MTNR1B rs10830963基因多態(tài)性與中國人群2型糖尿病相關(guān)性的Meta分析

馮珊珊，魏書瑤，何斯，馬菲菲，哈小琴

·調(diào)查與研究·

MTNR1B rs10830963基因多態(tài)性與中國人群2型糖尿病相關(guān)性的Meta分析

馮珊珊，魏書瑤，何斯，馬菲菲，哈小琴

730000 蘭州，甘肅中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院（馮珊珊、魏書瑤、哈小琴）；730000 蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院（何斯）；730070 蘭州，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院（馬菲菲）；730050 蘭州，中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院檢驗(yàn)科（馮珊珊、哈小琴）

2 型糖尿病（T2DM）是由胰島素抵抗和胰島 β 細(xì)胞缺陷共同形成的以高血糖為主要特征的代謝異常綜合征，目前也是繼心血管疾病和腫瘤之后，第三位嚴(yán)重威脅人類生命健康的慢性疾病，其發(fā)病率和病死率全國范圍內(nèi)呈遞增趨勢。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）最新報道，世界上總?cè)丝跀?shù)約 9%（6.1 億人）的人群患有糖尿病，預(yù)計(jì)到 2045 年患病人數(shù)將高達(dá) 7 億人[1]。但迄今為止，關(guān)于 T2DM 確切的致病機(jī)制尚未闡明，有研究表明陽性家族史、肥胖史是誘發(fā) T2DM 強(qiáng)獨(dú)立危險因素[2]；Gaulton[3]通過人體全基因組測序研究發(fā)現(xiàn)，有超過 100 個基因位點(diǎn)與 T2DM 風(fēng)險增加密切相關(guān)。因此，除了環(huán)境因素（年齡、吸煙、肥胖、生活習(xí)慣等）外，基因遺傳易感性因素與 T2DM 的發(fā)生發(fā)展也至關(guān)重要。

褪黑素受體 1B（MTNR1B）是一種主要參與褪黑素代謝過程的 G 蛋白偶聯(lián)受體，主要位于 11q21 號染色體上。在現(xiàn)有的研究中，關(guān)于 MTNR1B 基因 rs10830963 是否與 T2DM 的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，結(jié)果并不一致。有研究表明褪黑素受體（MTNR）在胰島細(xì)胞中大量表達(dá)，且血漿褪黑素水平與胰島素濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[4]；Hu 和 Jia[5]通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，MTNR1B 單核苷酸多態(tài)性與血糖水平升高有關(guān)，其等位基因能增加亞洲人群 2 型糖尿病患病風(fēng)險。最近也有報道顯示，MTNR1B 基因多態(tài)性可能影響胰島素分泌，而 MTNR1B rs10830963 可能是一個關(guān)鍵變異，該基因與胰島素代謝水平密切相關(guān)，并且可導(dǎo)致妊娠期糖尿病（GDM）發(fā)病率的增加[6-7]。然而，Bai 等[8]通過 Meta 分析發(fā)現(xiàn)，MTNR1B 與亞洲人群T2DM 關(guān)聯(lián)不大。因此，有必要重新對 MTNR1B 與 T2DM 相關(guān)性進(jìn)行系統(tǒng)評價，以期更好地評估 MTNR1B 基因變異與中國人群 T2DM 之間的潛在聯(lián)系，為 2 型糖尿病早期診斷、健康管理以及并發(fā)癥的防治提供有利依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索策略

以“褪黑素受體 1B”或“褪黑素受體-1B”、“2 型糖尿病”或“T2DM”、“多態(tài)性”為檢索詞，檢索 4 個中文數(shù)據(jù)庫：即中國知網(wǎng)、CBM、維普、萬方。以“Melatonin receptor 1B” or “MTNR1B” or “MTNR-1B” or “MT2”、“type2 diabetes” or “T2DM”、“variant” or “polymorphism” or “mutant” 為檢索詞，檢索 3 個英文數(shù)據(jù)庫：PubMed、Web of Knowledge、Springer。收集 MTNR1B 基因多態(tài)性與 T2DM 關(guān)系的病例-對照研究，并對各研究的參考文獻(xiàn)進(jìn)行手工檢索，檢索時間從建庫至 2020 年 6 月 1 日。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①中國人群中 T2DM 病例-對照研究，病例組包括經(jīng)不同標(biāo)準(zhǔn)確診的 T2DM 患者，合并疾病及家族史無特殊限定，對照組為不患 T2DM 的健康人群或者同期體檢人群；②MTNR1B 基因多態(tài)性；③病例組和對照組基因型分布及頻率記錄無缺失。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①非中國人群研究或具有家族史人群研究；②未提供或無法獲取基因型分布和結(jié)局的研究；③重復(fù)報道的個案報告、調(diào)查研究、生態(tài)學(xué)研究及綜述等。

