ZFAND3基因rs9470794多態(tài)性與河南漢族農(nóng)村人群2型糖尿病易感性的關(guān)系

千新玲，劉曉田，屠潤琪， 張海慶，田忠艷， 張 霞，李瑞穎，毛振興，王重建，李玉倩

1)鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)教研室 鄭州450001 2)鄭州大學(xué)藥學(xué)院臨床藥理學(xué)系 鄭州 450001

隨著生活方式的改變和人口老齡化進(jìn)程的加快，糖尿病已經(jīng)成為增長最快、發(fā)病率最高的疾病之一，并造成了沉重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)估計(jì)，2017年全球糖尿病患者約有4.25億，到2045年，這個(gè)數(shù)字將達(dá)到6.29億，而用于糖尿病的支出在2017年已占據(jù)全球健康支出的12%[1-2]。中國糖尿病患者約占全球的26.8%，其中2型糖尿病(T2DM)的患病率占總糖尿病的95%左右[1,3]。糖尿病是由環(huán)境因素和遺傳因素共同作用導(dǎo)致的疾病，因此在宏觀和微觀層面探討T2DM的防治措施具有重大的公共衛(wèi)生學(xué)意義[4]。隨著全基因組研究技術(shù)的進(jìn)展，越來越多地與糖尿病有關(guān)的基因被發(fā)現(xiàn)。rs9470794位于ZFAND3 (zinc finger AN1-type containing 3)基因的內(nèi)含子區(qū)域[5]；2011年，一個(gè)針對東亞人進(jìn)行的大型全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)發(fā)現(xiàn)其與T2DM顯著相關(guān)[6]，隨后在日本人群[7]、美國印第安人群[8]中均得到驗(yàn)證，但在沙特阿拉伯人群[9]中則得到了相反的結(jié)果，表明該位點(diǎn)與T2DM的關(guān)系具有種族特異性。到目前為止，在中國農(nóng)村漢族人群中探討rs9470794多態(tài)性與T2DM關(guān)系的研究尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究采用病例對照研究探討ZFAND3基因 rs9470794多態(tài)性與河南漢族人群T2DM易感性的關(guān)系，并探討基因-環(huán)境交互作用與糖尿病發(fā)生的關(guān)系，為進(jìn)一步探討T2DM發(fā)生發(fā)展的機(jī)制提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1研究對象研究對象來自河南農(nóng)村隊(duì)列(該隊(duì)列自2015年7月開始，至2017年9月建成基線；之后每3 a隨訪一次。本研究所有數(shù)據(jù)全部來自基線)研究。從該研究人群中抽取527名糖尿病患者，對照組按同性別、年齡相差±3歲1∶1個(gè)體匹配。所有研究對象均為漢族人群且均簽署知情同意書。

1.2調(diào)查內(nèi)容與方法現(xiàn)場調(diào)查由培訓(xùn)合格的調(diào)查員與被調(diào)查者面對面進(jìn)行，調(diào)查內(nèi)容包括：①問卷調(diào)查，包括社會(huì)人口學(xué)特征、行為危險(xiǎn)因素(吸煙、飲酒、體力活動(dòng)等)、膳食情況、個(gè)人疾病史與家族史等。②體格測量，包括身高、體重、腰圍、血壓、靜息心率等。③實(shí)驗(yàn)室檢查，抽取研究對象靜脈血(禁食8 h以上)，現(xiàn)場離心分裝，置-80 ℃冰箱保存；采用己糖激酶法和放射免疫法分別測定空腹葡萄糖和胰島素濃度。

