楊冰 劉忠民
[摘要] 目的 探討抵抗素基因rs34861192單核苷酸多態(tài)性與2型糖尿病的關(guān)系。 方法 分別測(cè)定2型糖尿病組(T2DM組)100例及正常對(duì)照組(CON組)150例空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FIN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(CHOL)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-CH)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-CH)和抵抗素,并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(IRI);同時(shí)采用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)技術(shù)對(duì)T2DM組和CON組進(jìn)行抵抗素rs34861192位點(diǎn)基因型的檢測(cè),根據(jù)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。 結(jié)果 T2DM 患者FBG、FIN、IRI、TG、抵抗素的檢測(cè)數(shù)值[分別為(9.96±5.86) mmol/mL,(12.23±9.21) μg/mL,6.25±4.13,(2.02±1.85) mmol/mL,(7.24±3.65) ng/mL]高于健康人群的檢測(cè)數(shù)值[分別為(4.94±0.50) mmol/mL,(5.63±2.66) μg/mL,1.24±0.62,(1.33±0.74) mmol/mL,(1.44±0.93) ng/mL],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值 分別為8.535,4.586,4.936,3.516,15.524,P均<0.05);T2DM組和CON組抵抗素rs34861192位點(diǎn)的基因型分布分別為AA6%、AG40%、GG54%和 AA 0.7%、AG20%、GG79.3%;抵抗素基因rs34861192位點(diǎn)的基因型分布和等位基因頻率在T2DM組和CON組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2值分別為20.231、19.103,P均<0.05)。 結(jié)論 抵抗素可能是T2DM的危險(xiǎn)因子,抵抗素基因rs34861192位點(diǎn)多態(tài)性與2型糖尿病相關(guān),同時(shí)可能對(duì)脂代謝有一定影響。
[關(guān)鍵詞] 抵抗素;基因多態(tài)性;2型糖尿病
[中圖分類號(hào)] R541[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B[文章編號(hào)] 1673-9701(2012)21-0048-04
人的抵抗素基因存在多種單核苷酸多態(tài)性(SNP)現(xiàn)象,而SNP與2型糖尿病間的相關(guān)性,目前并無統(tǒng)一定論,可能與研究樣本的數(shù)量、病例及位點(diǎn)的選取有關(guān),更可能與不同種族間的糖尿病易感性及個(gè)體差異有關(guān)。我們研究抵抗素水平和抵抗素基因rs34861192位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的關(guān)系,分析此抵抗素基因是否為2型糖尿病的易感基因,為2型糖尿病的早期預(yù)測(cè)、診斷、治療及預(yù)后提供分子生物學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
儀器與試劑 ① 實(shí)驗(yàn)儀器:質(zhì)譜檢測(cè)儀(MassARRAY Analyzer Compact),點(diǎn)樣儀(MassARRAYNanodispenser),384 孔雙頭 PCR 儀(GeneAmp PCR System 9700 Dual 384-Well Sample Block Module),6mg 384純化板(SEQUENOM 公司),STAR全自動(dòng)樣本工作站和FAME全自動(dòng)酶標(biāo)分析儀,羅氏cobase 411 全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀。 ② 主要試劑:通用基因組DNA提取試劑盒(廣州市達(dá)暉生物技術(shù)有限公司),iPLEX PCR反應(yīng)試劑盒(SEQUENOM 公司),384-well SpectroCHIP 生物芯片(SEQUENOM 公司),HOTSTART Taq酶(SEQUENOM 公司),蝦堿性磷酸酶(SAP酶,SEQUENOM 公司),陽離子交換樹脂(SEQUENOM 公司),陽性質(zhì)控YH(深圳華大基因研究院培育的“炎黃一號(hào)”細(xì)胞株DNA),抵抗素(RapidBio Lab Calabasaa),胰島素(Abbott Japan CO,LTD),葡萄糖、總膽固醇、甘油三酯(中生北控生物科技股份有限公司),高密度脂蛋白膽固醇(日本第一化學(xué)藥品株式會(huì)社),低密度脂蛋白膽固醇(DiaSys Diagnostie Systems GmbH,德賽)。
1.2 對(duì)象
(1)正常對(duì)照組(CON組):健康體檢的150例個(gè)體,無T2DM(均檢測(cè)空腹及餐后2 h血糖),無冠心?。o主述史并且心電圖無異常),體重指數(shù)(body mass index,BMI)<25kg/m2。(2)T2DM組:新診斷的T2DM患者100例(符合1999年WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)和亞太地區(qū)成人超重和(或)肥胖標(biāo)準(zhǔn)):①糖尿病癥狀+任意時(shí)間血漿葡萄糖水平>11.1 mmol/L(200 mg/dl);②空腹血漿葡萄糖(FPG)水平>7.0mmol/L(126 mg/dl);③OGTT試驗(yàn)中,餐后2 h血糖水平>11.1 mmol/L(200 mg/dl)。未用過胰島素,噻唑烷二酮類及其他口服降糖藥物,并排除繼發(fā)性2型糖尿病的可能。
