Christopher Newton-Cheh and colleagues report a genome-wide association study for blood pressure traits as part of the Global BPgen consortium. They report eight loci with replicated association to systolic and/or diastolic blood pressure, with each also showing association to hypertension. Elevated blood pressure is a common, heritable cause of cardiovascular disease worldwide. To date, identification of common genetic variants influencing blood pressure has proven challenging. We tested 2.5 million genotyped and imputed SNPs for association with systolic and diastolic blood pressure in 34,433 subjects of European ancestry from the Global BPgen consortium and followed up findings with direct genotyping (N ≤ 71,225 European ancestry, N ≤ 12,889 Indian Asian ancestry) and in silico comparison (CHARGE consortium, N = 29,136). We identified association between systolic or diastolic blood pressure and common variants in eight regions near the CYP17A1 (P = 7 × 10−24), CYP1A2 (P = 1 × 10−23), FGF5 (P = 1 × 10−21), SH2B3 (P = 3 × 10−18), MTHFR (P = 2 × 10−13), c10orf107 (P = 1 × 10−9), ZNF652 (P = 5 × 10−9) and PLCD3 (P = 1 × 10−8) genes. All variants associated with continuous blood pressure were associated with dichotomous hypertension. These associations between common variants and blood pressure and hypertension offer mechanistic insights into the regulation of blood pressure and may point to novel targets for interventions to prevent cardiovascular disease.

Nilesh Samani and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for mean leukocyte telomere length in 37,684 individuals, with replication of selected variants in an additional 10,739 individuals. They identify seven loci associated with mean telomere length, including two that have been associated with several cancers, and also find that alleles associated with shorter telomere length were associated with a higher risk of coronary artery disease. Interindividual variation in mean leukocyte telomere length (LTL) is associated with cancer and several age-associated diseases. We report here a genome-wide meta-analysis of 37,684 individuals with replication of selected variants in an additional 10,739 individuals. We identified seven loci, including five new loci, associated with mean LTL (P < 5 × 10−8). Five of the loci contain candidate genes (TERC, TERT, NAF1, OBFC1 and RTEL1) that are known to be involved in telomere biology. Lead SNPs at two loci (TERC and TERT) associate with several cancers and other diseases, including idiopathic pulmonary fibrosis. Moreover, a genetic risk score analysis combining lead variants at all 7 loci in 22,233 coronary artery disease cases and 64,762 controls showed an association of the alleles associated with shorter LTL with increased risk of coronary artery disease (21% (95% confidence interval, 5–35%) per standard deviation in LTL, P = 0.014). Our findings support a causal role of telomere-length variation in some age-related diseases.

Nelson Freimer and colleagues report the first genome-wide association study of a longitudinal birth cohort (the Northern Finland Birth Cohort 1966). The results include new associations for nine quantitative metabolic traits. Genome-wide association studies (GWAS) of longitudinal birth cohorts enable joint investigation of environmental and genetic influences on complex traits. We report GWAS results for nine quantitative metabolic traits (triglycerides, high-density lipoprotein, low-density lipoprotein, glucose, insulin, C-reactive protein, body mass index, and systolic and diastolic blood pressure) in the Northern Finland Birth Cohort 1966 (NFBC1966), drawn from the most genetically isolated Finnish regions. We replicate most previously reported associations for these traits and identify nine new associations, several of which highlight genes with metabolic functions: high-density lipoprotein with NR1H3 (LXRA), low-density lipoprotein with AR and FADS1-FADS2, glucose with MTNR1B, and insulin with PANK1. Two of these new associations emerged after adjustment of results for body mass index. Gene–environment interaction analyses suggested additional associations, which will require validation in larger samples. The currently identified loci, together with quantified environmental exposures, explain little of the trait variation in NFBC1966. The association observed between low-density lipoprotein and an infrequent variant in AR suggests the potential of such a cohort for identifying associations with both common, low-impact and rarer, high-impact quantitative trait loci.

