아연은 많은 생리적 과정에 필수적이며, 결핍은 전 세계적으로 매우 널리 발생한다. 그 복잡한 항상성 조절은 SLC39/ZIP 및 SLC30/ZnT 단백질 계열의 막 수송체를 포함한다. 우리는 세 개의 유럽계 조상 코호트(N = 10,113)에서의 요중 아연 수준에 대해 전장유전체 연관성 분석(GWAS) 메타분석을 수행하였고, 이어서 동인 실험실(in silico) 및 생체 내(in vivo) 연구를 통해 그 기저의 공중보건 및 생리학적 관련성을 규명하고자 하였다. 그 결과 11개의 전장유전체 수준에서 유의한 신호를 확인하였으며, 그중 6개는 SLC39/ZIP 및 SLC30/ZnT 유전자 영역에 매핑되었다. 이끎 신호( rs3008217C>G, p = 2.42E-110)는 SLC30A2 유전자 영역에서 확인되었고, 요중 아연 변이의 6.1%를 설명하며 신장 세뇨관에서의 발현과 강하게 공위치화(colocalize)하였다. 혈장과 요중 아연 수준 간의 낮은 표현형 및 유전 상관관계는 구별되는 유전적 조절을 시사하였다. 요중 아연이 높을수록 불리한 심혈관-대사 프로파일과 상관이 있었으며, 멘델 무작위화 분석은 당뇨병이 요중 아연 수준을 증가시키는 인과적 역할과, 요중 아연이 상승하여 뇌졸중 위험을 증가시키는 인과적 역할을 제안하였다. 국가 수준의 대립유전자 빈도와 아연 결핍 유병률을 분석한 결과, 영양학적 아연 결핍 유병률과 유의하게 상관하면서, 사하라 이남 아프리카에서 유럽에 비해 유전적 아연 배설 위험이 3배 더 높았다. SLC30A2의 변이는 사람 모유에서의 아연 부족과 연관되는 것으로 알려져 있으나, 387명의 산모로부터 생성된 자료를 사용한 결과 일반적인 변이들과의 연관성은 확인되지 않았다. 마우스 실험에서는 식이 아연 결핍이 혈장 아연 수준은 감소시키지 않으면서 요중 아연 수준은 감소시켰고, 신장 Slc30a2 발현은 상향 조절되었다. 이는 요중 아연에 대한 최초의 GWAS로서 아연 수송체가 그 유전적 조절에 관여함을 보여줄 뿐 아니라, 심혈관-대사 질환의 비침습적 바이오마커로서의 역할도 시사한다.

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