恩施土家族人群血管內皮生長因子基因多態性和吸煙在2型糖尿病中交互作用研究

鄧仁生，朱小琴，于　靜

(湖北省恩施土家族苗族自治州中心醫院，湖北 恩施 445000)

恩施土家族人群血管內皮生長因子基因多態性和吸煙在2型糖尿病中交互作用研究

鄧仁生，朱小琴，于靜

(湖北省恩施土家族苗族自治州中心醫院，湖北 恩施 445000)

[摘要]目的探討恩施土家族人群血管內皮生長因子(VEGF)-460C/T多態性與2型糖尿病關聯性及其與吸煙的交互作用。方法采用多聚酶鏈反應-限制性片段長度多態性(PCR-RFLP)方法分析120例土家族2型糖尿病患者和180例土家族正常人VEGF-460C/T基因型分布情況。非條件Logistic分析各基因型與2型糖尿病發病的易感性關系以及與吸煙的交互作用。結果C基因攜帶者(CC型+CT型)患病風險是非C基因攜帶者(TT型)的1.65倍[OR=1.65,95%CI( 1.45,4.32),P=0.005;校正OR=1.79,95%CI(1.51,5.11),P=0.000];非條件Logistic分析表明CC型+CT型吸煙個體2型糖尿病罹患風險是TT型非吸煙個體的3.73倍[OR=3.73,95%CI(2.92,6.54)；RERI=2.38,95%CI(1.24,3.59);API=0.69,95%CI(0.34,0.98);S=1.44,95%CI(1.09,3.18)]。結論VEGF-460C/T多態性增加恩施土家族個體2型糖尿病罹患風險,且在2型糖尿病發病中與吸煙存在協同效應。

[關鍵詞]血管內皮生長因子;多態性;2型糖尿病;易感性;交互作用

2型糖尿病(T2DM)是一種以機體胰島素抵抗敏感性降低為主要特征的代謝性疾病，是個體遺傳因素與外界環境因素共同作用的結果,患者本身可以合并多種疾病,同時也可以增加高血壓、冠心病等心血管疾病的罹患風險[1-2]。現已明確T2DM發病主要與能量代謝紊亂、胰島素抵抗以及炎癥反應緊密相關[1-2]。近年來研究發現基因多態性在T2DM發病中起著至關重要的作用[3]。血管內皮生長因子(VEGF)是一種可以促血管內皮細胞分化、移行、增生和最終促進新生血管形成的細胞因子，其同時還可調節能量代謝、胰島素抵抗以及炎癥[4]。為此,本研究通過采用多聚酶鏈反應-限制性片段長度多態性(PCR-RFLP)方法探討了土家族人群VEGF-460C/T多態性與T2DM易感性關系以及與吸煙的交互作用，現將結果報道如下。

1臨床資料

1.1一般資料選取2014年2月—2015年8月于恩施土家族苗族自治州中心醫院內分泌科住院土家族T2DM患者120例作為T2DM組，T2DM診斷符合1999年WHO頒布的糖尿病診斷標準。選取同期在本院體檢中心體檢健康土家族個體180例作為對照組，均無血糖調節受損。 受試者年齡均為38～76歲。

1.2研究方法

1.2.1一般資料的收集通過詢問及形態學測量，收集受試者的年齡、性別、吸煙史以及體質量、身高、腰圍。

1.2.2生化指標檢測抽取所有受試者的空腹靜脈血,采用日本東芝全自動生化分析儀測定血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG) 以及空腹胰島素(FINS)水平，并計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR),HOMA-IR=FBG×FINS/22.5。

