石家莊市體檢人群超重和肥胖的患病情況及與黑素皮質素4受體基因rs17782313位點多態(tài)性的關系

張明明，張翠改，劉 欣，王 超，李亞麗，段瑞生，宋光耀

肥胖現(xiàn)已被公認為是與心腦血管疾病[1-2]、糖尿病[3]、高脂血癥等疾病密切相關的一種疾病。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，超重和肥胖已經(jīng)成為危害人類健康的重要問題[4]。越來越多的研究證明，肥胖是遺傳和環(huán)境因素共同作用的疾病，遺傳因素在肥胖的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用[5-6]。全基因組關聯(lián)研究(GWAS)發(fā)現(xiàn)，黑素皮質素4受體(MC4R)基因的單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點rs17782313與肥胖相關[7-8]。為了解石家莊市超重、肥胖的患病情況，并進一步探討MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性與肥胖的關系，本研究分析了2011年河北省人民醫(yī)院體檢中心48 831例體檢者的體檢資料，同時對其中4 000例體檢者的MC4R基因多態(tài)性進行了檢測，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 48 831例體檢者均為石家莊本地區(qū)居民，其中男27 775例，女21 056例；年齡為18～80歲，平均(43.6±14.9)歲。

1.2 診斷標準 根據(jù)2002年中國成人體質指數(shù)(BMI)分類建議標準[9]：BMI<24 kg/m2為正常體質量，24 kg/m2≤BMI<28 kg/m2為超重，BMI≥28 kg/m2為肥胖。

1.3 方法

1.3.1 資料收集 收集體檢者的體檢資料，包括現(xiàn)場調查及體格檢查結果。其中現(xiàn)場調查由體檢醫(yī)師填寫肥胖流行病學調查表，內容包括：人口學特征、飲食習慣、體力活動、吸煙史、飲酒史、既往病史、家庭和社會環(huán)境因素等；體格檢查包括測量身高、體質量、腰圍、心率、血壓等。體檢醫(yī)師均經(jīng)過統(tǒng)一培訓。

1.3.2 MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性檢測 在肥胖(BMI≥28 kg/m2)人群中隨機選取3 000例肥胖者(肥胖組)，同時從正常體質量人群中選取與之性別、年齡匹配的正常體質量者1 000例(對照組)，應用直接測序法對兩組受檢者的MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性進行分析，方法如下。

1.3.2.1 基因組DNA提取 取受檢者EDTA-K2抗凝血400 μl，根據(jù)天根血液基因組DNA提取試劑盒(離心柱型)說明書提取基因組DNA。

1.3.2.2 PCR擴增MC4R基因片段 引物設計采用生物學軟件Primer 5.0，并與GenBank進行比對。引物序列：上游引物：5＇- AGACAAGTCAAGTGGGTTAC-3＇，下游引物：5＇-CTGAAAAGAATCTCCCATAC-3＇。PCR反應體系共20 μl，包括：DNA模板1 μl，上下游引物各1 μl，KOD plus 0.5 μl，Buffer 2 μl，dNTP Mixture 1 μl，雙蒸水13.5 μl。PCR采用降落聚合酶鏈反應技術，反應條件見參考文獻[10]。

1.3.2.3 核苷酸序列分析 將PCR擴增產物純化后直接測序，為保證測序結果的可靠性，均雙向測序。測定結果用DNAMAN軟件(V6.0.3.99漢化版)與GenBank公布的MC4R基因序列進行比對。

2 結果

2.1 體檢人群BMI及腰圍 本組體檢人群BMI平均(24.7±5.1)kg/m2，其中男性BMI平均(25.8±4.9)kg/m2，女性BMI平均(23.4±3.8)kg/m2；腰圍平均(84.3±32.5)cm，其中男性腰圍平均(85.2±34.3)cm，女性腰圍平均(83.6±29.9) cm。

