廣州市漢族2型糖尿病患者解耦聯蛋白1基因3 826 A/G多態性分析

肖新懷，陳澍，蘇麗芳，梁小敏

(廣州醫科大學附屬第二醫院，廣州510260)

廣州市漢族2型糖尿病患者解耦聯蛋白1基因3 826 A/G多態性分析

肖新懷，陳澍，蘇麗芳，梁小敏

(廣州醫科大學附屬第二醫院，廣州510260)

目的 探討解耦聯蛋白(UCP)1基因3 826 bp處(簡稱為UCP1-3 826)A/G多態性與廣州市漢族人群2型糖尿病(T2DM)發病的關系。方法 選擇新診斷的廣州市漢族T2DM患者116例為T2DM組，同期健康體檢的非糖尿病者78例為對照組。抽取兩組空腹肘靜脈血，用全血基因組DNA提取試劑盒提取外周血DNA，采用PCR法分析UCP1-3 826 A/G基因多態性。檢測空腹血糖(FBG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹胰島素(FINS)、血脂(TG、TC、HDL-C及LDL-C)，計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR)。測量兩組身高、體質量、腰圍、臀圍，計算BMI及腰臀比(WHR)。結果 兩組的UCP1-3 826基因型頻率和等位基因頻率均符合Hardy-Weinberg遺傳平衡。T2DM組GG基因型、G等位基因頻率均高于對照組(P均<0.05)。兩組AA、AG基因型和A等位基因頻率差異均無統計學意義(P均>0.05)。T2DM患者中，UCP1-3 826基因型為GG基因型患者的TG、LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA、AG基因型患者(P均<0.05)，AG基因型患者的LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA基因型患者(P均<0.05)。結論 廣州市漢族T2DM患者存在UCP1-3 826 A/G基因多態性變異，GG基因型及G等位基因頻率比例均明顯增高，可能與廣州市漢族人群T2DM的發病密切相關。

解耦聯蛋白1；基因多態性；基因型；2型糖尿病；糖脂代謝；廣州市；漢族

解耦聯蛋白(UCP)屬于線粒體內膜陰離子轉運蛋白家族，可通過“質子漏”機制，將質子轉運至線粒體基質，從而降低膜內外電化學梯度，使氧化呼吸鏈解耦聯，影響ATP和活性氧的生成，將能量以熱能形式釋放，從而降低代謝效能[1,2]。目前已發現的UCP有5種，分別為UCP1～UCP5。近年研究發現，UCP1與2型糖尿病(T2DM)有關。多項研究表明，在白種人、高加索人及馬來西亞人等人種中，UCP1基因3 826 bp處(簡稱為UCP1-3 826)存在A→G的變異，且該基因多態性與T2DM的發病密切相關[3～6]。由于T2DM易感基因變異存在種族和地域差異，目前對UCP1-3 826 A/G基因多態性在中國漢族T2DM患者中的變異情況尚不明確。因此，我們檢測了廣州市116例漢族T2DM患者UCP1-3 826 A/G基因的變異情況，探討UCP1-3 826 A/G基因多態性與廣州市漢族T2DM患者發病的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2015年3月～2016年8月于我院新診斷的廣州市T2DM患者116例為T2DM組，男67例、女49例，年齡(53.86±10.92)歲，均為漢族，患者間無血緣關系。T2DM診斷參照《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》[7]：空腹血糖(FBG)≥ 7.0 mmol/L 和(或)口服糖耐量試驗(OGTT)餐后2 h血糖 ≥ 11.1 mmol/L。排除標準：1型糖尿病；繼發性糖尿病；遺傳缺陷導致的糖尿病；家族性高脂血癥；嚴重肝腎損害；心肺功能不全。選擇同期于我院進行健康體檢的非糖尿病(NDM)者78例為對照組，男45 例、女33例，年齡(51.98±11.34)歲，均為漢族，患者間無血緣關系，排除糖尿病及其他內分泌代謝疾病，且一級親屬中無T2DM或其他內分泌代謝疾病。兩組性別、年齡差異無統計學意義。所有受試者均需簽署知情同意書。

