Introduction: The consumption of long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) has been reported to have beneficial health effects, notably, by reducing plasma triglyceride levels. Nonetheless, a concomitant decrease in insulin sensitivity has also been observed, but is highly variable among subjects. Herein, we aimed to determine the importance of the genetic background in the interindividual variability of the insulin sensitivity response following an n-3 PUFA supplementation. Methods: A total of 210 participants completed a 6-week n-3 PUFA supplementation with 5 g/day of fish oil (providing 1.9–2.2 g of eicosapentaenoic acid + 1.1 g of docosahexaenoic acid). Insulin resistance was estimated by the homeostatic model assessment (HOMA-IR), and participants were further classified as high-risk or low-risk depending on their HOMA-IR change following the n-3 PUFA supplementation, as compared to pre-supplementation values. Genome-wide genotyping data were obtained for 138 participants using HumanOmni-5-Quad BeadChips containing 4,301,331 single nucleotide polymorphisms. A genome-wide association analysis (GWAS) was carried out between high-risk and low-risk participants. The population study was split into training (60%) and testing (40%) datasets to assess the predictive accuracy of a genetic risk score (GRS) constructed by summing the number of risk alleles. Results: Following the n-3 PUFA supplementation, 32 participants had increased HOMA-IR as compared to initial values and were classified as high risk (23.2%), whereas remaining subjects were classified as low risk (n = 106, 76.8%). A total of 8 loci had frequency differences between high-risk and low-risk participants at a suggestive GWAS association threshold (p value <1 × 10–5). After applying 10-fold cross validation, the GRS showed a significant association with the risk of increased HOMA-IR in the testing dataset (OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]), with a predictive accuracy of 0.85, and explained 40% of variation in HOMA-IR change. Conclusions: These results suggest that the genetic background has a relevant role in the interindividual variability observed in the insulin sensitivity response following an n-3 PUFA supplementation. Subjects being at risk of insulin sensitivity lowering following an n-3 PUFA supplementation may be identified using genetic-based precision nutrition approaches.

中文翻译：

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使用遗传评分方法预防补充 Omega-3 脂肪酸的潜在不良代谢影响

简介：据报道，长链 omega-3 多不饱和脂肪酸 (n-3 PUFA) 的消耗对健康有益，尤其是通过降低血浆甘油三酯水平。尽管如此，也观察到胰岛素敏感性随之降低，但在受试者之间差异很大。在此，我们旨在确定遗传背景在补充 n-3 PUFA 后胰岛素敏感性反应的个体差异中的重要性。方法：共有 210 名参与者完成了为期 6 周的 n-3 PUFA 补充剂，每天补充 5 克鱼油（提供 1.9-2.2 克二十碳五烯酸 + 1.1 克二十二碳六烯酸）。通过稳态模型评估 (HOMA-IR) 估计胰岛素抵抗，与补充前的值相比，根据补充 n-3 PUFA 后的 HOMA-IR 变化，参与者被进一步分类为高风险或低风险。使用包含 4,301,331 个单核苷酸多态性的 HumanOmni-5-Quad BeadChip 获得了 138 名参与者的全基因组基因分型数据。在高风险和低风险参与者之间进行了全基因组关联分析（GWAS）。人口研究分为训练 (60%) 和测试 (40%) 数据集，以评估通过对风险等位基因的数量求和构建的遗传风险评分 (GRS) 的预测准确性。结果：在补充 n-3 PUFA 后，与初始值相比，32 名参与者的 HOMA-IR 增加并被归类为高风险 (23.2%)，而其余受试者被归类为低风险 (n = 106, 76. 8%）。总共有 8 个位点在具有暗示性 GWAS 关联阈值的高风险和低风险参与者之间存在频率差异（p 值 <1 × 10–5）。应用 10 倍交叉验证后，GRS 显示与测试数据集中 HOMA-IR 增加的风险显着相关（OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]），预测准确率为 0.85，并解释了HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。总共有 8 个位点在具有暗示性 GWAS 关联阈值的高风险和低风险参与者之间存在频率差异（p 值 <1 × 10–5）。应用 10 倍交叉验证后，GRS 显示与测试数据集中 HOMA-IR 增加的风险显着相关（OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]），预测准确率为 0.85，并解释了HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。总共有 8 个位点在具有暗示性 GWAS 关联阈值的高风险和低风险参与者之间存在频率差异（p 值 <1 × 10–5）。应用 10 倍交叉验证后，GRS 显示与测试数据集中 HOMA-IR 增加的风险显着相关（OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]），预测准确率为 0.85，并解释了HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。应用 10 倍交叉验证后，GRS 显示与测试数据集中 HOMA-IR 增加的风险显着相关（OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]），预测准确率为 0.85，并解释了HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。应用 10 倍交叉验证后，GRS 显示与测试数据集中 HOMA-IR 增加的风险显着相关（OR = 3.16 [95% CI, 1.85–7.14]），预测准确率为 0.85，并解释了HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。并解释了 HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。并解释了 HOMA-IR 变化的 40%。结论：这些结果表明，在补充 n-3 多不饱和脂肪酸后，在胰岛素敏感性反应中观察到的个体间变异性中，遗传背景具有相关作用。可以使用基于遗传的精确营养方法来识别在补充 n-3 PUFA 后处于胰岛素敏感性降低风险的受试者。