無論是男性還是女性，不同年齡的體檢人群中超重檢出率間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其中男性以45～54歲組超重檢出率最高，與其他各年齡組比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2值分別為228.40、5.71、27.00和17.75，均P<0.005)；而女性以65～74歲組超重檢出率最高，與18～44歲組、45～54歲組、75～80歲組比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2值分別為430.36、18.36和7.98，均P<0.005，見表1)。

無論是男性還是女性，不同年齡的體檢人群中肥胖檢出率間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其中男性肥胖檢出率以18～44歲組最高，與65～74歲組、75～80組肥胖比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2值分別為47.30和32.50，均P<0.005)；而女性肥胖檢出率以75～80歲組最高，與18～44歲組、45～54歲組比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2值分別為182.89和39.50，P<0.005，見表1)。

2.3 MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性分析 PCR產物純化后送往北京三博遠志公司進行雙向測序。測序結果發(fā)現(xiàn)該位點存在等位基因C和T，基因型分別為TT、CT、CC 3種類型(見圖1)。

Table1 Prevalence rate of obesity and overweight in physical examination population

年齡(歲)男性例數(shù) 超重〔n(%)〕 肥胖〔n(%)〕女性例數(shù) 超重〔n(%)〕 肥胖〔n(%)〕18～44147185996(40.74)*3381(22.97)▲124642543(20.40)△729(5.85)45～5459673118(52.25)1317(22.07)▲41151580(38.40)△459(11.15)55～6438831938(49.91)*836(21.52)▲25491083(42.49)489(19.18)☆65～742175995(45.75)*357(16.41)1413634(44.87)284(20.10)☆75～801032466(45.15)*158(15.31)515194(37.67)△107(20.78)☆χ2值273.0674.841046.87720.93P值<0.01<0.01<0.01<0.01

注：與45～54歲組比較，*P<0.005；與55～64歲組、65～74歲組比較，△P<0.005；與65～74歲組、75～80歲組比較，▲P<0.005；與18～44歲組、45～54歲組比較，☆P<0.005

MC4R基因rs17782313位點在對照組中的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=1.092,P=0.209)。肥胖組患者MC4R基因rs17782313位點的基因型、等位基因的頻率分布與對照組比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表2)。

表2 對照組和肥胖組MC4R基因rs17782313位點基因型及等位基因頻率分布比較〔n(%)〕

Table2 Comparison of genotypes and frequency distribution of alleles of rs17782313 site of MC4R gene between control group and obesity group

組別例數(shù)基因型TT TC CC等位基因T C對照組1000857(85.70)91(9.10)52(5.20)1805(90.25)195(9.75)肥胖組30002184(72.80)420(14.00)396(13.20)4788(79.80)1212(20.20)χ2值 16.43 32.54 P值<0.01<0.01

2.4 MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性與肥胖的關系 將所有進行基因多態(tài)性分析的體檢者作為整體進行分析，以BMI為應變量(Y)，以性別、年齡、腰圍、心率、血壓、MC4R基因型為自變量(X)進行多因素Logistic回歸分析，變量賦值情況見表3。結果顯示，MC4R基因型進入回歸模型(P<0.05，見表4)。

表3 肥胖相關危險因素的Logistic回歸分析變量賦值表

Table3 Variable assignment of Logistic regression analysis on risk factors for obesity

變量賦值BMI(kg/m2)Y<28=0,≥28=1性別X1男=1,女=2年齡(歲)X2<45=0,45～=1,65～80=2腰圍(cm)X3男≥90=0,<90=1;女≥80=0,<80=1心率(次/min)X4<70=1,≥70=2血壓(mmHg)X5正常=0,不正常=1MC4R基因型X6TT=0,TC=1,CC=2