1.2.3VEGF -460C/T多態性檢測采取酚-氯仿經典方法提取外周血基因組DNA。根據VEGF基因的核苷酸序列設計各個位點的擴增引物，使用PCR擴增目的基因片段。PCR擴增引物序列:VEGF-460C/T引物，上游:5’-CTCTTTAGCCAGAGCCGGGG-3’，下游:5’-TGGCCTTCTCCCCGCTCCGAC-3’;PCR反應體系(25 μL)包含100 ng提取DNA,1.0 IU Taq酶,2 μL上游以及下游引物2×PCR buffer。PCR反應條件:95 ℃變性6 min;94 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 45 s 30個循環;最后72 ℃延伸10 min。限制性內切酶BsaHI,NlaⅢ酶切。酶切產物進行3%瓊脂糖電泳;EB染色成像以此判定酶切基因型。

1.3統計學方法本研究中的資料均采用SPSS 19.0軟件進行分析。基因型和等位基因頻率比較采用非條件Logistic回歸分析，基因型Hardy-Weinberg平衡法2檢驗。計量資料符合正態分布則采用均數±標準差表示，用t檢驗，運用Logistic分析VEGF-460C/T多態性在T2DM中作用。通過非條件Logistic以及Bootstrap方法評估VEGF-460C/T多態性與吸煙間的相加交互作用[5]，計算相對超額危險度比(RERI)、歸因比(API)和交互作用指數(S)及其95%CI。如RERI和API值95%CI包括0、S值95%CI包括1，表明不存在相加交互作用。以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1一般情況2組性別、年齡、體質量指數、TC、TG、LDL-C比較差異均無統計學意義(P均>0.05)，而2組吸煙史、腰圍、HDL-C、 FBG、HOM-IR比較差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

2.2VEGF-460C/T多態性與T2DM易感性關系T2DM組VEGF-460C/T基因型中TT型60例，CT型31例，CC型29例；對照組VEGF-460C/T基因型中TT型98例，CT型43例，CC型39例。2組VEGF-460C/T基因型頻分布均符合Hardy-Weinberg平衡法(2=0.12,P=0.23；2=0.37,P=0.56); CT型的患病風險是TT型的1.31倍[OR=1.31,95%CI(1.11,1.68),P=0.034]；CC型的患病風險是TT型的1.34倍[OR=1.34,95%CI( 1.23,3.18),P=0.021];C基因攜帶者(CC型+CT型)患病風險是非C基因攜帶者(TT型)的1.65倍[OR=1.65,95%CI(1.45,4.32),P=0.005]。利用非條件Logistic回歸分析校正腰圍、體質量指數、HDL-C以及吸煙等因素，CT型的患病風險是TT型的1.42倍[OR=1.42,95%CI(1.17,2.11),P=0.025]；CC型的患病風險是TT型的1.57倍[OR=1.57,95%CI(1.31,4.01),P=0.009];C基因攜帶者(CC型+CT型)患病風險是非C基因攜帶者(TT型)的1.79倍[OR=1.79,95%CI(1.51,5.11),P=0.000]。

表1　2組一般資料比較

2.3VEGF-460C/T多態性與吸煙交互作用T2DM組非吸煙者57例，其中TT型37例，CC型+CT型20例；吸煙者63例，其中TT型24例，CC型+CT型39例。對照組非吸煙者104例，其中TT型70例，CC型+CT型34例；吸煙者76例，其中TT型46例，CC型+CT型30例。采用非條件Logistic分析VEGF -460C/T多態性與吸煙交互作用,與攜帶TT基因不吸煙者相比, CC型+CT型不吸煙個體罹患T2DM風險增加1.12倍[OR=1.12,95%CI(1.09,2.72),P=0.029],TT型吸煙個體罹患T2DM風險增加1.23倍[OR=1.23,95%CI(1.19,2.98),P=0.012]，CC型+CT型吸煙個體罹患T2DM風險增加3.73倍[OR=3.73,95%CI(2.92,6.54),P=0.000；RERI=2.38,95%CI(1.24,3.59);API=0.69,95%CI(0.34,0.98);S=1.44,95%CI(1.09,3.18)；RERI和AP值95%CI不包括0，S值95%CI不包括1]。相加交互作用分析結果表明OR=1.67,95%CI(1.21,2.87)。