1.3疾病及變量定義采用WHO 1999年推薦的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)并參照ADA 2002年修訂標(biāo)準(zhǔn)[10]，即：有既往T2DM史且最近兩周進(jìn)行降糖治療，或空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L，并排除1型糖尿病、妊娠糖尿病及其他特殊類型糖尿病。吸煙指每天至少吸一支并持續(xù)半年以上。飲酒定義為每年至少飲酒1次以上。紅肉攝入量≥75 g/d即定義為高脂飲食。蔬菜水果攝入總量≥500 g/d即定義為較多蔬菜水果攝入[11]。體力活動(dòng)按照國際體力活動(dòng)量表分為輕、中、重度3個(gè)級(jí)別[12]。全身性肥胖的診斷參照中國肥胖問題工作組數(shù)據(jù)匯總分析協(xié)作組建議的我國成人超重和肥胖的界限[13]：BMI<18.5 kg/m2為低體重，18.5～kg/m2為正常，24.0～kg/m2為超重，≥28.0 kg/m2為肥胖。

1.4DNA提取和基因分型采用磁珠吸附法基因組DNA提取試劑盒(北京百泰克公司)提取受試對象全血基因組DNA。采用SNPscanTM高通量SNP分型技術(shù)(上海天昊生物技術(shù)有限公司)進(jìn)行基因分型。1 054名研究對象中，1人分型失敗，與之匹配的1人也被剔除，所以本研究共納入研究對象1 052人，病例組和對照組各526人，基因分型成功率為99.9%。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用EpiData 3.1建立數(shù)據(jù)庫，所有數(shù)據(jù)雙人雙機(jī)獨(dú)立錄入，并進(jìn)行邏輯糾錯(cuò)和一致性檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)分析采用SAS 9.1。應(yīng)用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或χ2檢驗(yàn)比較病例組和對照組的基本特征及基因型頻率分布；用擬合優(yōu)度χ2檢驗(yàn)檢驗(yàn)研究對象是否符合Hardy-Weinberg平衡。采用條件logistic回歸分析不同基因型與糖尿病的關(guān)系，并進(jìn)一步調(diào)整吸煙、飲酒、高脂飲食、較多蔬菜水果攝入、體力活動(dòng)、BMI和糖尿病家族史。應(yīng)用logistic回歸和非線性混合效應(yīng)模型探討基因與環(huán)境因素之間的交互作用[14]。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 2組研究對象基本特征比較共納入研究對象526對，其中男186對(35.4%)。病例組年齡(58.77±10.55)歲，對照組(58.65±10.57)歲。詳細(xì)結(jié)果見表1。兩組間體力活動(dòng)、BMI、FPG、胰島素(INS)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；文化程度、婚姻狀況、吸煙、飲酒、高脂飲食、較多蔬菜水果攝入和糖尿病家族史的分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 研究對象的一般特征和基因型頻率

2.2 2組研究對象ZFAND3rs9470794位點(diǎn)基因型頻率分布見表1。對照組基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=0.003，P=0.957)，表明納入的樣本具有群體代表性。該位點(diǎn)突變等位基因(C)頻率為30.4%，在病例組和對照組中分別為33.1%和27.7%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.302，P=0.007)；且該位點(diǎn)各基因型頻率在病例組和對照組差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.305，P=0.026)。

2.3rs9470794位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的關(guān)系分析結(jié)果見表2。由表2可知，加性模型下，與野生純合基因型(TT)攜帶者相比，突變雜合基因型(CT)、突變純合基因型(CC)攜帶者發(fā)生T2DM的風(fēng)險(xiǎn)分別為1.291 (1.004～1.660)，1.689 (1.079～2.642)。顯性模型下，C等位基因攜帶者比非攜帶者[(CT+CC)/TT]患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)增加34.8%(OR=1.348,P=0.015)。調(diào)整吸煙、飲酒、高脂飲食、蔬菜水果攝入、體力活動(dòng)、BMI和糖尿病家族史后，CT型攜帶者與T2DM的關(guān)聯(lián)不再顯著，而CC型攜帶者患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)是非攜帶者(TT+CT)的1.750倍。

