The LIFE-Adult-Study is a population-based cohort study, which has recently completed the baseline examination of 10,000 randomly selected participants from Leipzig, a major city with 550,000 inhabitants in the east of Germany. It is the first study of this kind and size in an urban population in the eastern part of Germany. The study is conducted by the Leipzig Research Centre for Civilization Diseases (LIFE). Our objective is to investigate prevalences, early onset markers, genetic predispositions, and the role of lifestyle factors of major civilization diseases, with primary focus on metabolic and vascular diseases, heart function, cognitive impairment, brain function, depression, sleep disorders and vigilance dysregulation, retinal and optic nerve degeneration, and allergies. The study covers a main age range from 40-79 years with particular deep phenotyping in elderly participants above the age of 60. The baseline examination was conducted from August 2011 to November 2014. All participants underwent an extensive core assessment programme (5-6 h) including structured interviews, questionnaires, physical examinations, and biospecimen collection. Participants over 60 underwent two additional assessment programmes (3-4 h each) on two separate visits including deeper cognitive testing, brain magnetic resonance imaging, diagnostic interviews for depression, and electroencephalography. The participation rate was 33 %. The assessment programme was accepted well and completely passed by almost all participants. Biomarker analyses have already been performed in all participants. Genotype, transcriptome and metabolome analyses have been conducted in subgroups. The first follow-up examination will commence in 2016.

Importance

 Observational studies have shown associations of birth weight with type 2 diabetes (T2D) and glycemic traits, but it remains unclear whether these associations represent causal associations. 

Objective

 To test the association of birth weight with T2D and glycemic traits using a mendelian randomization analysis. 

Design, Setting, and Participants

 This mendelian randomization study used a genetic risk score for birth weight that was constructed with 7 genome-wide significant single-nucleotide polymorphisms. The associations of this score with birth weight and T2D were tested in a mendelian randomization analysis using study-level data. The association of birth weight with T2D was tested using both study-level data (7 single-nucleotide polymorphisms were used as an instrumental variable) and summary-level data from the consortia (43 single-nucleotide polymorphisms were used as an instrumental variable). Data from 180 056 participants from 49 studies were included. 

Main Outcomes and Measures

 Type 2 diabetes and glycemic traits. 

Results

 This mendelian randomization analysis included 49 studies with 41 155 patients with T2D and 80 008 control participants from study-level data and 34 840 patients with T2D and 114 981 control participants from summary-level data. Study-level data showed that a 1-SD decrease in birth weight due to the genetic risk score was associated with higher risk of T2D among all participants (odds ratio [OR], 2.10; 95% CI, 1.69-2.61;P = 4.03 × 10⁻⁵), among European participants (OR, 1.96; 95% CI, 1.42-2.71;P = .04), and among East Asian participants (OR, 1.39; 95% CI, 1.18-1.62;P = .04). Similar results were observed from summary-level analyses. In addition, each 1-SD lower birth weight was associated with 0.189 SD higher fasting glucose concentration (β = 0.189; SE = 0.060;P = .002), but not with fasting insulin, 2-hour glucose, or hemoglobin A_1cconcentration. 

Conclusions and Relevance

 In this study, a genetic predisposition to lower birth weight was associated with increased risk of T2D and higher fasting glucose concentration, suggesting genetic effects on retarded fetal growth and increased diabetes risk that either are independent of each other or operate through alterations of integrated biological mechanisms.

Lipid composition is conserved within sub-cellular compartments to maintain cell function. Lipidomic analyses of liver, muscle, white and brown adipose tissue (BAT) mitochondria revealed substantial differences in their glycerophospholipid (GPL) and free cholesterol (FC) contents. The GPL to FC ratio was 50-fold higher in brown than white adipose tissue mitochondria. Their purity was verified by comparison of proteomes with ER and mitochondria-associated membranes. A lipid signature containing PC and FC, calculated from the lipidomic profiles, allowed differentiation of mitochondria from BAT of mice housed at different temperatures. Elevating FC in BAT mitochondria prevented uncoupling protein (UCP) 1 function, whereas increasing GPL boosted it. Similarly, STARD3 overexpression facilitating mitochondrial FC import inhibited UCP1 function in primary brown adipocytes, whereas a knockdown promoted it. We conclude that the mitochondrial GPL/FC ratio is key for BAT function and propose that targeting it might be a promising strategy to promote UCP1 activity.

