蒙古族瘦素受體、脂聯(lián)素受體基因多態(tài)性與2型糖尿病交互作用研究

鄔倩 高玉敏，2 李烏云塔娜，2 龐慧，2 趙燕平 蔚培堯 王志迪 陳樂 趙靈燕，2

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)1公共衛(wèi)生學(xué)院，2慢性病分子流行病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（呼和浩特010110）；3內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院（呼和浩特010110）

近年來，糖尿病患者在全球呈上升趨勢(shì)。目前發(fā)現(xiàn)2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）相關(guān)基因位點(diǎn)有400 多個(gè)［1］。其中，瘦素受體（leptin receptor，LEPR）、脂聯(lián)素受體1（adiponectin receptor 1，ADIPOR1）和脂聯(lián)素受體2（adiponectin receptor 1，ADIPOR2）基因單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）對(duì)T2DM 的影響備受關(guān)注，研究證實(shí)LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533 和ADIPOR2 rs11061971 位 點(diǎn)多態(tài)性均與T2DM 發(fā)生有關(guān)，且有種族差異［2-5］。內(nèi)蒙古自治區(qū)是蒙古族主要聚居地，該民族居住環(huán)境、生活和飲食習(xí)慣與其他民族有所不同，其LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性與T2DM 的關(guān)系尚不清楚。

研究表明，遺傳和環(huán)境因素相互作用影響T2DM 發(fā)生發(fā)展［6］。廣義多因子降維法（generalized multifactor dimensionality reduction，GMDR）［7］是研究基因-環(huán)境（基因）交互作用的常用統(tǒng)計(jì)方法。因此，本研究擬采用GMDR 模型探討LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性和環(huán)境因素交互作用與蒙古族T2DM 的相關(guān)性，這對(duì)識(shí)別“高?；蛐汀泵晒抛迦巳海皶r(shí)采取防治措施有重要臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象2018年8月至2020年9月，分別于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市、錫林浩特市和通遼市開展蒙古族人群流行病學(xué)調(diào)查。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合三代直系血親為蒙古族；（2）年齡≥18 周歲，男女兼有；（3）當(dāng)?shù)鼐幼r(shí)間≥5年；（4）獲知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有原發(fā)性疾病者；（2）1 型糖尿病者；（3）妊娠或哺乳期婦女；（4）精神或軀體殘疾者；（5）近三個(gè)月內(nèi)使用影響糖脂代謝類藥物者；（6）流動(dòng)人口。最終確定符合標(biāo)準(zhǔn)的238 例蒙古族T2DM 患者為病例組，同期未患T2DM 且符合標(biāo)準(zhǔn)的238 例蒙古族人群為對(duì)照組。所有研究方法符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指南，研究方案經(jīng)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料及生化檢測(cè)采取面對(duì)面方式完成問卷調(diào)查，內(nèi)容包括一般人口學(xué)、家族史、生活行為方式等。血壓、身高、腰臀圍等用統(tǒng)一儀器和方法測(cè)量。所有對(duì)象清晨空腹≥8 h 后，采外周靜脈血，離心后收集血漿、血清和全血細(xì)胞，測(cè)空腹血糖和血脂四項(xiàng)。

1.2.2 變量定義T2DM：（1）自報(bào)告已被專業(yè)醫(yī)生診斷為糖尿??；（2）正在使用抗糖尿病藥物，和/或定期接受糖尿病治療；（3）空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或2 h 血糖≥11.1 mmol/L。身體活動(dòng)［8］分：低（＜3.0 METs）、中（3.0 ～6.0 METs）和高（≥6.0 METs）。吸煙為正在吸煙或已戒煙≤3年。飲酒為過去一年飲酒≥1次/月。體質(zhì)量指數(shù)（BMI）在24 ～27.9 kg/m2為超重、＞28 kg/m2為肥胖［9］。男性腰臀比（WHR）≥0.9，女性≥0.8 為中心型肥胖。

1.2.3 DNA 提取及SNP 含量測(cè)定與分型使用離心柱式全血基因組DNA 快速提取試劑盒（天根生化科技有限公司）提取全血基因組DNA。紫外分光光度法（NanoDrop-2000c 分光光度計(jì)）檢測(cè)DNA 濃度和純度。血清瘦素和脂聯(lián)素水平由上海優(yōu)選生物科技有限公司檢測(cè)。

