Coronary artery disease (CAD) is the commonest cause of death. Here, we report an association analysis in 63,746 CAD cases and 130,681 controls identifying 15 loci reaching genome-wide significance, taking the number of susceptibility loci for CAD to 46, and a further 104 independent variants (r(2) < 0.2) strongly associated with CAD at a 5% false discovery rate (FDR). Together, these variants explain approximately 10.6% of CAD heritability. Of the 46 genome-wide significant lead SNPs, 12 show a significant association with a lipid trait, and 5 show a significant association with blood pressure, but none is significantly associated with diabetes. Network analysis with 233 candidate genes (loci at 10% FDR) generated 5 interaction networks comprising 85% of these putative genes involved in CAD. The four most significant pathways mapping to these networks are linked to lipid metabolism and inflammation, underscoring the causal role of these activities in the genetic etiology of CAD. Our study provides insights into the genetic basis of CAD and identifies key biological pathways.

To identify early metabolic abnormalities in non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), we measured sensitivity to insulin and insulin secretion in 26 first-degree relatives of patients with NIDDM and compared these subjects both with 14 healthy control subjects with no family history of NIDDM and with 19 patients with NIDDM. The euglycemic insulin-clamp technique, indirect calorimetry, and infusion of [3–3H]glucose were used to assess insulin sensitivity. Total-body glucose metabolism was impaired in the first-degree relatives as compared with the controls (P<0.01). The defect in glucose metabolism was almost completely accounted for by a defect in nonoxidative glucose metabolism (primarily the storage of glucose as glycogen). The relatives with normal rates of metabolism (mean±SEM, 1.81±0.27 mg per kilogram of body weight per minute) and impaired rates (1.40±0.22 mg per kilogram per minute) in oral glucose-tolerance tests had the same degree of impairment in glucose storage as compared with healthy control subjects (3.76±0.55 mg per kilogram per minute; P<0.01 for both comparisons). During hyperglycemic clamping, first-phase insulin secretion was lacking in patients with NIDDM (P<0.01) and severely impaired in their relatives with impaired glucose tolerance (P<0.05) as compared with control subjects; insulin secretion was normal in the relatives with normal glucose tolerance. We conclude that impaired glucose metabolism is common in the first-degree relatives of patients with NIDDM, despite their normal results on oral glucose-tolerance tests. Both insulin resistance and impaired insulin secretion are necessary for the development of impaired glucose tolerance in these subjects. (N Engl J Med 1989; 321:337–43.)

The effect of graded, physiologic hyperinsulinemia (+5, +15, +30, +70, +200 microU/ml) on oxidative and nonoxidative pathways of glucose and FFA metabolism was examined in nine lean non-insulin dependent diabetic patients (NIDDM) and in eight age- and weight-matched control subjects. Glucose and FFA metabolism were assessed using stepwise insulin clamp in combination with indirect calorimetry and infusion of [3H]3-glucose/[14C]palmitate. The basal rate of hepatic glucose production (HGP) was higher in NIDDM than in control subjects, and suppression of HGP by insulin was impaired at all but the highest insulin concentration. Glucose disposal was reduced in the NIDD patients at the three highest plasma insulin concentrations, and this was accounted for by defects in both glucose oxidation and nonoxidative glucose metabolism. In NIDDs, suppression of plasma FFA by insulin was impaired at all five insulin steps. This was associated with impaired suppression by insulin of plasma FFA turnover, FFA oxidation (measured by [14C]palmitate) and nonoxidative FFA disposal (an estimate of reesterification of FFA). FFA oxidation and net lipid oxidation (measured by indirect calorimetry) correlated positively with the rate of HGP in the basal state and during the insulin clamp. In conclusion, our findings demonstrate that insulin resistance is a general characteristic of glucose and FFA metabolism in NIDDM, and involves both oxidative and nonoxidative pathways. The data also demonstrate that FFA/lipid and glucose metabolism are interrelated in NIDDM, and suggest that an increased rate of FFA/lipid oxidation may contribute to the impaired suppression of HGP and diminished stimulation of glucose oxidation by insulin in these patients.

OBJECTIVES This study aimed to identify clinical features associated with premature mortality in a large contemporary cohort of adults with type 1 diabetes. RESEARCH DESIGN AND METHODS The Finnish Diabetic Nephropathy (FinnDiane) study is a national multicenter prospective follow-up study of 4,201 adults with type 1 diabetes from 21 university and central hospitals, 33 district hospitals, and 26 primary health care centers across Finland. RESULTS During a median 7 years of follow-up, there were 291 deaths (7%), 3.6-fold (95% CI 3.2–4.0) more than that observed in the age- and sex-matched general population. Excess mortality was only observed in individuals with chronic kidney disease. Individuals with normoalbuminuria showed no excess mortality beyond the general population (standardized mortality ratio [SMR] 0.8, 95% CI 0.5–1.1), independent of the duration of diabetes. The presence of microalbuminuria, macroalbuminuria, and end-stage kidney disease was associated with 2.8, 9.2, and 18.3 times higher SMR, respectively. The increase in mortality across each stage of albuminuria was equivalent to the risk conferred by preexisting macrovascular disease. In addition, the glomerular filtration rate was independently associated with mortality, such that individuals with impaired kidney function, as well as those demonstrating hyperfiltration, had an increased risk of death. CONCLUSIONS An independent graded association was observed between the presence and severity of kidney disease and mortality in a large contemporary cohort of individuals with type 1 diabetes. These findings highlight the clinical and public health importance of chronic kidney disease and its prevention in the management of type 1 diabetes.