1.2 UCP1-3 826 A/G基因多態性分析 抽取兩組空腹肘靜脈血，用全血基因組DNA提取試劑盒(購于北京索萊寶科技有限公司)提取外周血DNA，以100 ng DNA 為模板，總反應體積為50 μL，在DNA熱循環儀中進行 PCR反應。引物由上海生工生物工程技術有限公司合成。經2%瓊脂糖凝膠電泳，限制性內切酶MluⅠ酶切擴增產物。GG純合子基因型電泳帶為363 bp，AA純合子基因型電泳帶為291、72 bp，GA雜合子基因型電泳帶為363、291、72 bp。

1.3 糖脂代謝因素相關指標檢測

1.3.1 體脂含量及分布 測量兩組身高、體質量、腰圍、臀圍，計算BMI及腰臀比(WHR)。以WHR反映體脂分布情況。

1.3.2 血脂、血糖測定 清晨抽取兩組空腹肘靜脈血，采用葡萄糖氧化酶法檢測FBG，ELISA法檢測TG、TC及糖化血紅蛋白(HbA1c)，采用硫酸葡聚糖-錳沉淀法檢測HDL-C及LDL-C，采用放射免疫法測定空腹胰島素(FINS)。穩態模式評估法計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR)：HOMA-IR=FINS×FPG/22.5。

2 結果

2.1 兩組UCP1-3 826 A/G多態性基因型分布情況 兩組的基因型頻率和等位基因頻率均符合Hardy-Weinberg遺傳平衡。對照組基因型為AA、AG、GG者分別為38、26、14例，等位基因頻率為A、G者分別為102、54例。T2DM組基因型為AA、AG、GG者分別為45、39、32例，等位基因頻率為A、G者分別為129、103例。T2DM組GG基因型、G等位基因頻率均高于對照組(P均<0.05)。兩組AA基因型、AG基因型和A等位基因頻率差異均無統計學意義(P均>0.05)。

2.2 不同UCP1-3 826 A/G基因型的T2DM患者糖脂代謝指標比較 T2DM患者中，GG基因型患者TG、LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA、AG基因型(P均<0.05)，AG基因型患者LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA基因型(P均<0.05)。見表1。

表1 不同UCP1-3 826 A/G基因型的T2DM患者糖脂代謝指標比較

注：與AA基因型比較，*P<0.05；與AG基因型比較，﹟P<0.05。

3 討論

UCP1是惟一可以在脂肪組織中表達的UCP，主要存在于棕色脂肪組織線粒體膜上，參與脂肪組織的產熱調節和能量代謝，以維持機體的能量代謝平衡[8～10]。UCP1在胰腺中有部分表達。UCP1氧化磷酸化解偶聯可以導致ATP合成減少，使胰島β細胞內ATP與ADP比值下降，ATP敏感型K+通道開放減少，細胞內Ca2+濃度下降，從而抑制胰島素的胞吐作用，使得胰島素的分泌減少，從而導致胰島細胞功能障礙[11]。因此，UCP1可能與胰島細胞功能障礙及T2DM的發生發展密切相關。

UCP 基因多態性可以導致UCP 表達水平的變化，從而進一步影響氧化應激、脂肪代謝及胰島細胞功能等。研究發現，UCP1基因啟動子區3 826 bp處存在A→G的變異。多項研究表明，UCP1-3 826 A/G多態性與BMI、脂代謝、肥胖、FBG、HbA1c、FINS、IR及T2DM的發病密切相關[3～6]。Brondani等[12]研究發現，UCP1-3 826 bp處為GG基因型的糖尿病腎病患者，其角膜組織中UCP1的表達量是AA基因型的2倍，表明UCP1-3 826 A/G基因中GG基因型是糖尿病腎病的易感基因。然而，不同種族和地域之間，由于生活方式、飲食習慣差異，易感基因變異也存在差異，細微的基因差異可能導致不同種族之間糖尿病發病易感程度的差別[13,14]。本研究以廣州市漢族人群為研究對象，發現T2DM組UCP1-3 826 A/G基因中GG基因型和G等位基因頻率均高于對照組，表明T2DM患者GG基因型及G等位基因頻率比例均增高，UCP1-3 826 A/G多態性變異程度高于NDM者，廣州市漢族人群T2DM的發病可能與UCP1-3 826 A/G基因多態性密切相關。