1.3 方法
①樣本采集所有受檢者均隔夜空腹8 h以上,清晨抽靜脈血8 mL,其中一支EDTA-K2抗凝血2 mL,充分搖勻,徹底抗凝,作抵抗素單核苷酸多態(tài)性之用。兩支干燥管各注入3 mL血液,干燥管3 000 rpm/min離心15 min;一支分離血清,-20°C保存,用于抵抗素、胰島素檢測(cè);另一支檢測(cè)基礎(chǔ)生化項(xiàng)目,包括空腹葡萄糖(FPG)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-CH)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-CH)。②基因分型按通用基因組DNA提取試劑盒說明書提取基因組DNA。由廣東省深圳市華大基因公司采用美國 SEQUENOM 公司的MassARRAY 時(shí)間飛行質(zhì)譜技術(shù)(MALDI-TOF MS)完成對(duì)抵抗素SNP的基因分型。通過 PCR 擴(kuò)增,SAP 酶處理,延伸引物單堿基延伸,樹脂除鹽純化,芯片點(diǎn)樣,質(zhì)譜檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)步驟,最終使用 Typer 4.0 軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得基因分型結(jié)果。③抵抗素的檢測(cè) 采用雙抗體夾心ELISA法。實(shí)驗(yàn)儀器為STAR全自動(dòng)樣本工作站和FAME全自動(dòng)酶標(biāo)分析儀。④空腹胰島素(fasting insulin,F(xiàn)IN)的檢測(cè) 采用化學(xué)發(fā)光技術(shù)即化學(xué)發(fā)光微粒免疫分析。實(shí)驗(yàn)儀器為羅氏cobase 411 全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀。計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR),IRI=空腹血糖×空腹胰島素/22.5。⑤其他生化指標(biāo)的檢測(cè)空腹葡萄糖采用葡萄糖氧化酶法測(cè)定,總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇采用終點(diǎn)法測(cè)定,低密度脂蛋白膽固醇采用選擇性抑制直接法測(cè)定。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
數(shù)據(jù)處理采用SASS17.0分析軟件分析。對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性分析,F(xiàn)IN、TG、CHOL、HDL-CH、LDL-CH、IRI和抵抗素以(x±s)表示,兩組間變量比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn), P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;變量之間相關(guān)關(guān)系分析先采用散點(diǎn)圖分析,有相關(guān)關(guān)系的趨勢(shì)變量再采用spearman進(jìn)行相關(guān)分析;研究對(duì)象的基因型和等位基因頻率直接計(jì)算,群體符合程度用Hardy-Weinberg遺傳平衡定律檢驗(yàn),各組間基因型和等位基因頻率比較采用卡方檢驗(yàn),各基因型相對(duì)指標(biāo)的比較采用單因素ANOVA分析,方差不齊采用秩和檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
2.1 T2DM組與正常對(duì)照組的臨床特征
CHOL、HDL-CH、LDL-CH采用t檢驗(yàn),F(xiàn)BG、FIN、IRI 、TG、抵抗素在兩組間的差異性采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),T2DM組與正常對(duì)照組的FBG、FIN、IRI、TG、HDL-CH及抵抗素差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),T2DM組的FBG、FIN、IRI、TG及抵抗素顯著高于對(duì)照組,HDL-CH顯著低于對(duì)照組,而兩組的CHOL、LDL-CH差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。見表1。
2.2抵抗素基因rs34861192的單核苷酸多態(tài)性
AA基因型(圖1),AG基因型(圖2),GG基因型(圖3)。
圖1 AA基因型
圖2 AG基因型
圖3GG基因型
2.3抵抗素基因rs34861192基因型在兩組人群中分布頻率均符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律
結(jié)果表明,本研究具有群體代表性。抵抗素基因rs34861192多態(tài)性的基因型頻率在T2DM組和正常對(duì)照組中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。兩組間均以等位基因G為主,等位基因頻率的分布在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。見表2。
2.4 T2DM組抵抗素各基因型間各檢測(cè)指標(biāo)水平的比較
表3顯示,F(xiàn)BG、FIN、IRI、TG、CHOL、HDL-CH、LDL-CH及抵抗素在T2DM組內(nèi),rs34861192的不同基因型攜帶群體間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。表4顯示T2DM患者抵抗素rs34861192位點(diǎn) AA型基因攜帶者與G等位基因攜帶者比較,兩組的FBG、FIN、IRI、TG、CHOL、HDL-CH、LDL-CH及抵抗素水平均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。抵抗素rs34861192GG型基因攜帶者CHOL、LDL-CH明顯高于AG型基因攜帶者(P < 0.05),見表5。