Abstract Interest in bile acids (BAs) is growing due to their emerging role as signaling molecules and their association with various diseases such as colon cancer and metabolic syndrome. Analyzing BAs requires chromatographic separation of isomers, often with long run times, which hinders BA analysis in large studies. Here, we present a high-throughput method based on liquid chromatography-tandem mass spectrometry to quantify BAs in mouse samples. After acidic protein precipitation in the presence of a comprehensive mixture of stable isotope-labeled internal standards (SIL-ISs), BAs are separated on a biphenyl column by gradient elution at basic pH. Quantification is performed using a six-point calibration curve. Except for the separation of β- and ω-muricholic acid (MCA) species, a rapid separation of 27 BA species was achieved in a run time of 6.5 min. Plasma quality controls (QCs) were used to evaluate intra- and inter-day precision. The CV was less than 10% for most BA species and exceeded 20% only for glycohyodeoxycholic (GHDCA) and taurohyodeoxycholic acid (THDCA) due to the lack of a corresponding SIL-IS. The limit of quantification (LoQ) was tested using diluted QCs and was found to be compromised for some BA species as a result of insufficient isotopic purity of the SIL-IS, leading to significant interference with the respective analyte. Finally, we tested the mouse sample material requirements for plasma, bile, and liver samples and determined BA concentrations in C57/BL6N wild-type mice. In conclusion, the LC–MS/MS method presented here permits a rapid and reproducible quantification of the major murine BAs.

Abstract Background NT-proBNP is an established biomarker for the determination of fluid overload. Patients suffering from atrial fibrillation seem to have higher serum levels of NT-proBNP than patients in sinus rhythm, independent from fluid overload. However, there is no established alternative cut-off for patients with atrial fibrillation, especially in patients with severe aortic valve stenosis. Aim The aim of the current study was to evaluate the levels of serum NT-proBNP for patients with atrial fibrillation (AF) and sinus rhythm (SR) for the determination of fluid overload in patients with severe aortic valve stenosis. Methods 167 Patient suffering from severe aortic valve stenosis undergoing evaluation for TAVR at our hospital were included in this study. Upon recruitment blood samples from every patient were collected and an ECG was documented for each patient. Serum NT-proBNP was measured and volume overload was objectivated by calculation of plasma volume status (PVS), an already published method to estimate fluid overload or depletion by using a formula including weight and haematocrit. Results 37 patients (22.2%) suffered from AF upon recruitment. 47 patients (28.1%) showed fluid overload, indicated by increased PVS (PVS > 0, SR n=37, AF n=10). 94 patients (56.3%) were male and mean age was 80 years. Patients with and without AF showed no significant difference in age, sex or prevalence of cardiovascular diseases, except for gradients across the aortic valve (SR 47mmHg vs. AF 38mmHg; p<0.05) and left ventricular ejection fractions (SR 57% vs. AF 55%; p<0.05). Patients suffering from atrial fibrillation showed significantly higher serum levels of NT-proBNP (4843 ng/L vs. 1226 ng/L, p<0.001). ROC-analyses in patients with SR and severe aortic valve stenosis, showed satisfying results for NT-proBNP (AUC 0.72; sensitivity 0.81; specificity 0.58) to detect fluid overload. Comparable results were evident in patients with AF (AUC 0.77; sensitivity 0.70; specificity 0.78), but cut-off-values in patients suffering from atrial fibrillation were more than six times as much as in patients with sinus rhythm (6575 ng/L vs. 1053 ng/L). Conclusion NT-proBNP proved itself as a sufficient marker to determine volume overload in patients with severe aortic valve stenosis. Cut-offs for accurate determination of fluid overload deviate greatly in patients with sinus rhythm and atrial fibrillation, therefore different cut-offs might be required.

Subcortical brain structures are integral to motion, consciousness, emotions, and learning. We identified common genetic variation related to the volumes of nucleus accumbens, amygdala, brainstem, caudate nucleus, globus pallidus, putamen, and thalamus, using genome-wide association analyses in over 40,000 individuals from CHARGE, ENIGMA and the UK-Biobank. We show that variability in subcortical volumes is heritable, and identify 25 significantly associated loci (20 novel). Annotation of these loci utilizing gene expression, methylation, and neuropathological data identified 62 candidate genes implicated in neurodevelopment, synaptic signaling, axonal transport, apoptosis, and susceptibility to neurological disorders. This set of genes is significantly enriched for Drosophila orthologs associated with neurodevelopmental phenotypes, suggesting evolutionarily conserved mechanisms. Our findings uncover novel biology and potential drug targets underlying brain development and disease.