糖尿病前期患者miR-126基因多態性與糖尿病發生的關系分析*

張壽莉,胡 琳,都 渝

青海省心腦血管病專科醫院:1.冠心病三科內分泌科;2.中心實驗室,青海西寧 810012

糖尿病是以血葡萄糖水平慢性增高為特征的常見代謝性疾病,主要包括1型、2型糖尿病,近年來,在全球范圍內糖尿病患病率急劇攀升,我國糖尿病患病率達11.2%,主要狀態為患病率、并發癥發生率及醫療費用高,患者認知、診斷率、控制率低[1-2]。糖尿病發病主要與生活環境、遺傳相關,糖尿病患者多表現為“三多一少”、皮膚感染等[3]。糖尿病的發展分為高危人群、糖尿病前期、糖尿病三個階段,糖尿病前期指患者血糖水平超過正常值水平,但未達到糖尿病階段,糖尿病患者從血糖正常發展成糖尿病均會經過糖尿病前期階段,該階段大部分患者無癥狀表現,少數患者可能會出現餐前低血糖癥狀[4-5]。糖尿病前期通過改變生活方式、飲食結構、運動鍛煉、藥物干預等積極預防,可防止疾病進展為糖尿病和心腦血管疾病風險增加[6]。隨著研究的深入,目前已有許多研究發現了糖尿病患者循環中微小RNA(miRNA)表達譜,認為miRNA與胰島素生成、分泌有關,其中miR-126可能參與胰島素抵抗和糖尿病的發生、發展[7-8]。近來有文獻表明,miR-126存在遺傳多態性位點miR-126 rs4636297,單核苷酸多態性位點可影響miR-126和靶基因轉錄、表達[9]。但迄今為止,關于糖尿病前期患者miR-126基因多態性與糖尿病發生間關系少見報道。本研究旨在探討糖尿病前期患者miR-126基因多態性與糖尿病發生間關系。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年2月至2022年2月本院收治的80例糖尿病前期患者作為研究組,80例糖尿病患者作為參考組;選取同期80例體檢健康者作為對照組。3組基本資料比較差異無統計學意義(P>0.05),見表1。納入標準:(1)參照《綜合“治理” 糖尿病前期》[10]中糖尿病前期和《糖尿病診斷與治療》[11]中糖尿病的診斷標準;(2)認知精神正常,依從性好。排除標準:(1)存在傳染性、免疫性、血液系統疾病,肝、腎功能異常、惡性腫瘤者;(2)研究前1個月內有感染、不明原因發熱者;(3)除本研究外,還參與其他研究者。本研究經本院醫學倫理委員會批準。所有受試者知曉并自愿參與本研究。

1.2方法

1.2.1miR-126水平測定 采集各組研究對象乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝靜脈血2 mL。采用聯邁生物Trizol 試劑盒方法分離得到細胞總RNA,使用凈信實業核酸定量檢測儀檢測其濃度、純度,以總RNA為模板,逆轉錄得到cDNA,采用實時熒光定量PCR(RT-qPCR)進行測定。反應條件:95℃預變性2 min;94 ℃變性30 s,60 ℃退火90 s,72 ℃延伸1 min,共40個循環,最后72 ℃延伸10 min。miR-126引物序列為F:5′-TACTTTTGGTACGCGCTGTG-3′;R:5′-CAGAGGTCTCAGGGCTATGC-3′。內參U6引物序列為F:5′-GCGCGTCGTGAAGCGTTC-3′;R:5′-GTGCAGGGTCCGAGGT-3′。采用2-ΔΔCt法計算miR-126的相對表達水平。

表1 3組基本資料比較

1.2.2實驗室指標測定 采用YUWELL血糖儀580檢測空腹血糖。采集各組研究對象靜脈血5 mL,離心后采用邁瑞全自動生化分析儀BS-280檢測患者甘油三酯、總膽固醇、糖化血紅蛋白,并記錄胰島素抵抗指數。