Diabetic kidney disease is the leading cause of ESRD, but few biomarkers of diabetic kidney disease are available. This study used gas chromatography-mass spectrometry to quantify 94 urine metabolites in screening and validation cohorts of patients with diabetes mellitus (DM) and CKD(DM+CKD), in patients with DM without CKD (DM-CKD), and in healthy controls. Compared with levels in healthy controls, 13 metabolites were significantly reduced in the DM+CKD cohorts (P≤0.001), and 12 of the 13 remained significant when compared with the DM-CKD cohort. Many of the differentially expressed metabolites were water-soluble organic anions. Notably, organic anion transporter-1 (OAT1) knockout mice expressed a similar pattern of reduced levels of urinary organic acids, and human kidney tissue from patients with diabetic nephropathy demonstrated lower gene expression of OAT1 and OAT3. Analysis of bioinformatics data indicated that 12 of the 13 differentially expressed metabolites are linked to mitochondrial metabolism and suggested global suppression of mitochondrial activity in diabetic kidney disease. Supporting this analysis, human diabetic kidney sections expressed less mitochondrial protein, urine exosomes from patients with diabetes and CKD had less mitochondrial DNA, and kidney tissues from patients with diabetic kidney disease had lower gene expression of PGC1α (a master regulator of mitochondrial biogenesis). We conclude that urine metabolomics is a reliable source for biomarkers of diabetic complications, and our data suggest that renal organic ion transport and mitochondrial function are dysregulated in diabetic kidney disease.

The aim of this study was to compare developments in the utilisation of antihyperglycaemic drugs (AHGDs) in ten European countries. Data on the yearly utilisation of insulin and oral AHGDs were collected from public registers in Denmark, Finland, Norway, Sweden, Belgium, England, Germany, Italy, Portugal and Spain, and were expressed as defined daily doses per 1,000 inhabitants per day. Total AGHD utilisation increased everywhere, but at different rates and levels. Insulin utilisation doubled in England and Germany, but hardly changed in Belgium, Portugal or Italy. Sulfonylurea utilisation doubled in Spain, England and Denmark but was reduced in Germany and Sweden. Metformin utilisation increased greatly everywhere. There were two- to three-fold differences in AHGD utilisation even between neighbouring countries. In Finland, there were more users of both insulin (+120%) and oral AHGDs (+80%) than in Denmark, and the daily oral AHGD doses were higher. In Denmark and Sweden, AHGD utilisation was equal in subjects aged <45 years, but in those ≥45 years of age, both insulin and oral AHGD utilisation were twice as high in Sweden. The ubiquitous increase in AHGD utilisation, particularly metformin, seems logical, considering the increasing prevalence of type 2 diabetes and the results of the UK Prospective Diabetes Study. However, the large differences even between neighbouring countries are more difficult to explain, and suggest different habits and attitudes in terms of screening and management of type 2 diabetes.

The aim of this study was to estimate the prevalence of the metabolic syndrome in Finnish type 1 diabetic patients and to assess whether it is associated with diabetic nephropathy or poor glycemic control.In all, 2,415 type 1 diabetic patients (51% men, mean age 37 years, duration of diabetes 22 years) participating in the nationwide, multicenter Finnish Diabetic Nephropathy (FinnDiane) study were included. Metabolic syndrome was defined according to the National Cholesterol Education Program diagnostic criteria. Patients were classified as having normal albumin excretion rate (AER) (n = 1,261), microalbuminuria (n = 326), macroalbuminuria (n = 383), or end-stage renal disease (ESRD) (n = 164). Glycemic control was classified as good (HbA1c <7.5%), intermediate (7.5-9.0%), or poor (>9.0%). Creatinine clearance was estimated with the Cockcroft-Gault formula.The overall prevalence of metabolic syndrome was 38% in men and 40% in women. The prevalence was 28% in those with normal AER, 44% in microalbuminuric patients, 62% in macroalbuminuric patients, and 68% in patients with ESRD (P < 0.001). Patients with metabolic syndrome had a 3.75-fold odds ratio for diabetic nephropathy (95% CI 2.89-4.85), and all of the separate components of the syndrome were independently associated with diabetic nephropathy. The prevalence of metabolic syndrome was 31% in patients with good glycemic control, 36% in patients with intermediate glycemic control, and 51% in patients with poor glycemic control (P < 0.001). Similarly, metabolic syndrome increased with worsening creatinine clearance.The metabolic syndrome is a frequent finding in type 1 diabetes and increases with advanced diabetic nephropathy and worse glycemic control.

