TCF7L2基因多態(tài)性與2型糖尿病的相關(guān)性研究

呼聰慧 蘇銀霞 阿力米熱·阿布迪熱依木 李媛媛 姚 華

據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(huì)(International Diabetes Federation, IDF)報(bào)道,2019年全球糖尿病患者約有4.63億,預(yù)計(jì)2045年糖尿病患者將超過7億,其中絕大部分為2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者[1]。因此,預(yù)防糖尿病已經(jīng)成為全球的重要公共衛(wèi)生問題。T2DM是一種多因素遺傳疾病,受到遺傳和環(huán)境因素的雙重作用[2]。有研究顯示,遺傳因素在T2DM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)中也起到至關(guān)重要的作用[3]。目前已經(jīng)識(shí)別出120多種與T2DM相關(guān)的易感基因,其中轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(transcription factor 7 analogue 2, TCF7L2)基因與T2DM顯著相關(guān)[4～6]。該基因位于人類染色體10q25.3,主要表達(dá)于人的胰島β細(xì)胞和脂肪組織中,是Wnt信號(hào)通路的重要組成部分,在胰島β細(xì)胞的功能調(diào)節(jié)中起中心作用[7,8]。在中國大部分關(guān)于TCF7L2基因與T2DM的研究主要集中在漢族人群且得到的結(jié)果與國外其他人群存在差異。新疆維吾爾族人群擁有獨(dú)特的遺傳背景和生活方式,造成了維吾爾族T2DM相對高發(fā),且目前TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)與T2DM的關(guān)聯(lián)性研究在新疆維吾爾自治區(qū)墨玉縣維吾爾族人群中少有報(bào)道[9]。因此,本研究從基因的角度進(jìn)行分析,探討新疆維吾爾自治區(qū)墨玉縣維吾爾族人群TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的相關(guān)性,為T2DM的早期診斷提供線索和依據(jù)。

對象與方法

1.研究對象:采用回顧性研究選取來自2020年新疆維吾爾自治區(qū)墨玉縣醫(yī)院的常住維吾爾族T2DM患者150例為病例組,同期的218例健康體檢者為對照組。研究對象年齡均在40歲及以上,所有研究對象均無血緣關(guān)系。T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中國2型糖尿病防治指南(2020年版)》:空腹血糖(fast plasma glucose,FPG)≥7mmol/L,或已被確診為T2DM,或正在服用降血糖藥物[10]。對照組納入標(biāo)準(zhǔn):40歲及以上且FPG<7mmol/L,既往無糖尿病病史。兩組均排除患有惡性腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病、周圍血管疾病或周圍血管栓塞性疾病、血液病、嚴(yán)重肝腎疾病等人群。本研究經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理學(xué)審批號(hào):20190225-86),且所有研究對象均簽署知情同意書。

2.方法:所有調(diào)查者均進(jìn)行問卷調(diào)查、體格檢測和實(shí)驗(yàn)室檢測。①問卷調(diào)查:收集研究對象的基本資料,包括年齡、性別、血壓、體重指數(shù)(body mass index, BMI)、吸煙史、飲酒史等;②體格檢測:主要包括對研究對象身高、體重、腰圍、血壓等的測量;③調(diào)查對象空腹8h后采集外周血4ml,采用日立7600全自動(dòng)生化分析儀檢測血清總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase, AST)等生化指標(biāo)。

3.基因分型:采用血液基因組DNA快速抽提試劑盒[生工生物工程(上海)股份有限公司]提取研究對象外周血中的DNA,并保存在-80℃冰箱中。本研究選定的基因多態(tài)性位點(diǎn)為rs7901695。通過收集研究對象靜脈血提取DNA,進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction, PCR)擴(kuò)增。PCR引物序列:上游引物:5′-TCACTGTGGATTTGCCTGTTC-3′,下游引物:5′-CTTGAGAACCGTATGCTAAGTGAA-3′。PCR循環(huán)條件設(shè)置如下:95℃初始變性3min,40個(gè)循環(huán),95℃ 7s(變性)、60℃ 35min(退火)和72℃ 2min(延伸)。rs7901695的基因型包括純合子等位基因(CC)、雜合子(CT)和純合子等位基因(TT)。

結(jié) 果

1.一般資料比較:與對照組比較,病例組患者的FPG和ALT顯著升高,而LDL-C水平較低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。但兩組在年齡、腰圍、BMI、SBP、DBP、TC、TG、HDL-C和AST方面比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),詳見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.TCF7L2基因型和等位基因分析:病例組和對照組rs7901695多態(tài)性位點(diǎn)的3種基因型比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)等位基因(T/C)在T2DM組和對照組中的分布比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),詳見表2。

表2 兩組TCF7L2基因型和等位基因分析[n(%)]