3討論

人類VEGF基因位于染色體6p21.3，其蛋白表達水平在不同個體間呈現一定的差異，這可能與VEGF多態性有關[6]。VEGF基因多態性的位點主要位于5’非翻譯區和3’非翻譯區。相關研究提示VEGF多態性與肥胖、多囊卵巢綜合征易感性相關[7-8]，而肥胖及多囊卵巢綜合征與T2DM的易感基因相類似[9-10]。目前認為T2DM發病主要與氧化應激以及炎癥反應相關[1-2]，而遺傳因素在T2DM發病中也有著重要作用[3]。從遺傳易感性角度確定T2DM高危人群，并進行針對性的預防是目前降低T2DM發生風險的有效措施。Tiwari等[11]發現印度人群T2DM發病與VEGF-460C/T多態性相關，而我國學者發現上海地區人群T2DM發病與VEGF多態性無關[12]。上述結果提示不同地區VEGF基因多態性與T2DM的關聯性表現出一定的差異。本研究結果發現，恩施土家族人群中，VEGF-460C/T多態性增加T2DM罹患風險。

吸煙作為T2DM的一個危險因素近年來得到重視,有報道顯示吸煙個體罹患T2DM的風險增加[13]。此外,吸煙可以導致中心性脂肪堆積[14],而中心性脂肪堆積是T2DM發病重要的危險因素。VEGF-460C/T多態性和吸煙在T2DM及其他疾病中交互作用鮮見報道,其機制目前尚無法闡明。參照吸煙與肥胖易感性基因交互作用報道[15],分析吸煙可通過改變VEGF-460C/T多態性對T2DM易感性發揮協同效應。為了進一步探討VEGF -460C/T多態性與吸煙對T2DM患病是否有交互作用，本研究采用非條件Logistic回歸分析進行了驗證，結果提示VEGF-460C/T多態性和吸煙存在相加交互作用而無相乘交互作用。但本研究存在一定不足,診斷只考慮了是否吸煙,而沒有充分考慮吸煙的頻率以及吸煙草的質量,更沒有充分考慮是否存在被動吸煙等情況；且本研究僅考慮吸煙,而沒有考慮其他環境因素。

綜上所述,VEGF-460C/T多態性可以增加恩施土家族個體T2DM罹患風險,且和吸煙在T2DM發病中發揮著協同作用，但尚需要開展更大樣本量、設計更嚴謹的研究。

[參考文獻]

[1]Akash MS,Rehman K,Chen S. Role of inflammatory mechanisms in pathogenesis of type 2 diabetes mellitus[J]. J Cell Biochem，2013，114(3):525-531

[2]Wang X,Hai CX. ROS acts as a double-edged sword in the pathogenesis of type diabetes mellitus:is Nrf2 a potential target for the treatment？[J]. Mini Rev Med Chem，2011，11(12):1082-1092

[3]Marcadenti A. Diet,cardiometabolic factors and type-2 diabetes mellitus:the role of genetics[J]. Curr Diabetes Rev，2015

[4]Elias I,Franckhauser S,Bosch F. New insights into adipose tissue VEGF-A actions in the control of obesity and insulin resistance[J]. Adipocyte，2013，2(2):109-112

[5]陳卿,唐迅,胡永華，等. 應用廣義多因子降維法分析數量性狀的交互作用[J]. 中華流行病學雜志,2010,31(8):938-941

[6]Rahoui J,Sbitti Y,Touil N,et al. The single nucleotide polymorphism +936 C/T VEGF is associated with human epidermal growth factor receptor 2 expression in Moroccan breast cancer women[J]. Med Oncol,2014,31(12):336

[7]Belo VA,Souza-Costa DC,Luizon MR,et al. Vascular endothelial growth factor haplotypes associated with childhood obesity[J]. DNA Cell Biol，2011，30(9):709-714

