1型糖尿病種HLA-DQA1-DQB1連鎖基因的特征研究

朱亞

河南省商丘市第一人民醫院內分泌科，河南商丘 476100

目前科學認為糖尿病是由幾種基因受損所造成的。1型糖尿病是人類第六對染色體短臂上的HLA-D基因損傷，2型糖尿病是胰島素基因、胰島素受體基因、葡萄糖溶酶基因和線粒體基因損傷[1]。總之，不管哪種類型的糖尿病，也不論是因為遺傳易感而發病，還是環境因素、病毒感染發病，歸根結底都是基因受損所致。換言之糖尿病是一種基因病。胰島素依賴型糖尿病（IDDM）與HLA關聯，非胰島素依賴型糖尿病（NIDDM）則否[2]。然而在成人緩慢進展型糖尿病中有一部分是胰島素依賴的，因此，研究其發病機制，對該病的治療和預后有重要意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

根據2002年2月～2009年10月收治按國際糖尿病診斷標準確診的SPIDDM患者102例和FPIDDM患者130例。SPIDDM組患者中，男44例，女58例；發病年齡20～67歲，平均（39.6±11.2）歲；發病時平均空腹 C 肽值為（1.5±1.2） μg/L，餐后 1 h C 肽值為 （2.90±2.15） μg/L；FPIDDM 組患者中，男78 例，女 52 例；發病年齡 0.1～19.0 歲，平均（12.5±6.8）歲；發病時的平均空腹C肽值為（0.4±0.3）μg/L，餐后1 h C肽值為（0.6±0.6）μg/L。兩組一般情況、糖代謝、胰島功能和胰島自身抗體比較，見表1～2。

1.2 方法

基因組DNA提取用鹽析法。HLA-DRB1、DQA1、DQB1、DPB1基因分型用PCR/SSP擴增按文獻報道進行，所用序列特異性引物（SSP）見參考文獻[3-4]，由北醫大人民醫院中心實驗室合成（備索）。TAP基因分型用雙探針DNA雜交法。兩組比較用國際通用方法，計算相對風險及P值。

1.3 統計學方法

數據由SPSS 13.5軟件包進行統計學處理，應用χ2檢驗或t檢驗，P值用試驗系統所對比的等位基因數校正（P c），用相對危險度（RR）表示疾病與遺傳標志之間的統計學上的關聯強度，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

HLA-DQA1*0301-DQB1*0201和DQA1*0501-DQB1*0201連鎖基因單倍體與 SPIDDM（Pc＜0.001）和 FPIDDM（Pc＜0.001）均呈顯著正相關。DQA1*0301-DQB1*0201基因連鎖頻率在FPIDDM中的增高比在SPIDDM中增高更明顯，二者相比差異有統計學意義（Pc＜0.05）；提示其對FPIDDM的易感性更強。HLA-DQA1*0301-DQB1*0301和 DQA1*0301-DQB1*0602連鎖基因單倍體與SPIDDM呈顯著正相關（Pc＜0.001），而與FPIDDM 無相關性。HLA-DQA1*0301-DQB1*0302、DQA1*0301-DQB1*0303連鎖基因單倍體與FPIDDM呈顯著正相關（均P c＜0.05），而與SPIDDM無相關性。見表3。

表1 兩組一般情況比較Tab.1 Comparison of the general information in the two groups

表2 兩組患者糖代謝和胰島功能比較Tab.2 Comparison of glucose metabolism and insulin function in two groups

3 討論

糖尿病分子病因學研究涵蓋遺傳學、免疫學、胰島素抵抗和胰島β細胞功能等方面的研究，其中遺傳學研究包括單基因突變及其功能學分析、家系連鎖分析、群體關聯分析、轉錄因子和蛋白激酶基因變異等[3]。免疫學研究包括自身免疫反應，如淋巴細胞功能、細胞因子和炎癥因子在糖尿病進程中所起的作用等[4]。胰島素抵抗研究包括缺乏活動、飲食不節引起肥胖、脂肪肝并導致胰島素敏感性下降及在此基礎上胰島素信號轉導通路發生改變等；胰島B細胞功能研究則包括尋找新的干預手段來阻止或延緩B細胞功能的衰退等[5]。群體和家系分析表明，1型糖尿病是多基因遺傳病，易感性十分復雜，它的發生是散布于整個基因組的多個位點上等位基因間相互作用的結果[6]。由于牽涉到多個基因，環境因子變異廣，缺乏清晰的遺傳模型，以及存在遺傳異質性因而發現易感基因很難。1型糖尿病又是一種自身免疫性疾病，由于某些環境因素引發了機體慢性自身免疫反應，致敏的淋巴細胞對胰島β細胞產生抗體，并分泌一系列的細胞因子攻擊胰島β細胞，使之發生破壞并迅速發生功能衰竭[7]。本研究結果顯示SPIDDM和FPIDDM有其共同的易感性連鎖基因，HLA-DQA1*0301-DQB1*0201HLADQA1*0501-DQB1*0201，也有不同的易感性連鎖基因，如HLA-DQA1*0301-DQB1*0301和DQA1*0301-DQB1*0602連鎖基因與SPIDDM的易感性有關，而HLA-DQA1*0301-DQB1*0302和DQA1*0301-DQB1*0303與FPIDDM的易感性有關。相關研究[8]對黑人、白人和日本人三個不同民族的1型糖尿病與HLA-DQ基因的相關性研究結果也提示，HLA-DQA1*0301-DQB1*0302和DQA1*0501-DQB1*0201與三個不同民族的1型糖尿病易感性是一致的。由此可見，HLA-DQA1-DQB1基因的連鎖不平衡在不同民族間既有共同點，又有種族差異。此外，DRB1*0301-DQA1*0301-DQB1*0201連鎖基因與FPIDDM高度易感，這種基因連鎖不平衡與FPIDDM的的易感性可能與基因的累加效應有關。

表3 HLA-DQA1-DQB1連鎖基因單倍體在兩組糖尿病患者中的頻率Tab.3 The frequency of HLA-DQA1-DQB1 linked genes haplotypes in the two groups of diabetes

自Todd（1987）提出DQB鏈57位非門冬氨酸為易感因子后，認為DQA鏈上52位若為精氨酸也是高風險者。本組研究表明，成人遲發型IDDM主要關聯基因位于DQA鏈，其52位為精氨酸時具有高風險性，若加上DQB鏈57位為非門冬氨酸，則風險增大，并導致發病提前[9]。HLA與IDDM的關聯隨年齡增長而減弱，說明在成人IDDM中有一部分患者可能是NIDDM而被誤診為IDDM，因而有必要對成人IDDM患者進行HLA第二類基因的檢測[10]。最強的保護基因是DQB1*0602，其次為DQA1*0102和DRB1*1501。從DQ分子看也符合著名的DQB鏈57位門冬氨酸和DQA鏈52位非門冬氨酸為安全因素的規律[11]。

總之，成人SPIDDM和FPIDDM雖然具有共同的發病機制，即均由免疫因素引起的β細胞破壞所致，但其HLA表型并不完全相同，不同的HLA-DR-DQ基因連鎖不平衡可能是1型糖尿病患者起病方式和病情進展有所不同的因素之一[12]。臨床上對SPIDDM的早期識別具有重要意義，免疫干預治療或早期使用胰島素治療可抑制免疫原表達、維持殘存胰島β細胞的修復與再生。因此，聯合采用免疫學及遺傳學方法早期識別SPIDDM患者并給予適當治療，對于減輕、延緩或預防發病，尤其對于延緩并發癥的出現都將十分有利。

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