Metabolik Sendromlu Hastaların Periferik Kanında Transkriptomik Değişiklikler

Creative Commons License

Medetalibeyoğlu A.

International Journal of Molecular Sciences, cilt.27, sa.21, ss.1-13, 2026 (Scopus)

Özet

Amaç: Metabolik sendrom (MetS); glukoz ve lipid metabolizması, adipozite ve vasküler regülasyondaki birbiriyle ilişkili bozukluklarla karakterize kompleks bir kardiyometabolik hastalıktır. Transkriptomik profilleme, metabolik sendromla ilişkili moleküler değişikliklerin anlaşılmasına katkı sağlayabilir. Bu çalışmada, RNA dizileme (RNA-seq) yöntemi kullanılarak metabolik sendromlu hastaların periferik kanındaki gen ekspresyon değişikliklerinin belirlenmesi ve seçilen aday genlerin bağımsız bir kohortta RT-qPCR yöntemiyle değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Yöntem: RNA dizileme analizi, metabolik sendrom tanısı bulunan 15 hasta ve 10 sağlıklı kontrolde gerçekleştirildi. Temel bileşenler analizi (PCA) sonucunda üç metabolik sendrom örneğinin dışlanmasının ardından diferansiyel gen ekspresyon analizi 12 hasta ve 10 kontrol üzerinden yapıldı. Seçilen altı aday gen (FKBP1B, PLIN2, ARVCF, NAA40, ALOX15B ve MUSTN1), 146 metabolik sendrom hastası ve 116 sağlıklı kontrolden oluşan bağımsız kohortta RT-qPCR yöntemiyle değerlendirildi. Göreceli gen ekspresyon değişiklikleri 2^−ΔΔCt yöntemi kullanılarak hesaplandı. Çoklu karşılaştırmalar için Benjamini–Hochberg yanlış keşif oranı (FDR) düzeltmesi uygulandı.

Bulgular: İncelenen 19.668 protein kodlayan genin 730'unda nominal düzeyde anlamlı diferansiyel ekspresyon saptandı (p < 0,05). Bununla birlikte, FDR düzeltmesi sonrasında yalnızca FKBP1B ve EVA1C genleri istatistiksel anlamlılığını korudu. Bağımsız RT-qPCR kohortunda FKBP1B, ARVCF ve NAA40 genlerinin ekspresyon düzeyleri metabolik sendromlu hastalarda sağlıklı kontrollere kıyasla sırasıyla 6,33; 1,87 ve 2,34 kat daha yüksek bulundu. Bu farklılıklar FDR düzeltmesi sonrasında da anlamlılığını korudu. PLIN2, ALOX15B ve MUSTN1 genlerinde ise anlamlı ekspresyon farklılığı saptanmadı. Keşifsel analizlerde, çoklu karşılaştırma düzeltmesi sonrasında aday gen ekspresyonları ile metabolik veya kardiyovasküler klinik parametreler arasında güçlü ve istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler gösterilemedi.

Sonuç: FKBP1B geni, hem transkriptom genelinde FDR düzeltmesi sonrasında anlamlılığını koruması hem de bağımsız RT-qPCR kohortunda ekspresyon artışının doğrulanması nedeniyle metabolik sendromla en güçlü ilişki gösteren gen olarak belirlendi. ARVCF ve NAA40 genleri de bağımsız kohortta anlamlı ekspresyon artışı gösterdi. Bu bulgular, metabolik sendromla ilişkili periferik kan transkripsiyonel değişikliklerini ortaya koymakta olup biyolojik ve klinik önemlerinin açıklığa kavuşturulması için bağımsız kohortlarda doğrulama ve fonksiyonel çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.

Anahtar kelimeler: Metabolik sendrom, RNA dizileme, transkriptomik, gen ekspresyonu, RT-qPCR.

2. English abstract

Abstract

Metabolic syndrome (MetS) is a complex cardiometabolic disorder characterized by interconnected abnormalities in glucose and lipid metabolism, adiposity, and vascular regulation. Transcriptomic profiling may provide insight into molecular alterations associated with MetS. This study aimed to identify peripheral blood gene expression changes in MetS using RNA sequencing and to evaluate selected candidate genes by RT-qPCR in an independent cohort.

RNA sequencing was performed in 15 patients with MetS and 10 healthy controls; after exclusion of three MetS samples based on PCA, differential expression analysis included 12 patients with MetS and 10 controls. Six candidate genes (FKBP1B, PLIN2, ARVCF, NAA40, ALOX15B, and MUSTN1) were subsequently evaluated by RT-qPCR in an independent cohort of 146 patients with MetS and 116 controls. Relative expression changes were calculated using the 2^−ΔΔCt method, and multiple testing was controlled using the Benjamini–Hochberg false discovery rate (FDR) procedure.

Among 19,668 protein-coding genes, 730 showed nominal differential expression (p < 0.05), whereas only FKBP1B and EVA1C remained significant after FDR correction. In the RT-qPCR cohort, FKBP1B, ARVCF, and NAA40 showed significantly higher expression in MetS, corresponding to 6.33-, 1.87-, and 2.34-fold increases, respectively; all remained significant after FDR correction. No significant differences were observed for PLIN2, ALOX15B, or MUSTN1. Exploratory analyses identified no robust associations between candidate-gene expression and metabolic or cardiovascular clinical parameters after multiple-testing correction.

FKBP1B remained significant after transcriptome-wide FDR correction and showed concordant upregulation in the independent RT-qPCR cohort, while the nominal RNA-seq candidates ARVCF and NAA40 also showed significantly increased expression by RT-qPCR. These findings identify transcriptional alterations associated with MetS and warrant further validation in independent cohorts and functional studies.

Keywords: metabolic syndrome; RNA-seq; transcriptomics; gene expression; RT-qPCR evaluation.