Gonçalo Abecasis and colleagues report associations with fasting plasma glucose levels in a collection of ten genome–wide association scans from the MAGIC consortium. They find variants in the gene encoding melatonin receptor 1B that are associated with fasting glucose levels and, in a meta-analysis of 13 case-control studies, also show association with increased risk of type 2 diabetes. To identify previously unknown genetic loci associated with fasting glucose concentrations, we examined the leading association signals in ten genome-wide association scans involving a total of 36,610 individuals of European descent. Variants in the gene encoding melatonin receptor 1B (MTNR1B) were consistently associated with fasting glucose across all ten studies. The strongest signal was observed at rs10830963, where each G allele (frequency 0.30 in HapMap CEU) was associated with an increase of 0.07 (95% CI = 0.06–0.08) mmol/l in fasting glucose levels (P = 3.2 × 10−50) and reduced beta-cell function as measured by homeostasis model assessment (HOMA-B, P = 1.1 × 10−15). The same allele was associated with an increased risk of type 2 diabetes (odds ratio = 1.09 (1.05–1.12), per G allele P = 3.3 × 10−7) in a meta-analysis of 13 case-control studies totaling 18,236 cases and 64,453 controls. Our analyses also confirm previous associations of fasting glucose with variants at the G6PC2 (rs560887, P = 1.1 × 10−57) and GCK (rs4607517, P = 1.0 × 10−25) loci.

Mice deficient in the lipid sensor GPR120 develop obesity, glucose intolerance and fatty liver when fed a high-fat diet, and a loss-of-function variant in the GPR120 gene strongly contributes to increased obesity in human. The G-protein-coupled receptor GPR120 is a receptor for free fatty acids, and is involved in homeostasis mechanisms such as fat-cell generation and the regulation of appetite. Here it is shown that without GPR120, mice on a high-fat diet develop obesity, glucose intolerance and fatty liver. In humans, GPR120 expression in adipose tissue is shown to be significantly elevated in obesity. The authors also identify a mutation that inhibits GPR120 signalling activity and is associated with an increased risk for obesity in Europeans. Free fatty acids provide an important energy source as nutrients, and act as signalling molecules in various cellular processes1,2,3,4. Several G-protein-coupled receptors have been identified as free-fatty-acid receptors important in physiology as well as in several diseases3,5,6,7,8,9,10,11,12,13. GPR120 (also known as O3FAR1) functions as a receptor for unsaturated long-chain free fatty acids and has a critical role in various physiological homeostasis mechanisms such as adipogenesis, regulation of appetite and food preference5,6,14,15,16. Here we show that GPR120-deficient mice fed a high-fat diet develop obesity, glucose intolerance and fatty liver with decreased adipocyte differentiation and lipogenesis and enhanced hepatic lipogenesis. Insulin resistance in such mice is associated with reduced insulin signalling and enhanced inflammation in adipose tissue. In human, we show that GPR120 expression in adipose tissue is significantly higher in obese individuals than in lean controls. GPR120 exon sequencing in obese subjects reveals a deleterious non-synonymous mutation (p.R270H) that inhibits GPR120 signalling activity. Furthermore, the p.R270H variant increases the risk of obesity in European populations. Overall, this study demonstrates that the lipid sensor GPR120 has a key role in sensing dietary fat and, therefore, in the control of energy balance in both humans and rodents.

Background— Preeclampsia, a new-onset hypertensive disorder of pregnancy, is associated with lifetime cardiovascular disease risk, but less is known about risk after other pregnancy-related hypertension. Methods and Results— The Northern Finland Birth Cohort 1966 included all expected births from 1 year ( N =12 055 women). Blood pressure measurements and other prospective data were determined from prenatal care records and questionnaires for 10 314 women. Subsequent diagnoses were ascertained from Finnish registries (average follow-up, 39.4 years). Adjusted hazard ratios (HRs) with 95% confidence intervals (CIs) estimate risks in hypertensive women compared with normotensive women. Hypertension during pregnancy was associated with increased risk of subsequent cardiovascular disease and arterial hypertension. Women with chronic hypertension and superimposed preeclampsia/eclampsia had high risk for future diseases. Gestational hypertension was associated with increased risk of ischemic heart disease (HR, 1.44 [95% CI, 1.24–1.68]), myocardial infarcts (HR, 1.75 [95% CI, 1.40–2.19]), myocardial infarct death (HR, 3.00 [95% CI, 1.98–4.55]), heart failure (HR, 1.78 [95% CI, 1.43–2.21]), ischemic stroke (HR, 1.59 [95% CI, 1.24–2.04]), kidney disease (HR, 1.91 [95% CI, 1.18–3.09]), and diabetes mellitus (HR, 1.52 [95% CI, 1.21–1.89]). Isolated systolic hypertension was associated with increased risk of myocardial infarct death (HR, 2.15 [95% CI, 1.35–3.41]), heart failure (HR, 1.43 [95% CI, 1.13–1.82]), and diabetes mellitus (HR, 1.42 [95% CI, 1.13–1.78]), whereas isolated diastolic hypertension was associated with increased risk of ischemic heart disease (HR, 1.26 [95% CI, 1.05–1.50]). Results were similar in nonsmoking women aged <35 years with normal weight and no diabetes mellitus during pregnancy. Conclusions— Elevated blood pressure during pregnancy, regardless of type and even without known risk factors, signals high risk of later cardiovascular disease, chronic kidney disease, and diabetes mellitus. Clinical monitoring, risk factor evaluation, and early intervention could benefit women with hypertension in pregnancy.

