Elevated Blood Levels of VEGF Exhibiting Positive Correlation with HIF-1α in Obesity: A Single Center Study

Abstract

Aim: The objective of this study was to investigate the relevance of plasma hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1α) and vascular endothelial growth factor (VEGF) levels in obesity and their associations with body mass index (BMI), body fat percentage, and waist to-hip ratio. Material and Methods: The study included 45 obese subjects and 28 healthy controls recruited from a private clinic in Manavgat, Antalya. The measurement of BMI, percentage of body fat, and waist-to-hip ratio was conducted in all subjects using a bioelectrical impedance analysis device. The plasma levels of HIF-1α and VEGF were measured using the micro-ELISA method. Results: In the Mann-Whitney U test, HIF-1α levels were similar in obese subjects (median=1.439 ng/L [Interquartile range (IQR)=11.62, min-max=0.904-12.53] and control group (median=1.377 ng/L [1.323, 0.852-2.175], p=0.0821). VEGF levels were found to be significantly higher in obese subjects compared to the controls (medians; 729.8 ng/L [5515, 485.3-6000] vs. 589.5 ng/L, [416.8, 396.4-813.2], respectively, p<0.0001). In Spearman correlation analysis, VEGF and HIF-1α levels were shown to be strongly positively correlated in obese subjects (rho=0.598, p<0.00001). Both the waist-to-hip ratio and body fat percentage also showed significant positive correlations with BMI in the obese group (rho=0.663, p<0.0001 for waist-to-hip ratio, and rho=0.313, p=0.036 for body fat percentage). In addition, circulating VEGF exhibited strong potential as a biomarker for obesity (AUC=0.813, p=0.001). Conclusion: Elevated plasma levels of VEGF and the strong positive correlation between HIF-1α and VEGF indicate the potential involvement of hypoxia in the progression of obesity. These findings underscore the potential significance of HIF-1α and VEGF in the pathogenesis of obesity. In this study, VEGF was found to be a potential biomarker for obesity.

Keywords

• Obesity
• Vascular endothelial growth factor
• Hypoxia-inducible factor 1 alpha
• Body mass index

Obezitede HIF-1α ile Pozitif Korelasyon Gösteren Yüksek VEGF Kan Seviyeleri: Tek Merkez Çalışması

Abstract

Amaç: Hipoksi indükleyici faktör 1 alfa (HIF-1α) ve vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) plazma düzeylerinin obezite ile ilişkisinin ve bu düzeylerin vücut kütle indeksi (VKİ), vücut yağ yüzdesi ve bel/kalça oranı ile ilişkilerinin incelenmesini amaçladık. Gereç ve Yöntemler: Çalışmaya, Antalya’nın Manavgat ilçesindeki özel bir klinikten sağlanan 45 obez olgu ve 28 sağlıklı kontrol dahil edildi. Tüm bireylerde VKİ, vücut yağ yüzdesi ve bel/kalça oranı bir biyoelektrik empedans analiz cihazı kullanılarak ölçüldü. Plazma HIF-1α ve VEGF düzeyleri mikro-ELISA yöntemiyle ölçüldü. Bulgular: Mann-Whitney U testinde, HIF-1α düzeyleri obez bireylerde (medyan=1,439 ng/L [Interquartile range (IQR)=11,62 (min max=0,904-12,53)] ve kontrol grubunda (medyan=1,377 ng/L [1,323 (0,852-2,175)], p=0,0821) benzer bulundu. VEGF düzeyleri ise obez bireylerde kontrol grubuna kıyasla anlamlı derecede yüksekti (medyan değerleri sırasıyla; 729,8 ng/L [5515 (485,3-6000)]’e karşın 589,5 ng/L, [416,8 (396,4-813,2)], p<0,0001). Spearman korelasyon analizinde, obez olgularda VEGF ve HIF-1α düzeyleri arasında güçlü bir pozitif korelasyon gözlendi (rho=0,598, p<0,00001). Obez grupta bel/kalça oranı ve vücut yağ yüzdesi de VKİ ile anlamlı pozitif korelasyonlar gösterdi (bel kalça oranı için rho=0,663, p<0,0001; vücut yağ oranı için rho=0,313, p=0,036). Ayrıca dolaşımdaki VEGF, obezitede güçlü potansiyel bir biyobelirteç olarak belirlendi (AUC=0,813, p=0,001). Sonuç: Yüksek plazma VEGF seviyeleri ve HIF-1α ile VEGF arasındaki güçlü pozitif korelasyon, obezitenin ilerlemesinde hipoksinin potansiyel rolüne işaret etmektedir. Bu bulgular, obezite patogenezinde HIF-1α ve VEGF'nin potansiyel önemini vurgulamaktadır. Çalışmamızda VEGF’in obezite için potansiyel bir biyobelirteci olduğu gösterilmiştir.

Keywords

• Obezite
• Vasküler endotelyal büyüme faktörü
• Hipoksi indükleyici faktör 1 alfa
• Vücut kitle indeksi

References

1. 1. Misra A, Khurana L. Obesity and the metabolic syndrome in developing countries. J Clin Endocrinol Metab 2008;93(11 Suppl 1):S9-30.
2. 2. Gonzalez-Muniesa P, Lopez-Pascual A, de Andres J, Lasa A, Portillo MP, Aros F, et al. Impact of intermittent hypoxia and exercise on blood pressure and metabolic features from obese subjects suffering sleep apnea-hypopnea syndrome. J Physiol Biochem 2015;71(3):589-99.
3. 3. Valenzuela PL, Carrera-Bastos P, Castillo-Garcia A, Lieber man DE, Santos-Lozano A, Lucia A. Obesity and the risk of cardiometabolic diseases. Nat Rev Cardiol 2023;20(7):475-94.