A wealth of genetic associations for cardiovascular and metabolic phenotypes in humans has been accumulating over the last decade, in particular a large number of loci derived from recent genome wide association studies (GWAS). True complex disease-associated loci often exert modest effects, so their delineation currently requires integration of diverse phenotypic data from large studies to ensure robust meta-analyses. We have designed a gene-centric 50 K single nucleotide polymorphism (SNP) array to assess potentially relevant loci across a range of cardiovascular, metabolic and inflammatory syndromes. The array utilizes a “cosmopolitan” tagging approach to capture the genetic diversity across ∼2,000 loci in populations represented in the HapMap and SeattleSNPs projects. The array content is informed by GWAS of vascular and inflammatory disease, expression quantitative trait loci implicated in atherosclerosis, pathway based approaches and comprehensive literature searching. The custom flexibility of the array platform facilitated interrogation of loci at differing stringencies, according to a gene prioritization strategy that allows saturation of high priority loci with a greater density of markers than the existing GWAS tools, particularly in African HapMap samples. We also demonstrate that the IBC array can be used to complement GWAS, increasing coverage in high priority CVD-related loci across all major HapMap populations. DNA from over 200,000 extensively phenotyped individuals will be genotyped with this array with a significant portion of the generated data being released into the academic domain facilitating in silico replication attempts, analyses of rare variants and cross-cohort meta-analyses in diverse populations. These datasets will also facilitate more robust secondary analyses, such as explorations with alternative genetic models, epistasis and gene-environment interactions.

Although a strong genetic susceptibility has been established for NIDDM and a maternal transmission of the disease predominates in some populations, a relationship between parental diabetes status and metabolic abnormalities in nondiabetic offspring has not been shown in humans. To address this question, we studied 2,152 first-degree relatives of patients with NIDDM (FH+) and 528 age- and weight-matched spouses without a family history of NIDDM (FH−) in Western Finland (the Botnia study). A subset of the subjects underwent a euglycemic insulin clamp combined with indirect calorimetry to measure insulin sensitivity and energy expenditure. Despite similar amounts of total body fat, persons with a family history of NIDDM had a greater waist-to-hip ratio (WHR) than spouses without a family history of diabetes (P &lt; 0.003). They also had a decreased resting metabolic rate (P = 0.005), but this difference disappeared when adjusted for the difference in WHR. Insulin-stimulated glucose metabolism (P = 0.002), particularly nonoxidative glucose metabolism (P = 0.009), was reduced in FH+ compared with FH− subjects, and this difference remained after adjustment for WHR. A parental history of NIDDM influenced the insulin response to the oral glucose load, with male offspring of diabetic mothers showing the lowest insulin values (P = 0.011). Moreover, a parental effect was also observed on HDL and HDL2 cholesterol concentrations with female offspring of diabetic mothers showing lower values than female offspring of diabetic fathers (both P &lt; 0.002). We conclude that abdominal obesity, insulin resistance, and decreased resting metabolic rate are characteristic features of first-degree relatives of patients with NIDDM and that the decrease in resting metabolic rate is partially related to the degree of abdominal obesity. A sex-specific paternal effect was observed on insulin and HDL cholesterol concentrations. Therefore, one has to consider the possibility of unprecedented maternal or paternal inheritance of different NIDDM phenotypes.

To investigate whether bacterial lipopolysaccharide (LPS) activity in human serum is associated with the components of the metabolic syndrome (MetS) in type 1 diabetic patients with various degrees of kidney disease and patients with IgA glomerulonephritis (IgAGN).Serum LPS activity was determined with the Limulus Amoebocyte Lysate chromogenic end point assay in type 1 diabetic patients with a normal albumin excretion rate (n = 587), microalbuminuria (n = 144), macroalbuminuria (n = 173); patients with IgAGN (n = 98); and in nondiabetic control subjects (n = 345). The relationships of the LPS/HDL ratio and MetS-associated variables were evaluated with Pearson correlation.The MetS was more prevalent in type 1 diabetic patients (48%) than in patients with IgAGN (15%). Diabetic patients with macroalbuminuria had a significantly higher serum LPS/HDL ratio than patients with IgAGN. In the normoalbuminuric type 1 diabetic group, patients in the highest LPS/HDL quartile were diagnosed as having the MetS three times more frequently than patients in the lowest quartile (69 vs. 22%; P < 0.001). High LPS activity was associated with higher serum triglyceride concentration, earlier onset of diabetes, increased diastolic blood pressure, and elevated urinary excretion of monocyte chemoattractant protein-1.High serum LPS activity is strongly associated with the components of the MetS. Diabetic patients with kidney disease seem to be more susceptible to metabolic endotoxemia than patients with IgAGN. Bacterial endotoxins may thus play an important role in the development of the metabolic and vascular abnormalities commonly seen in obesity and diabetes-related diseases.