多項研究表明，UCP1-3 826 A/G多態性可能與肥胖的發生發展密切相關。肥胖的發生發展可以加重胰島素抵抗，進而導致T2DM的發生發展。本研究發現,T2DM患者中GG基因型患者TG、LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA、AG基因型，AG基因型患者LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR均高于AA基因型，表明UCP1-3 826 A/G多態性與廣州市T2DM患者脂代謝及T2DM發病密切相關，可能通過導致肥胖、胰島細胞功能障礙參與T2DM的發生發展。

綜上所述，廣州市漢族T2DM患者存在UCP1-3 826 A/G基因多態性變異，UCP1-3 826 A/G基因中GG基因型及G等位基因頻率比例均明顯增高，可能與廣州市漢族人群T2DM的發病密切相關。

[1] Wu X, Gale PA. Small-molecule uncoupling protein mimics: synthetic anion receptors as fatty acid-activated proton transporters[J]. J Am Chem Soc, 2016,138(50):16508-16514.

[2] 孫艷蓀,蘇本利.解偶聯蛋白2基因多態性與糖尿病微血管病變相關性的研究[J].中國糖尿病雜志,2011,19(5):333-334.

[3] Sramkova D, Krejbichova S, Vcelak J, et al. The UCP1 gene polymorphism A-3826G in relation to DM2 and body composition in Czech population[J]. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 2007,115(5):303-307.

[4] Brondani LA, Duarte GC, Canani LH, et al. The presence of at least three alleles of the ADRB3 Trp64Arg (C/T) and UCP1-3826A/G polymorphisms is associated with protection to overweight/obesity and with higher high-density lipoprotein cholesterol levels in Caucasian-Brazilian patients with type 2 diabetes[J]. Metab Syndr Relat Disord, 2014,12(1):16-24.

[5] Nicoletti CF, de Oliveira AP, Brochado MJ, et al. UCP1-3826 A>G polymorphism affects weight, fat mass, and risk of type 2 diabetes mellitus in grade Ⅲ obese patients[J]. Nutrition, 2016,32(1):83-87.

[6] Lee KH, Chai VY, Kanachamy SS, et al. Association of UCP1-3826A/G and UCP3-55C/T gene polymorphisms with obesity and its related traits among multi-ethnic Malaysians[J]. Ethn Dis, 2015,25(1):65-71.

[7] 中華醫學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南(2013年版)[J]. 中國糖尿病雜志,2014,22(8):2-42.

[8] Ramage LE, Akyol M, Fletcher AM, et al. Glucocorticoids acutely increase brown adipose tissue activity in humans, revealing species-specific differences in UCP-1 regulation[J]. Cell Metab, 2016,24(1):130-141.

[9] 歐澤金.中國漢族人群CRTC3和UCP1基因多態性與肥胖及脂類代謝紊亂的關聯研究[D]. 廣州:南方醫科大學, 2013.

[10] 陳燕子,付曉麗,戚敏杰,等.UCP1基因啟動子甲基化與成人肥胖的關系[J].衛生研究,2017,46(1):1-6.

[11] Galetti S, Sarre A, Perreten H, et al. Fatty acids do not activate UCP2 in pancreatic beta cells: comparison with UCP1[J]. Pflugers Arch, 2009,457(4):931-940.

[12] Brondani LA, de Souza BM, Duarte GC, et al. The UCP1-3826A/G polymorphism is associated with diabetic retinopathy and increased UCP1 and MnSOD2 gene expression in human retina[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2012,53(12):7449-7457.

[13] Torkamandi S, Bastami M, Ghaedi H, et al. MAP3K1 may be a promising susceptibility gene for type 2 diabetes mellitus in an iranian population[J]. Int J Mol Cell Med, 2016,5(3):134-140.

[14] 高帆,韓睿,宋滇平.東亞人群2型糖尿病易感基因的研究進展[J].中華臨床醫師雜志(電子版),2015,9(6):1002-1006.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.30.018

R587.1

B

1002-266X(2017)30-0058-03

2017-03-17)