多重高溫連接酶檢測(cè)反應(yīng)技術(shù)（imLDRTM 多重SNP 分型試劑盒）用于SNP 基因分型實(shí)驗(yàn)。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）引物擴(kuò)增（表1）、多重單堿基延伸反應(yīng)及SNP 基因分型實(shí)驗(yàn)委托上海天昊生物科技有限公司完成，并由其生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的所有引物。

表1 SNP 信息Tab.1 SNP information

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用EpiData 3.1雙錄入數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 25.0。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)和百分比表示，組間比較用χ2檢驗(yàn)。用logistic 回歸方法進(jìn)行基因型頻率和基因位點(diǎn)與T2DM 的關(guān)聯(lián)性分析。GMDR軟件構(gòu)建模型并分析基因與環(huán)境（基因）交互作用對(duì)蒙古族T2DM 的影響。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 蒙古族人群一般特征病例組BMI、WHR、空腹血糖、甘油三酯水平高于對(duì)照組（P＜0.05）；病例組的高密度脂蛋白水平低于對(duì)照組（P＜0.05）。兩組文化程度、糖尿病家族史、高血壓史在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余因素如性別、年齡、婚姻情況等兩組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表2 病例組與對(duì)照組一般情況比較Tab.2 General situation of case group and control group ±s

表2 病例組與對(duì)照組一般情況比較Tab.2 General situation of case group and control group ±s

注：*P ＜0.05

參數(shù)文化程度［例（%）］小學(xué)及以下初中及高中大學(xué)及以上BMI（kg/m2）WHR空腹血糖（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白（mmol/L）糖尿病家族史［例（%）］是 否高血壓史［例（%）］是 否病例組（n=238）120（50.42）89（37.40）29（12.18）27.95±4.42 0.93±0.06 8.87±3.35 2.87±2.05 1.32±0.40 54（22.69）184（77.31）146（61.34）92（38.66）對(duì)照組（n=238）118（49.58）109（45.79）11（4.63）25.22±4.29 0.90±0.12 5.33±0.49 1.62±1.06 1.43±0.34 31（13.02）207（86.98）87（36.55）151（63.45）t/χ2值10.14-6.83-3.01-15.90-8.36 3.17 7.58 29.27 P 值0.006*＜0.001*0.003*＜0.001*＜0.001*0.002*0.006*＜0.001*

2.2 SNP位點(diǎn)等位基因及基因型頻率分布4個(gè)位點(diǎn)均符合Hardy-Weinber 遺傳平衡定律，表明樣本具有群體代表性。校正后，各基因型頻率分布在病例組和對(duì)照組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 病例組和對(duì)照組基因型頻率分布Tab.3 Genotype frequency distribution in case group and control group例（%）

2.3 SNP 位點(diǎn)與T2DM 的關(guān)聯(lián)性分析校正后的rs3790433 位點(diǎn)CC+CT 基因型T2DM 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加（OR＞1，P＜0.05），rs1106197 位點(diǎn)AA+AT 基因型T2DM 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加（OR＞1，P＜0.05），見表4。

表4 基因位點(diǎn)遺傳模型與T2DM 關(guān)聯(lián)分析Tab.4 Correlation analysis of gene locus genetic model and T2DM

2.4 基因-環(huán)境（基因）交互作用分析GMDR 結(jié)果顯示，rs3790433 和超重/肥胖與rs3790433 和高血壓史的交互作用模型差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.0010）。一階交互最優(yōu)模型為rs3790433 與超重/肥胖的交互作用，其交叉一致性系數(shù)為10/10。校正后，rs12037879、rs10920533 和高血壓史有交互作用（P=0.010 7）。rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用也構(gòu)成較好模型（P= 0.0010）。見表5。

表5 各基因位點(diǎn)與環(huán)境交互作用GMDR 分析結(jié)果Tab.5 GMDR analysis result of interaction between different gene loci and environment

3 討論

2020年數(shù)據(jù)顯示，蒙古族T2DM 患病率為10.76%［10］，其患病率正在持續(xù)上升，已成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。本研究納入476 例研究對(duì)象進(jìn)行病例對(duì)照研究，病例組WHR、BMI 和TG 水平升高，HDL 呈低水平。高血脂是指體內(nèi)血脂水平高于正常，可表現(xiàn)為體內(nèi)TG 升高、HDL 降低等情況，其在一定程度上影響人體血糖代謝，降低胰島素敏感度，增加胰島素抵抗（insulin resistance，IR），誘發(fā)T2DM［11］。肥胖作為T2DM 重要發(fā)病危險(xiǎn)因素，WHR 和BMI 是其常用替代指標(biāo)［12］。因此，肥胖及高血脂水平可能與蒙古族T2DM 相關(guān)，臨床上可重點(diǎn)關(guān)注這些異常指標(biāo)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)防T2DM發(fā)生。