表2 rs9470794 位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM易感性的關(guān)系

*調(diào)整吸煙、飲酒、高脂飲食、蔬菜水果攝入、體力活動(dòng)、糖尿病家族史和BMI

2.4基因-環(huán)境聯(lián)合作用和交互作用分析結(jié)果見表3。由表3可知，隨著體力活動(dòng)程度的減輕和危險(xiǎn)等位基因的攜帶，T2DM的患病風(fēng)險(xiǎn)升高。與BMI正常且TT基因型攜帶者相比，BMI為超重或肥胖或突變等位基因攜帶者T2DM的患病風(fēng)險(xiǎn)顯著升高。其中，肥胖且突變等位基因攜帶者患病風(fēng)險(xiǎn)是對照人群的3.202倍。BMI與基因型之間存在相乘交互作用，調(diào)整混雜因素后結(jié)果未有明顯改變。rs9470794基因型與各環(huán)境因素之間不存在相加交互作用。

表3 rs9470794與環(huán)境因素的聯(lián)合作用和相乘交互作用

*：調(diào)整吸煙、飲酒、高脂飲食、蔬菜水果攝入、糖尿病家族史和BMI；#：調(diào)整吸煙、飲酒、高脂飲食、蔬菜水果攝入、體力活動(dòng)和糖尿病家族史

3 討論

ZFAND3基因是一種在小鼠睪丸中發(fā)現(xiàn)的基因，編碼一個(gè)羧基末端區(qū)含有鋅指域和氨基末端區(qū)含有轉(zhuǎn)錄域的蛋白質(zhì)——AN1型鋅指蛋白3，在該蛋白氨基末端區(qū)域中觀察到具有弱反式激活特征的DNA相互作用結(jié)構(gòu)域，是一個(gè)潛在的轉(zhuǎn)錄因子[15-16]。AN1型鋅指蛋白3有兩個(gè)高度保守的區(qū)域，其與mRNA穩(wěn)定性、翻譯效率和(或)前mRNA切割有關(guān)[16]；雖然其在糖尿病發(fā)生中的病理機(jī)制并不清楚，但是因?yàn)槠渑cT2DM關(guān)系密切，故日益受到大家的關(guān)注[6,8]。

本研究對象為河南漢族農(nóng)村自然人群，對照組基因型頻率分布符合Hardy-Weinberg 平衡，表明納入的樣本群體代表性較強(qiáng)。結(jié)果顯示，ZFAND3基因rs9470794位點(diǎn)基因型分布在病例組和對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且該位點(diǎn)的突變等位基因“C”與較高的T2DM易感性相關(guān)。本研究的結(jié)果與之前在東亞人群[6]、日本人[7]和美國印第安人[8]中的結(jié)果一致。因?yàn)門2DM是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的疾病，本研究還進(jìn)一步探討了rs9470794基因型和環(huán)境因素的聯(lián)合作用和交互作用，發(fā)現(xiàn)體力活動(dòng)程度輕并攜帶突變等位基因、超重或肥胖并攜帶突變等位基因顯著增加T2DM的患病危險(xiǎn)，且基因型與BMI之間存在相乘交互作用。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)ZFAND3基因rs9470794多態(tài)性與河南漢族農(nóng)村T2DM有關(guān)。本研究樣本量較大，且病例和對照按同性別、年齡相差±3歲1∶1匹配，分析中也進(jìn)一步調(diào)整了其他混雜因素，結(jié)果可靠性更高。但本研究也有一定的局限性：首先，納入的人群局限為河南某地區(qū)農(nóng)村漢族人群，外推至全人群時(shí)需謹(jǐn)慎；其次，雖然作者在研究中盡可能調(diào)整了混雜因素，但可能還存在其他未知的混雜因素，需要更多研究進(jìn)一步探討。此外，對于一些信息，如行為危險(xiǎn)因素的收集可能存在回憶偏倚，所以該結(jié)論還需在不同人群中進(jìn)行大樣本的基因-基因和基因-環(huán)境交互作用的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。