表5 T2DM組內(nèi)各檢測(cè)指標(biāo)的水平在各基因型攜帶人群之間的比較
3討論
抵抗素是一種由脂肪細(xì)胞分泌的新激素,由Steppan等[1]在研究抗糖尿病的新藥胰島素增敏劑噻唑烷二酮衍生物的作用機(jī)制過程中,在篩選小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化基因時(shí)發(fā)現(xiàn),因其與胰島素抵抗有關(guān)而命名為抵抗素。大量文獻(xiàn)報(bào)道,國外多數(shù)學(xué)者研究表明[1],2型糖尿病患者有較高的抵抗素水平。近年來,國內(nèi)學(xué)者研究抵抗素與2型糖尿病之間的關(guān)系比較活躍,大多側(cè)重于臨床研究,一部分研究者認(rèn)為2型糖尿病患者血中抵抗素水平顯著高于正常組。
本研究對(duì)100例2型糖尿病患者和150例健康對(duì)照者的血清進(jìn)行相關(guān)臨床參數(shù)測(cè)定后發(fā)現(xiàn),2型糖尿病組與正常對(duì)照組間空腹血糖、空腹胰島素、胰島素抵抗指數(shù)、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、抵抗素差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),而兩組的總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇差異無有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。其中2型糖尿病組的空腹血糖、空腹胰島素、胰島素抵抗指數(shù)、甘油三酯及抵抗素顯著高于對(duì)照組,呈正相關(guān),而高密度脂蛋白膽固醇呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果與黎銀燕[2]、陳江[3]、郝小林[4]的報(bào)道一致,表明2型糖尿病的發(fā)生可能與抵抗素水平的增高有關(guān),并且血清抵抗素與糖尿病患者的胰島素抵抗指數(shù)呈正相關(guān),提示可能是2型糖尿病患者體內(nèi)增加的脂肪組織合成和分泌大量的抵抗素引起胰島素抵抗,使血糖水平升高,而高血糖又通過誘導(dǎo)脂肪組織對(duì)抵抗素的高表達(dá),進(jìn)一步加重機(jī)體對(duì)胰島素抵抗,從而最終導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。研究也證實(shí)抵抗素與血糖水平、甘油三酯和高密度脂蛋白相關(guān),提示抵抗素不僅參與糖代謝還參與血脂代謝,可能抵抗素對(duì)能量代謝有更廣泛的影響。所以,我們認(rèn)為抵抗素參與了胰島素抵抗過程和2型糖尿病的發(fā)病過程,并且與2型糖尿病密切相關(guān)。
抵抗素基因與T2DM的關(guān)系因多態(tài)性位點(diǎn)的部位和種類不同而有所不同,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此也做了廣泛研究,當(dāng)前,抵抗素基因-420多態(tài)位點(diǎn)與+299多態(tài)位點(diǎn)研究較多。NCBI數(shù)據(jù)庫上我們發(fā)現(xiàn)抵抗素基因rs34861192位點(diǎn)在國外人群中有一定突變率,而對(duì)于廣州地區(qū)人群該基因位點(diǎn)多態(tài)性的相關(guān)研究未見文獻(xiàn)報(bào)道。本研究檢測(cè)了100例2型糖尿病患者和150例健康對(duì)照者的抵抗素基因rs34861192的三種基因型分布,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)SNP存在G→A的突變而呈現(xiàn)三種基因型: AA型、 AG型和GG型,在T2DM組和CON組內(nèi)該位點(diǎn)的基因型分布分別為AA6%、AG40%、GG54%和 AA 0.7%、 AG20%、GG79.3%,該位點(diǎn)的基因型頻率在T2DM和正常對(duì)照組中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),并且等位基因頻率的分布在兩組間差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),提示抵抗素基因rs34861192多態(tài)性與T2DM發(fā)病有相關(guān)性,G等位基因可能通過活化抵抗素基因轉(zhuǎn)錄過程,增加抵抗素表達(dá),降低胰島素敏感性,直接參與胰島素抵抗的發(fā)生。本研究還發(fā)現(xiàn)在T2DM組中,GG型基因攜帶者的CHOL、LDL-CH明顯高于AG型基因攜帶者(P < 0.05),提示通過基因變異疊加作用,純合子較雜合子的變異效能明顯增強(qiáng),對(duì)T2DM的發(fā)病可能具有更大意義,表明G等位基因參與胰島素抵抗的發(fā)生,抵抗素基因rs34861192多態(tài)性可能對(duì)脂代謝有一定影響。
目前對(duì)于抵抗素是否聯(lián)系糖尿病的主要因素尚有爭議,其作用機(jī)制有待闡明,其研究還處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及體外試驗(yàn)階段,存在大量問題有待于進(jìn)一步的研究與探討。
[參考文獻(xiàn)]
[1]Steppan CM,Bailley ST,Bhats,et a1. The hormone resistin links obesity to diabetes[J]. Nature,2001,409(6818):307-312.
[2]黎銀燕,周強(qiáng),羅淼珊,等. 2型糖尿病患者血清抵抗素的檢測(cè)及其與胰島素抵抗的關(guān)系[J]. 中華生物醫(yī)學(xué)工程雜志,2008,14(2):145-147.
[3]陳江,姜東林,曹利民. 2型糖尿病患者血漿抵抗素和游離脂肪酸與胰島素抵抗關(guān)系研究[J]. 中國微循環(huán),2006,10(1):52-54.
[4]郝小林. 血清抵抗素與糖尿病的相關(guān)性研究[J]. 中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2010,8(8):997-998.
(收稿日期:2012-05-24)