注：BMI=體質指數(shù)，MC4R=黑素皮質素4受體

表4 肥胖相關危險因素多因素Logistic回歸分析

3 討論

隨著人類生活水平的提高、飲食結構的轉化以及日常生活的改變，超重與肥胖在世界發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家呈現(xiàn)快速上升趨勢[11-12]。世界衛(wèi)生組織在2008年的報告顯示，全球20歲以上的成人中超重者接近15億，肥胖者至少5億，包括2億多的男性和近3億的女性[13]。世界衛(wèi)生組織進一步預測，到2015年將有約23億成人為超重，7億多成人為肥胖。全球范圍內，44%的糖尿病患者、23%的缺血性心臟病患者、7%～41%的癌癥患者的病因可歸咎為超重或肥胖。每年至少有260萬人的死亡原因與超重、肥胖有關。有關MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性在國外已有一些研究，認為該位點突變與肥胖有關。Acosta等[14]對178例高加索肥胖患者進行了分析，發(fā)現(xiàn)MC4R基因rs17782313位點與肥胖有關。其他報道也有類似結論[7]。相關研究國內也有少量報道：詹勇等[15]對北京人群的肥胖相關因素進行了分析，結果認為MC4R基因SNP位點rs17782313可能與肥胖相關。

雖然國內外均有研究認為MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性與肥胖有關，但尚無最終結論，且基因多態(tài)性與疾病的關系還與種族、地域關系密切。關于石家莊市體檢人群中MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性與肥胖關系的研究還沒有報道。另外，有關基因多態(tài)性研究中，樣本量越大結論也越準確。故本研究對石家莊市近5萬名體檢人群的超重、肥胖情況進行了統(tǒng)計，并對其中3 000例肥胖者和1 000例正常體質量者進行了基因多態(tài)性分析，得到了較為可靠的結論。結果顯示：48 831例體檢者中，超重和肥胖的檢出率分別為37.98%和16.62%。可見，超重與肥胖已經(jīng)成為威脅石家莊社區(qū)居民身體健康的重要危險因素之一。從性別分布特點來看，男性超重、肥胖檢出率(45.05%和21.78%)高于女性(28.66%和9.82%)；男性體檢者中超重檢出率以45～54歲人群最高，而女性體檢者中超重檢出率以55～74歲人群最高。由此可見，超重已經(jīng)嚴重威脅到中老年人的身心健康。另外，男性體檢者中肥胖檢出率以18～64歲人群最高，其中18～44歲體檢者中肥胖檢出率為22.97%，為75～80歲體檢者(15.31%)的1.5倍；而女性體檢者中肥胖檢出率以55～80歲最高，其中75～80歲體檢者中肥胖檢出率達20.78%，為18～44歲體檢者(5.85%)的3.6倍。可見男性肥胖有年輕化的趨勢，中青年已經(jīng)成為男性肥胖的主要人群。其原因可能與不良飲食習慣過多、體力活動和體育鍛煉過少有關。而隨著年齡的增加，多種因素造成不良飲食習慣減少，也就出現(xiàn)了肥胖人數(shù)隨年齡的增加而有所下降。女性則主要與絕經(jīng)期后激素水平的變化有關，因此中老年女性的肥胖現(xiàn)狀更應該得到重視。

為進一步了解石家莊市體檢人群肥胖的病因，本研究進一步檢測了MC4R基因的rs17782313位點多態(tài)性與肥胖的關系。MC4R 基因位于人類基因組第18號染色體長臂(18q22)，編碼褪黑素受體4，其功能與能量平衡調控有關，該基因突變可導致常染色體顯性遺傳的肥胖癥；且已有研究證明MC4R基因與肥胖、BMI升高有關[7-8]，但在本地區(qū)這種關系是否存在尚無定論。本研究發(fā)現(xiàn)，肥胖組MC4R基因rs17782313位點基因型及等位基因頻率分布與對照組比較有差異，其中前者的CC基因型及C等位基因均高于對照組，回歸分析也顯示CC基因型是肥胖的獨立危險因素，證明MC4R基因rs17782313位點的多態(tài)性與肥胖密切相關。但這種關系還需要進一步深入研究。

綜上所述，石家莊市超重和肥胖的檢出率較高，這是導致心腦血管疾病的危險因素，故應當引起重視；同時本研究還發(fā)現(xiàn)MC4R基因rs17782313位點多態(tài)性與肥胖關系密切，MC4R基因rs17782313位點突變可能是導致肥胖的重要原因，但具體情況還需深入分析。

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