1.3觀察指標 記錄各組研究對象性別、年齡、體重指數(BMI),以及吸煙史、飲酒史、家族史、高血脂、職業、血壓情況等臨床特征。比較3組miR-126表達水平,以及miR-126不同基因型基因多態性及臨床特征。

2 結 果

2.13組臨床特征比較 研究組BMI、空腹血糖、甘油三酯、總膽固醇、胰島素抵抗指數高于對照組,而低于參考組,參考組體力活動者占比低于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.23組miR-126表達水平比較 研究組miR-126表達水平為1.17±0.25、參考組miR-126表達水平為1.01±0.21,對照組miR-126表達水平為3.15±0.46,3組比較差異有統計學意義(P<0.05),研究組miR-126表達水平低于參考組,高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。

表2 3組臨床特征比較[n(%)或

2.33組miR-126不同基因型基因多態性 研究組、對照組GG基因型占比低于參考組,AG基因型占比高于參考組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 3組miR-126不同基因型基因多態性比較[n(%)]

2.4糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多態性的臨床特征比較 糖尿病前期患者miR-126 GG基因型BMI、空腹血糖高于AG、AA基因型,GG、AG基因型甘油三酯、總膽固醇高于AA基因型,差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

2.5糖尿病前期患者miR-126不同基因型與糖尿病的相關性 糖尿病前期患者miR-126 GG、AG基因型與糖尿病發生呈正相關(r=0.652、0.534,P=0.003、0.006),miR-126 AA基因型與糖尿病發生無相關性(r=0.314,P=0.084)。

2.6糖尿病前期患者發生糖尿病的危險因素分析 Logistic回歸分析顯示,BMI、甘油三酯、總膽固醇、miR-126是糖尿病前期患者發生糖尿病的危險因素(P<0.05),見表5。

表4 糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多態性的臨床特征比較[n(%)或

續表4 糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多態性的臨床特征比較[n(%)或

表5 糖尿病前期患者發生糖尿病的Logistic回歸分析

3 討 論

糖尿病前期屬于糖尿病與正常體質之間的階段,是糖尿病易感染人群從隱性到顯性病理生理發展的過程,主要因為機體血糖調節機制損害,相關病變基因表達異常,最終使病程由可逆轉為不可逆[12]。據統計,我國糖尿病患病率達9.65%,糖尿病前期患病率達15.64%,且經調查發現,糖尿病前期患者已出現胰島素功能損害、脂代謝紊亂等癥狀[13]。

miRNA是由21～25個核苷酸組成的非編碼核糖核酸,存在于各種生物中,可結合信使核糖核酸(mRNA)起調控作用,可調控人類50%左右的基因,同時也能夠阻斷蛋白質編碼基因翻譯成為蛋白質,參與各種疾病的發生及進展[14]。研究發現,炎癥在糖尿病發展中起重要作用,能夠導致機體血糖調控異常,miRNA已被證實在1型糖尿病患者中存在異常表達,參與多炎癥介導的胰島素抵抗,糖尿病不同階段有不同特征的miRNA表達[15]。miR-126最早在小鼠心臟和腦中被發現,基因定位于9號染色體,是高度保守的miRNA,廣泛調節內皮細胞的多種生理特征,在血液、呼吸、消化、生殖系統中有一定特異性,其表達水平上調對抑制炎癥反應具有重要意義[16]。miR-126 rs4636297是miR-126初級轉錄本上的一個單核苷酸多態性位點,本研究結果顯示,糖尿病前期患者BMI、空腹血糖、甘油三酯、總膽固醇、胰島素抵抗指數高于健康體檢者,但低于糖尿病患者,糖尿病前期患者miR-126表達水平低于糖尿病患者,但高于健康體檢者,提示miR-126表達水平與糖尿病前期、糖尿病有關。糖尿病患者存在血糖異常同時往往還伴隨血脂異常,這可能與胰島素抵抗有關。miR-126是研究最為廣泛的糖尿病相關miRNA,可直接或間接參與糖尿病的發生,并且miR-126可參與脂肪細胞分化、胰島素分泌、糖代謝、脂代謝調控,還可通過抑制一氧化氮合成酶活性介導糖尿病患者內皮細胞損傷。翟倩倩等[17]研究表明,miR-126表達水平與空腹血糖、胰島素抵抗指數呈負相關,miR-126表達水平下調是胰島素抵抗指數異常的獨立危險因素,其研究認為miR-126表達受糖代謝調控,參與糖尿病胰島素抵抗,與本研究結果一致。