1.3 資料提取及質(zhì)量評價

兩位調(diào)查員根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩檢文獻(xiàn)、交叉核對后提取最終資料數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信息主要包括發(fā)表年份、第一作者、國家區(qū)域、種族、等位基因檢測方法、病例組和對照組樣本量及其基因型分布情況等。

應(yīng)用 NOS 量表評分標(biāo)準(zhǔn)對入選文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評價，主要評分要素包括：研究對象的選擇（最高 4 分）、組間可比性（最高 2 分）、暴露因素（最高 3 分）共 3 個方面，滿分為 9 分，其中≥ 6 分即可納入 Meta 分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本研究采用 RevMan 5.3 軟件進(jìn)行分析。通過計(jì)算各組等位基因、顯性、隱性、純合子、雜合子遺傳等 5 個模型的合并值及 95%來評估 MTNR1B 基因多態(tài)性與 T2DM 的關(guān)系，檢驗(yàn)水準(zhǔn) α = 0.05。利用2檢驗(yàn)就對照組基因型分布情況進(jìn)行 Hardy-Weinberg（HWE）定律平衡檢驗(yàn)。此外，采用 Q 檢驗(yàn)來評價組間異質(zhì)性大小，當(dāng)0.01 或 I2> 50% 時，代表存在一定的異質(zhì)性，即采用隨機(jī)效應(yīng)模型合并計(jì)算值，否則，采用固定效應(yīng)模型合并。漏斗圖用來評估發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

經(jīng)兩名調(diào)查員獨(dú)立篩選，共同協(xié)定采用初篩文獻(xiàn)共41 篇，排除重復(fù)文獻(xiàn) 13 篇、綜述類文獻(xiàn)5 篇、數(shù)據(jù)不完整文獻(xiàn) 16 篇，最終本研究納入文獻(xiàn) 6 篇（圖 1）。包括外文 4 篇，中文文獻(xiàn) 2 篇。研究對象為中國人群，研究方法均為病例-對照研究，病例組多為醫(yī)院人群、對照組為同期健康人群或體檢人群，兩組可比性較好。以 rs10830963 為位點(diǎn)共納入病例組6596 例，對照組7234 例，基因型檢測方法采用 PCR-RFLP 技術(shù) 2 篇、其他方法 4 篇。所選文獻(xiàn)基本特征及 rs10830963 位點(diǎn)基因頻率分布情況詳見表 1。

2.2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評價

納入文獻(xiàn)研究目的明確，T2DM 診斷標(biāo)準(zhǔn)與對照組篩選標(biāo)準(zhǔn)有準(zhǔn)確的界定，所選樣本具有代表性、樣本量充足，基因檢測方法合理，統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)果分析可靠，總體上納入文獻(xiàn)質(zhì)量較高。依據(jù) NOS 量表主要從 3 個方面（研究對象的選擇、可比性、暴露因素）對納入的 6 篇文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行評價。結(jié)果如表2 所示，所有納入 Meta 分析的文獻(xiàn)質(zhì)量評價得分均不小于 6 分，這也表明文獻(xiàn)質(zhì)量均較高。此外，對納入研究對照組基因型分布進(jìn)行 HWE 定律檢驗(yàn)，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，所納入研究對照組基因型分布符合 HWE 平衡，其檢驗(yàn)水平值均大于 0.05。