3.基因多態(tài)性與T2DM發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系分析:以是否患有T2DM為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)在不同遺傳模型中基因型與T2DM遺傳易感性無相關(guān)性(P>0.05)。在調(diào)整協(xié)變量(吸煙、飲酒、運(yùn)動(dòng)、FPG、肥胖、高TG、T2DM家族史和高血壓)后,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)在加性模型和隱性模型中CC基因型與T2DM遺傳易感性均有相關(guān)性(P<0.05),但在顯性模型中TC+CC基因型與T2DM遺傳易感性無相關(guān)性(P>0.05),詳見表3。

表3 基因多態(tài)性與T2DM發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系分析

4.TCF7L2基因和環(huán)境的交互作用與T2DM的關(guān)系:對TCF7L2基因和環(huán)境交互作用進(jìn)行分析顯示,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)與吸煙、飲酒和高TG在T2DM中未發(fā)現(xiàn)存在交互作用(P>0.05),詳見表4。

表4 基因和環(huán)境的交互作用與T2DM的關(guān)系

討 論

TCF7L2基因多態(tài)性在T2DM、心血管疾病等的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用[11]。TCF7L2基因作為一種轉(zhuǎn)錄因子可促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化,還可以通過Wnt信號(hào)通路調(diào)控腸道L細(xì)胞分泌的腸促胰島素分泌因子胰升糖素樣肽(glucagon-like peptide-1, GLP-1)[12]。GLP-1能誘導(dǎo)胰島素的合成與分泌,抑制胰高血糖素釋放,增加外周胰島素敏感度[13]。由于GLP-1和胰島素對血糖有穩(wěn)態(tài)作用,因此,TCF7L2基因多態(tài)性可能是通過調(diào)節(jié)GLP-1的分泌影響T2DM的易感性。且TCF7L2基因還可以通過降低胰島素分泌或其突變導(dǎo)致胰島素抵抗從而增加了T2DM的易感性[14]。

從2006年Grant等[15]研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2基因多態(tài)性與T2DM密切相關(guān)之后,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2基因位點(diǎn)如rs2255372、rs7903146、rs290487、rs7901695、rs11196205等與T2DM的發(fā)生、發(fā)展互相關(guān)聯(lián)。在日本、意大利、伊朗、摩洛哥等多個(gè)國家中已經(jīng)證實(shí)TCF7L2基因多態(tài)性與T2DM相關(guān)[15～18]。本研究通過病例對照研究,探討TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)是否會(huì)影響維吾爾族T2DM易感性。

本研究結(jié)果顯示,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率兩組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。通過Logistic回歸模型顯示,該位點(diǎn)CC基因型與T2DM易感性相關(guān),會(huì)增加T2DM的患病風(fēng)險(xiǎn)。這一發(fā)現(xiàn)與本課題組既往研究結(jié)果一致[9]。在一項(xiàng)納入42項(xiàng)研究的Meta分析中也表明,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的易感性顯著相關(guān),且背景的差異可能會(huì)影響TCF7L2基因與T2DM之間的遺傳關(guān)聯(lián)[19]。楊曼等[20]的研究結(jié)果也提示,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)多態(tài)性與中國人群T2DM具有相關(guān)性。但是也有研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM患者之間無相關(guān)性[21,22]。這可能與維吾爾族不同遺傳背景和環(huán)境暴露有關(guān)。

此外,環(huán)境因素在慢性病發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用,同時(shí)可能影響基因?qū)膊〉谋硇汀１狙芯课凑{(diào)整模型中TCF7L2基因與T2DM無相關(guān)的,但是調(diào)整了吸煙、飲酒、運(yùn)動(dòng)、FPG等環(huán)境因素后,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)CC基因型與T2DM遺傳易感性有相關(guān)性(P<0.05),提示環(huán)境因素對疾病基因有影響。因此,進(jìn)一步對環(huán)境因素和基因之間交互作用與T2DM的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,TCF7L2基因rs7901695位點(diǎn)與吸煙、飲酒和高TG在T2DM中未發(fā)現(xiàn)存在交互作用。該結(jié)果與王志強(qiáng)等[12]、陳鐵暉等[22]的研究結(jié)果一致。由于T2DM受到多基因和多種環(huán)境因素的共同作用,基因-環(huán)境因素之間的交互作用還有待于進(jìn)一步研究。

綜上所述,TCF7L2基因rs79016951位點(diǎn)與T2DM的易感性相關(guān)。但本研究為橫斷面研究,無法推斷因果關(guān)系。本研究人群僅為新疆維吾爾自治區(qū)墨玉縣維吾爾族中老年人群,之后可以對其他群體進(jìn)行研究。考慮到T2DM是一種慢性復(fù)雜性疾病,受到環(huán)境和遺傳因素的的互相影響,因此,TCF7L2基因多態(tài)性位點(diǎn)在T2DM發(fā)生、發(fā)展中的作用及臨床應(yīng)用價(jià)值需開展進(jìn)一步的研究。