[8]Lee EJ,Oh B,Lee JY,et al. Association study between single nucleotide polymorphisms in the VEGF gene and polycystic ovary syndrome[J]. Fertil Steril，2008，89(6):1751-1759

[9]Chen C,Smothers J,Lange A,et al. Sex hormone-binding globulin genetic variation:associations with type 2 diabetes mellitus and polycystic ovary syndrome[J]. Minerva Endocrinol，2010，35(4):271-280

[10] San Millán JL,Cortón M,Villuendas G,et al. Association of the polycystic ovary syndrome with genomic variants related to insulin resistance,type 2 diabetes mellitus,and obesity[J]. J Clin Endocrinol Metab，2004，89(6):2640-2646

[11] Tiwari AK,Prasad P,B K T，et al. Oxidative stress pathway genes and chronic renal insufficiency in Asian Indians with Type 2 diabetes[J]. J Diabetes Complications，2009，23(2):102-111

[12] Zhang X,Sun Z,Jiang H,et al. Relationship polymorphisms in the 3’-untranslated region of the vascular endothelial growth factor gene and susceptibility to diabetic peripheral neuropathy in China[J]. Arch Med Sci，2014，10(5):1028-1034

[13] Akter S,Okazaki H,Kuwahara K,et al. Smoking,Smoking Cessation,and the Risk of Type 2 Diabetes among Japanese Adults:Japan Epidemiology Collaboration on Occupational Health Study[J]. PLoS One，2015,10(7):e0132166

[14] Fesinmeyer MD,North KE,Lim U,et al. Effects of smoking on the genetic risk of obesity:the population architecture using genomics and epidemiology study[J]. BMC Med Genet，2013，14:6

[15] Le Boudec J,Marques-Vidal P,Cornuz J,et al. Smoking cessation and the incidence of pre-diabetes and type 2 diabetes:a cohort study[J]. J Diabetes Complications,2016,30(1):43-48

Interaction between smoking and VEGF polymorphisms in type 2 diabetes in tujia population

DENG Rensheng, ZHU Xiaoqin, YU Jing

(The Central Hospital of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture, Enshi 445000,Hubei,China)

Abstract:Objective It is to study the relationship between polymorphism in vascular endothelial growth factor (VEGF)-460C/T and susceptibility to type 2 diabetes (T2DM) and their interaction with smoking. Methods VEGF-460C/T genotypes of 120 case patients with T2DM and 180 control subjects were examined by polymerase chain reaction-based restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The unconditional logistic regression (ULR) was performed to assess the T2DM risk and interaction with smoking. Results A case-control analysis indicated that there was increased risk of developing T2DM for CC/CT genotype carriers compared with TT[OR=1.65,95%CI(1.45,4.32),P=0.008;Adjust OR=1.79,95%CI(1.51,5.11),P=0.000]. By using the ULR method, smoking-positive subjects with genotype CT/CC had an T2DM risk 3.73 times more than that of smoking-negative subjects with genotype TT[OR=3.73, 95%CI(2.92,6.54；RERI=2.38,95%CI(1.24,3.59);API=0.69,95%CI(0.34,0.98);S=1.44,95%CI(1.09,3.18)]. Conclusion VEGF-460C/T polymorphism is associated with T2DM risk, and its interaction with smoking have synergistic effects on risk of T2DM.

Key words:VEGF; polymorphism; T2DM; susceptibility; interaction

[作者簡介]鄧仁生，男，主治醫師，主要從事2型糖尿病的研究工作。 [通信作者]于靜，E-mail:1002844988@qq.com

[基金項目]湖北省自然科學基金資助項目(2013DC347)

doi:10.3969/j.issn.1008-8849.2016.10.004

[中圖分類號]R587.1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1008-8849(2016)10-1037-03

[收稿日期]2015-10-20