本研究結(jié)果提示在內(nèi)蒙古地區(qū)蒙古族人群中，LEPR、ADIPOR 基因各位點(diǎn)基因型頻率分布無差異，這與鄭文文等［13］研究結(jié)果一致，中國(guó)漢族人群ADIPOQrs1501299、rs2241766 位點(diǎn)基因型頻率在病例組和對(duì)照組間分布無明顯差異。但本課題組既往研究［14］發(fā)現(xiàn)，呼和浩特市漢族人群LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 基因型頻率分布在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這提示同一基因不同位點(diǎn)基因型頻率在不同人群中的分布可能有差異。

既往研究發(fā)現(xiàn)，LEPR rs3806318 位點(diǎn)AG 基因型、rs1327118 位點(diǎn)CG 基因型是T2DM 高?；蛐停?5］。LEPR rs1892534 位點(diǎn)CC + CT 基因型個(gè)體患T2DM 的風(fēng)險(xiǎn)增加2.905 倍，rs2211651 位點(diǎn)TG+ GG 基因型個(gè)體患T2DM 風(fēng)險(xiǎn)是TT 基因型的2.604 倍［14］。本研究中，LEPRrs3790433 位點(diǎn)CC+CT 基因型個(gè)體患T2DM 風(fēng)險(xiǎn)是TT 基因型的2.218倍、ADIPOR2 rs1106197 位點(diǎn)AA+AT 基因型個(gè)體患T2DM 風(fēng)險(xiǎn)增加1.918 倍，說明LEPR、ADIPOR 基因突變與T2DM 相關(guān)。

不同基因位點(diǎn)對(duì)T2DM 影響與研究對(duì)象的遺傳背景、種族差異有關(guān)。已報(bào)道漢族人群中，LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 位點(diǎn)與T2DM 相關(guān)［14］，ADIPOR1的-1927 T/C多態(tài)性位點(diǎn)與寧波人IR有關(guān)［16］。國(guó)外研究顯示，安曼人ADIPOR1rs666089、ADIPOR2rs11061971 引起脂聯(lián)素調(diào)節(jié)IR 功能障礙［17］。地中海飲食人群的LEPR rs3790433 G 等位基因與肥胖、IR 相關(guān)［18］。國(guó)內(nèi)外缺少蒙古族人群LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性與蒙古族T2DM 易感性的報(bào)道。通過本研究發(fā)現(xiàn)，LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533和ADIPOR2 rs11061971 位點(diǎn)多態(tài)性影響蒙古族T2DM 易感性，為預(yù)測(cè)蒙古族T2DM 的高風(fēng)險(xiǎn)，探究蒙古族T2DM發(fā)生機(jī)制提供理論依據(jù)。

GMDR 方法通過構(gòu)建遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，分析多因素交互作用對(duì)人群發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響，對(duì)開發(fā)個(gè)性化防治措施有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。漢族人群LEPRrs3806318 和rs1327118 位點(diǎn)與環(huán)境因素在T2DM 易感性中無交互作用［15］，但本研究發(fā)現(xiàn)LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性和高血壓史、超重/肥胖的交互作用與蒙古族T2DM 遺傳易感性相關(guān)。這一定程度上支持了基因-環(huán)境交互作用對(duì)T2DM易感性可能存在民族差異，但不同位點(diǎn)多態(tài)性可能結(jié)果不同，有待進(jìn)一步證實(shí)。

總之，本研究得出，rs12037879、rs10920533 和高血壓史及rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用與蒙古族T2DM 相關(guān)，rs3790433 CC+CT基因型、rs1106197 AA+AT 基因型為蒙古族T2DM“高危險(xiǎn)”基因型，為臨床中在蒙古族聚集地通過基因檢測(cè)，預(yù)見T2DM 發(fā)生提供理論依據(jù)，也有助于采取針對(duì)性措施控制環(huán)境危險(xiǎn)因素保護(hù)易感人群。本研究?jī)H探討了內(nèi)蒙古地區(qū)蒙古族人群且樣本量有限，今后需繼續(xù)擴(kuò)大樣本量，開展多民族、多地區(qū)、不同環(huán)境因素的縱向研究，進(jìn)一步闡明基因多態(tài)性與環(huán)境因素在蒙古族T2DM 發(fā)病機(jī)制中的作用，探究蒙古族T2DM 與其他民族有無本質(zhì)性差異。