Context: There are only a few large prospective studies involving evaluation of the effect of maternal thyroid dysfunction on offspring and observations are inconsistent.

Background Increased adiposity is linked with higher risk for cardiometabolic diseases. We aimed to determine to what extent elevated body mass index (BMI) within the normal weight range has causal effects on the detailed systemic metabolite profile in early adulthood. Methods and Findings We used Mendelian randomization to estimate causal effects of BMI on 82 metabolic measures in 12,664 adolescents and young adults from four population-based cohorts in Finland (mean age 26 y, range 16–39 y; 51% women; mean ± standard deviation BMI 24±4 kg/m2). Circulating metabolites were quantified by high-throughput nuclear magnetic resonance metabolomics and biochemical assays. In cross-sectional analyses, elevated BMI was adversely associated with cardiometabolic risk markers throughout the systemic metabolite profile, including lipoprotein subclasses, fatty acid composition, amino acids, inflammatory markers, and various hormones (p<0.0005 for 68 measures). Metabolite associations with BMI were generally stronger for men than for women (median 136%, interquartile range 125%–183%). A gene score for predisposition to elevated BMI, composed of 32 established genetic correlates, was used as the instrument to assess causality. Causal effects of elevated BMI closely matched observational estimates (correspondence 87%±3%; R2 = 0.89), suggesting causative influences of adiposity on the levels of numerous metabolites (p<0.0005 for 24 measures), including lipoprotein lipid subclasses and particle size, branched-chain and aromatic amino acids, and inflammation-related glycoprotein acetyls. Causal analyses of certain metabolites and potential sex differences warrant stronger statistical power. Metabolite changes associated with change in BMI during 6 y of follow-up were examined for 1,488 individuals. Change in BMI was accompanied by widespread metabolite changes, which had an association pattern similar to that of the cross-sectional observations, yet with greater metabolic effects (correspondence 160%±2%; R2 = 0.92). Conclusions Mendelian randomization indicates causal adverse effects of increased adiposity with multiple cardiometabolic risk markers across the metabolite profile in adolescents and young adults within the non-obese weight range. Consistent with the causal influences of adiposity, weight changes were paralleled by extensive metabolic changes, suggesting a broadly modifiable systemic metabolite profile in early adulthood. Please see later in the article for the Editors' Summary

Rationale Lung function measures are heritable traits that predict population morbidity and mortality and are essential for the diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Variations in many genes have been reported to affect these traits, but attempts at replication have provided conflicting results. Recently, we undertook a meta-analysis of Genome Wide Association Study (GWAS) results for lung function measures in 20,288 individuals from the general population (the SpiroMeta consortium). Objectives To comprehensively analyse previously reported genetic associations with lung function measures, and to investigate whether single nucleotide polymorphisms (SNPs) in these genomic regions are associated with lung function in a large population sample. Methods We analysed association for SNPs tagging 130 genes and 48 intergenic regions (+/−10 kb), after conducting a systematic review of the literature in the PubMed database for genetic association studies reporting lung function associations. Results The analysis included 16,936 genotyped and imputed SNPs. No loci showed overall significant association for FEV1 or FEV1/FVC traits using a carefully defined significance threshold of 1.3×10−5. The most significant loci associated with FEV1 include SNPs tagging MACROD2 (P = 6.81×10−5), CNTN5 (P = 4.37×10−4), and TRPV4 (P = 1.58×10−3). Among ever-smokers, SERPINA1 showed the most significant association with FEV1 (P = 8.41×10−5), followed by PDE4D (P = 1.22×10−4). The strongest association with FEV1/FVC ratio was observed with ABCC1 (P = 4.38×10−4), and ESR1 (P = 5.42×10−4) among ever-smokers. Conclusions Polymorphisms spanning previously associated lung function genes did not show strong evidence for association with lung function measures in the SpiroMeta consortium population. Common SERPINA1 polymorphisms may affect FEV1 among smokers in the general population.