2.3 Meta 分析

Meta 分析結(jié)果見表 3，雜合子遺傳模型各研究間無異質(zhì)性（Q= 0.46，I2< 60%），采用固定效應(yīng)模型，其余四種基因模型研究結(jié)果均存在顯著異質(zhì)性（Q< 0.05 或I2> 60%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型。以基因型 GG 為暴露因素，GC+CC 為非暴露因素作顯性遺傳模型，合并= 0.92，95%（0.85，0.99）；以基因型 CC 為暴露因素，GC+GG 為非暴露因素作隱性遺傳模型，合并= 0.89，95%（0.77，0.96），說明 rs10830963 位點(diǎn)與 T2DM 存在明顯的相關(guān)性，且 CC 基因型可能是 T2DM 的保護(hù)基因型。以G 等位基因?yàn)楸┞兑蛩兀珻 等位基因?yàn)榉潜┞兑蛩刈鞯任换蜻z傳模型，其合并= 1.51，95%（1.18，1.67）；以突變純合子 GG 為暴露因素，CC 為非暴露因素的純合子遺傳模型，合并= 1.21，95%（1.09，1.35），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（< 0.01），表明rs10830963 與 T2DM 存在顯著相關(guān)性，且 G 等位基因可能是 T2DM 的危險基因，攜帶 GG 基因型人群相對于 CC 基因型更容易發(fā)生 T2DM。

圖 1 文獻(xiàn)篩檢過程流程圖

表 1 納入文獻(xiàn)基本特征及 rs10830963 位點(diǎn)基因型分布情況

表 2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評價（分）

表 3 MTNR1B rs10830963 多態(tài)性位點(diǎn) Meta 分析結(jié)果

圖 2 rs10830963 等位基因頻率與 T2DM 關(guān)系的森林圖

2.4 rs10830963 等位基因與 T2DM 的發(fā)病風(fēng)險的亞組分析

Meta 結(jié)果顯示，rs10830963 等位基因遺傳模型（G vs C）異質(zhì)性檢驗(yàn) I2值高達(dá) 90%（表 3）。故采用亞組分析進(jìn)一步探討其可能的異質(zhì)性來源，將研究文獻(xiàn)按我國區(qū)域劃分為北方地區(qū)和南方地區(qū)，每區(qū)各 3 篇。分析結(jié)果如圖2 所示，兩地區(qū)等位基因異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果差異較大，其中，北方地區(qū) I2= 0%（= 0.75），總效應(yīng)= 1.41（95%：1.23，1.62）；南方地區(qū)結(jié)果 I2= 91%，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（< 0.01），總效應(yīng)= 1.38（95%：1.26，1.51）。這也反映該等位基因與 T2DM 明顯具有相關(guān)性，且異質(zhì)性最可能來源于區(qū)域差異。

2.5 發(fā)表偏倚評價

評估 rs10830963 等位基因的發(fā)表偏倚，結(jié)果如圖 3 所示。所納入研究在漏斗圖中基本呈對稱分布，說明各文獻(xiàn)之間發(fā)表偏倚較小。大部分散點(diǎn)相對集中于漏斗圖上部，這也表明研究納入的樣本代表性較好、準(zhǔn)確度較高。綜上所述，未見明顯的發(fā)表偏移。

圖 3 rs10830963 等位基因頻率與 T2DM 關(guān)系的漏斗圖

3 討論

近年來，有關(guān) MTNR1B 基因多態(tài)性與糖尿病易感性之間的研究一度成為該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。雖然一些臨床研究通過等位基因效應(yīng)探討了 MTNR1B 基因?qū)?T2DM 的影響，但在中國人群中，MTNR1B 多態(tài)性與 T2DM 之間的關(guān)系尚未闡明。另外，由于眾多研究樣本量較少，其研究結(jié)果的不一致性和不完整性對統(tǒng)計(jì)效應(yīng)、臨床應(yīng)用價值均產(chǎn)生影響。因此，本研究通過嚴(yán)格的文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，對 MTNR1B rs10830963 多態(tài)性與中國人群 T2DM 相關(guān)性進(jìn)行 Meta 分析，6 項(xiàng)病例對照研究被納入，涉及中國西北、東北、西南、東南等四個地區(qū)，地域分布相對廣泛。研究結(jié)果表明，等位基因或基因型效應(yīng)模式下 rs10830963 基因與中國人群 T2DM 具有一定的相關(guān)性。在顯性遺傳模型、隱性遺傳模型條件下，MTNR1B rs10830963 與 T2DM 相關(guān)性的合并分別為 0.92（0.85，0.99）、0.89（0.77，0.96），結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，由此可以推測等位基因 C 或基因型 CC 可能會降低 T2DM 的患病風(fēng)險，兩者屬于 T2DM 保護(hù)基因。此外，等位基因遺傳模型和純合子遺傳模型條件下，合并分別為 1.51（1.18，1.67）、1.21（1.09，1.35），且差異亦具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（< 0.01），這表明 GG 基因型、G 等位基因可能是 T2DM 的危險基因，且攜帶 G 等位基因人群可能更易誘發(fā) T2DM。

