với béo phì của trẻ em tiểu học Hà Nội

Số alen nguy cơ Phân tích đơn biếnOR (95% CI) P OR* (95% CI) Điều chỉnh theo tuổi, giớiP*

3 – 4 1,9 (1,3 – 2,9) 0,001 1,9 (1,3 – 2,9) 0,002

5 – 7 1,6 (0,9 – 3,1) 0,135 1,6 (0,8 – 3,1) 0,297Thêm 1 alen nguy cơ 1,1 (1,0 – 1,3) 0,148 1,1 (0,9 – 1,3) 0,179

3.6.2.2 Phân tích đa biến ảnh hưởng của bốn SNP nghiên cứu đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Hình 3.8 Những mô hình hồi quy logistic đa biến ảnh hưởng của 4 SNP

nghiên cứu đến béo phì

Mô hình 2 là mô hình tối ưu được lựa chọn Kết quả về sự ảnh hưởngcủa các yếu tố nguy cơ trong mô hình này được thể hiện ở Bảng 3.22

Bảng 3.22 Ảnh hưởng của một số SNP đến béo phì ở trẻ em tiểu học Hà

Nội khi phân tích đa biến

3.6.3 Phân tích ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu tố nguy

cơ đến béo phì của trẻ em tiểu học Hà Nội

Sử dụng phép tính BMA để xác định xác suất mà các yếu tố nguy cơđược đưa vào các mô hình dự đoán béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội.Kết quả những yếu tố có xác suất lớn hơn 0% được thể hiện ở Hình3.10

Hình 3.10 Xác suất các yếu tố nguy cơ được đưa vào các mô hình dự đoán

béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội khi thực hiện phân tích BMA

3.6.1.2 Mô hình dự đoán tối ưu khả năng bị béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

Sử dụng phân tích BMA để xác định những mô hình dự đoán khảnăng béo phì của trẻ em tiểu học Hà Nội, kết quả thu được là có 12

mô hình dự đoán từ phân tích này (Hình 3.11)

Hình 3.11 Những mô hình dự đoán khả năng bị béo phì ở trẻ em

tiểu học Hà Nội khi sử dụng phương pháp phân tích BMA

Tiếp theo, để lựa chọn những mô hình dự đoán có khả năng ứngdụng trong thực tế theo ba tiêu chí: “đơn giản”, “hiệu quả” và “có ýnghĩa thực tế”, từng mô hình (thể hiện ở Hình 3.11) đều được phântích Kết quả là: mô hình 3 được lựa chọn là mô hình tối ưu để ápdụng trong cộng đồng và mô hình 9 được lựa chọn là mô hình tối ưuđể áp dụng trong các phòng thí nghiệm có thực hiện phân tích gen.

 Công thức dự đoán khả năng béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội

có thể áp dụng trong cộng đồng (nay gọi là công thức I):

Bảng 3.23 thể hiện hệ số ảnh hưởng của các yếu tố nguy cơ trong

mô hình 3

Bảng 3.23 Hệ số ảnh hưởng của các yếu tố trong mô hình dự đoán khả năng

béo phì ở trẻ em tiểu học Hà Nội có thể áp dụng trong cộng đồng

Trong đó: P là khả năng bị béo phì của trẻ;

e là cơ số của logarit tự nhiên, có giá trị xấp xỉ 2,718;

y = βBMI cha mẹ + βĐặc điểm háu ăn + βĐược ăn theo ý thích - 1,36