解偶聯蛋白1基因多態性與2型糖尿病心腦血管并發癥的相關性

趙 萍，劉云慧，曾佳玲

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus， T2DM)是一種以胰島素分泌不足和(或)胰島功能受損，糖代謝異常為主要特征的慢性疾病[1]。近年來，T2DM的發病率呈逐年上升趨勢，已成為威脅人類健康的主要問題之一[2-4]。研究發現，T2DM引發的相關并發癥，特別是心腦血管事件，不僅降低了糖尿病患者的生活質量，亦是導致患者死亡的主要原因[5-6]。已有研究表明，高血糖狀態下可以誘導線粒體活性氧(ROS)信號通路的激活，而這種氧化應激反應在糖尿病大血管并發癥的發生發展中發揮著至關重要的作用[7]。作為一類位于線粒體內膜的轉運蛋白，解偶聯蛋白(UCP)被發現具有抑制線粒體ROS產生，減少三磷酸腺苷(ATP)生成的作用。其中，UCP1基因定位于4號染色體，在棕色脂肪組織和視網膜細胞中均有廣泛表達，參與機體的能量代謝與熱平衡的調節[8-9]。越來越多的證據表明，UCP1基因多態性與肥胖及T2DM的發生發展密切相關[10-12]。然而，UCP1基因多態性與糖尿病大血管并發癥的關系仍未形成統一的意見。因此，本研究以T2DM作為研究對象，通過分析UCP1基因rs45539933、rs10011540及rs1800592位點與糖尿病心腦血管并發癥發生風險的關系，旨在探索UCP1基因多態性與糖尿病大血管病變的相關性。

1 資料與方法

1.1臨床資料 收集2019年7月—2020年7月我院收治的T2DM 440例的臨床資料，診斷均參照WHO糖尿病診斷標準(1999年版)[13]。其中男232例，女208例；年齡29～70歲，中位年齡61歲，病程(5.9±4.3)年。根據是否合并心腦血管疾病，將患者分為單純T2DM(對照組)219例，T2DM合并心腦血管并發癥(觀察組)221例。心腦血管疾病包括心絞痛、心肌梗死、缺血性腦卒中、腦出血。心絞痛及心肌梗死的診斷標準：既往有明確的心絞痛；存在心肌缺血或心肌梗死的典型心電圖表現，或經冠狀動脈造影明確診斷。缺血性腦卒中及腦出血的診斷主要基于顱腦CT或MRI檢查，或出現腦缺血(或出血)的局灶癥狀。排除標準：1型糖尿病，繼發性糖尿病或同時合并血液系統疾病、肝腎功能不全、惡性腫瘤、代謝性疾病等慢性疾病。本研究經醫院倫理委員會審核通過。所有參與者均知曉本研究的目的并已簽署知情同意書。

1.2標本的采集與處理 采集所有患者的外周靜脈血3～5 ml，通過酚/氯仿法從外周血白細胞中提取基因組DNA，隨后以含有UCP1基因多態性位點區域的DNA為模板，進行PCR擴增。PCR反應條件：95 ℃預變性5 min，95 ℃變性20 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，共計40個循環，末次循環后，72 ℃再延伸10 min，12 ℃維持。使用GENE Mapper軟件進行數據分析，判斷檢測位點信息，導出檢測結果，統計每個位點詳細情況，匯總所有檢測結果。此外，將采集的血樣離心后，分離血清，采用全自動生化分析儀(貝克曼庫爾特公司生產，AU-5800)及配套試劑檢測糖化血紅蛋白(HbA1c)、血清三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平。

1.3觀察指標 統計兩組一般資料；比較兩組血生化指標及UCP1的基因型分布與等位基因頻率；分析T2DM患者發生心腦血管并發癥的獨立危險因素。

2 結果

2.1一般資料及生化指標比較 與對照組比較，觀察組病程長于對照組，HbA1c水平高于對照組，血清HDL-C水平低于對照組(P<0.01)；兩組性別、年齡、體質量指數(BMI)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、血清TG、TC及LDL-C水平比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 是否合并心腦血管并發癥T2DM兩組一般資料及生化指標比較

2.2UCP1基因型分布與等位基因頻率比較 兩組UCP1基因型、等位基因分布均符合Hardy-Wienbegr平衡定律。在分析的3個位點中發現，兩組在rs45539933位點上的基因型分布具有顯著差異，觀察組UCP1基因C/C分布率高于對照組，而C/T、T/T分布率低于對照組(P<0.05)。觀察組UCP1基因rs45539933位點的C堿基頻率高于對照組，而T堿基頻率低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 是否合并心腦血管并發癥T2DM兩組UCP1的基因型分布與等位基因頻率

2.3多因素Logistic回歸分析 在排除HbA1c與血清HDL-C水平等因素的影響后，C/C基因型是T2DM患者發生心腦血管并發癥的獨立危險因素(P<0.05)。見表3。

表3 T2DM發生心腦血管并發癥的危險因素多因素Logistic回歸分析

3 討論

T2DM的發生與遺傳、環境等多種因素有關，單個基因的多態性可能影響患者的某些臨床表型[14-16]。由于UCP1可以通過線粒體膜的化學解偶聯，減少ROS的產生，以降低機體代謝率和體脂蓄積，其一直被認為是抵抗肥胖和T2DM的重要基因[8,17]。在既往的研究中，UCP1基因的rs1800592、rs3811787及rs10011540位點已被證實與糖尿病的發生密切相關[18-20]。最近，有學者分析了UCP1基因的rs1472268、rs3811790和rs3811791位點多態性與T2DM的關系，結果顯示，rs3811791位點C/C基因型發生T2DM的風險顯著升高[21]。說明遺傳基因易感性或許在T2DM的發生發展中有重要的作用。然而，UCP1基因與T2DM并發癥的相關性依然存在一定爭議。在本研究中，我們評估了UCP1基因多態性與T2DM并發心腦血管并發癥風險的關系，通過分析rs45539933、rs10011540及rs1800592位點發現，T2DM合并心腦血管并發癥患者rs45539933位點的C/C基因型分布與C堿基頻率高于單純T2DM患者，提示C/C基因型攜帶者是T2DM發生心腦血管并發癥的高危人群。

血脂代謝異常同樣是引起T2DM心腦血管并發癥的重要因素。已有研究發現，HDL-C具有促進胰島β細胞分泌胰島素，改善靶組織及器官對胰島素敏感性作用[22-24]。本研究結果表明，T2DM合并心腦血管并發癥患者血清HDL-C水平低于單純T2DM患者。另外，一些研究報道UCP1基因多態性與T2DM患者血清HDL-C、胰島素水平降低及TC水平升高有關[21,25-26]。提示在T2DM降糖治療過程中，應同時注意控制血脂水平，以降低心腦血管并發癥的發生風險。

綜上所述，UCP1基因rs45539933位點多態性與T2DM心腦血管并發癥的發生顯著相關，C/C基因型可能是一個潛在的風險因素。這些發現或許為T2DM患者大血管并發癥的防治提供了新的思路。