MTNR1B（MT2）是 G 蛋白偶聯(lián)受體之一，通常情況下可與同源受體 MT1 共同參與褪黑素的代謝過程。而褪黑素作為一種主要由松果體分泌產(chǎn)生的活性神經(jīng)激素，它主要存在于人體視網(wǎng)膜和大腦組織中，其分泌具有明顯的晝夜節(jié)律性。有研究已證實(shí)這種晝夜節(jié)律可以調(diào)節(jié)胰島素水平[15]。在國外一項(xiàng)調(diào)查研究顯示，MTNR1B 基因變異與歐洲成年人空腹血糖平均水平顯著相關(guān)，其中 rs10830963 G 基因型關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)，由此推斷攜帶 G 等位基因能導(dǎo)致 T2DM 患病率增加[16]；R?nn等[11]在上海的一項(xiàng)臨床研究也表明 rs10830963 位點(diǎn)上 G 等位基因與中國漢族人血糖水平的升高以及 T2DM 的患病風(fēng)險增加有關(guān)，具體機(jī)制尚不清楚。但這都反映出單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn) rs10830963 中 G 等位基因與早期的胰島素反應(yīng)以及 β 細(xì)胞對血糖的敏感性有重要的相關(guān)性[16]。本研究顯示 GG 基因型、G 等位基因攜帶者 T2DM 患病風(fēng)險分別是 CC 基因型攜帶者、C 等位基因攜帶者的 1.21 倍和 1.51 倍，這與上述研究結(jié)果基本一致。Lyssenko 等[17]已證實(shí)攜帶 rs10830963 風(fēng)險基因型的個體中 MTNR1B 基因 mRNA 的表達(dá)與胰島素水平分泌呈負(fù)相關(guān)，且 T2DM 患者中 MTNR1B 基因的表達(dá)水平增加，由此可以推測其致病機(jī)制可能是通過抑制 β 細(xì)胞功能從而誘導(dǎo) T2DM 發(fā)生。

此外，本研究按照地區(qū)屬性將納入文獻(xiàn)劃分不同的區(qū)域，進(jìn)而分析其異質(zhì)性產(chǎn)生的原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)南方地區(qū)、北方地區(qū)異質(zhì)性結(jié)果差異較大，且南方地區(qū)異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（< 0.01），這也說明其異質(zhì)性最可能來源于區(qū)域差異，這與2012 年李慧[18]在北京、大連等地區(qū)的研究結(jié)果相似。除了地域因素能影響異質(zhì)性外，仍然存在一些其他方面的影響因素，這可能與研究的局限性有關(guān)。

本研究局限性：首先，納入文獻(xiàn)的檢測方法不完全統(tǒng)一、研究自身不可控變量較多，容易引起異質(zhì)性差異；其次，T2DM 的多態(tài)性風(fēng)險評估還與種族、年齡、性別、環(huán)境因素有關(guān)，而文章納入文獻(xiàn)有限，未能涉及不同種族，也未能將基因-環(huán)境因素多態(tài)性與 T2DM 的發(fā)病風(fēng)險進(jìn)行綜合性評估，可能存在混雜偏移，因此有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究證實(shí)。

綜上所述，中國人群 MTNR1B rs10830963 基因多態(tài)性與單純 T2DM 發(fā)病具有一定的相關(guān)性，且攜帶 G 等位基因人群相對于攜帶 C 等位基因者可能更易誘發(fā) T2DM。此次研究結(jié)果將對中國人群 T2DM 早期篩查診斷、防治和提高 T2DM“三級預(yù)防”水平等方面具有一定的參考價值。

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國家自然科學(xué)基金（81273568）

哈小琴，Email：haxiaoqin2013@163.com

2020-09-15

10.3969/j.issn.1673-713X.2021.01.014