基因多態性是在一個生物群體中,同時和經常存在兩種或多種不連續的變異型或基因型或等位基因,亦稱為遺傳多態性,通常分為DNA片段長度多態性、DNA重復序列多態性、單核苷酸多態性三大類。單核苷酸多態性目前備受關注,通常被認為是新的遺傳標記,遺傳對糖尿病的發生有較明顯作用,1型、2型糖尿病屬多基因遺傳病,具有遺傳異質性。本研究數據顯示,糖尿病前期患者AG基因型頻率較高,GG基因型頻率較低,隨著疾病進展,GG基因型頻率升高,AG基因型頻率降低。同時,糖尿病前期患者miR-126 GG基因型的BMI、空腹血糖高于AG、AA基因型,GG、AG基因型甘油三酯、總膽固醇高于AA基因型,miR-126 GG、AG基因型與糖尿病發生呈正相關,miR-126 AA基因型與糖尿病發生無相關性,提示miR-126基因多態性、BMI、血糖、血脂與糖尿病的發生密切相關。張躍棟等[18]研究發現,糖尿病患者血清中miR-126表達缺失,miR-126水平與糖尿病患者BMI、血糖、血脂呈負相關,其在糖尿病的發生中具有一定作用,血糖、血脂異常可進一步加重疾病進展。何繼宏等[19]研究認為,miR-126可能是通過內皮損傷參與糖尿病的發生發展。孟佩盈等[20]研究表明,糖尿病的發生發展均有miR-126參與,miR-126可能是導致疾病發展的危險因素,可通過調節胰島素信號分子通路誘發胰島素抵抗,miR-126與血脂代謝異常有關,糖尿病患者miR-126表達水平越低,血脂水平越高。付海霞[21]研究認為,甘油三酯、胰島素抵抗指數是影響miR-126表達水平的獨立危險因素,miR-126參與糖尿病患者脂糖代謝,血脂、胰島素抵抗指數可影響miR-126表達水平。BMI較高是糖尿病前期患者發生糖尿病的危險因素,超重、肥胖對糖尿病等慢性疾病和心血管疾病的負面影響已被較多證據證實[22]。因此,針對糖尿病前期患者,應給予干預措施,提倡通過適當運動、控制飲食來降低體重。甘油三酯、總膽固醇升高是糖尿病前期患者發生糖尿病的危險因素,高血脂和糖尿病的關系互為因果,糖尿病患者因胰島功能障礙,體內脂質代謝酶活性下降,可引起高脂血癥。因此,對于血脂水平偏高的糖尿病前期患者,應及時通過飲食、鍛煉、藥物改善血脂水平,避免糖尿病前期進展為糖尿病。miR-126表達水平降低是糖尿病前期患者發生糖尿病的危險因素,崇顯瑾等[23]研究表明,miR-126表達水平偏低是影響糖尿病腎病的危險因素,在糖尿病的發生發展中發揮重要作用。因此,當糖尿病前期患者miR-126表達水平偏低時應給予關注,及時采取干預措施,避免糖尿病前期進展。但本研究未對患者胰島素使用情況進行干預,故不能排除因患者使用胰島素而對miR-126基因表達產生影響,同時本研究未詳細分析miR-126基因多態性影響糖尿病發生、進展的具體機制,有待進一步深入研究。

綜上所述,糖尿病前期患者miR-126表達水平較低,對miR-126 rs4636297多態性位點與糖尿病發生關系進行分析發現,miR-126 rs4636297基因多態性在糖尿病前期患者進展為糖尿病的過程中發揮重要作用。