周 龍,費 櫻,馬 莉,譚玉潔,3△
(1.重慶三峽中心醫(yī)院生化科,重慶 萬州 404000;2.貴陽醫(yī)學院附屬醫(yī)院中心實驗室,貴陽 550001;3.貴陽醫(yī)學院附屬白云醫(yī)院檢驗科,貴陽 550014)
妊娠期糖代謝異常包括妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus,GDM)和妊娠期糖耐量受損(gestational impaired glucose tolerance,GIGT)。有關研究資料表明,GDM與GIGT的總體發(fā)病率逐年升高,達7.6%[1],其發(fā)生與遺傳、環(huán)境及生活習慣密切相關,但發(fā)病機制和病因至今還在研究之中。Hanis等[2]首次報道了CAPN-10基因與2型糖尿?。╰ype 2diabetes mellitus,T2DM)連鎖不平衡。國內外學者紛紛對CAPN-10基因與糖尿病的關系展開研究。目前,同時對GIGT、GDM與CAPN-10基因以及相關危險因素的報道較少。本文就貴陽地區(qū)漢族GDM、GIGT患者的CAPN-10基因19、43及63位點多態(tài)性進行研究,并探討與糖代謝異常發(fā)生相關的因素,以期為GDM、GIGT的發(fā)病機理研究提供實驗室數據。
1.1 研究對象 選取2009年10月至2010年11月在貴陽市婦幼保健院及貴陽醫(yī)學院附屬醫(yī)院門診就診的孕婦,排除有孕前糖尿病史、慢性高血壓、內分泌疾病、結締組織疾病、慢性肝病等系統(tǒng)性疾病,以及長期使用類固醇激素者,行50g葡萄糖負荷試驗(glucose challenge test,GCT)及75g口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)。采用相關的診斷標準將受試者分為糖耐量正常(normal glucose tolerance,NGT)組、GIGT組和GDM組,每組100例,均為漢族,年齡在25~35歲之間,對每位孕婦進行問卷調查,建立臨床資料,包括年齡、身高、體質量、受教育程度、孕次、自然流產次數、孕前體質量指數(body mass index,BMI,BMI=體質量/身高2)、孕期體質量指數、孕期體質量指數的變化(即△BMI=體質量的變化/身高2)、有無糖尿病家族史等。研究對象均符合倫理學要求,經孕婦本人知情同意。
1.2 篩查程序及診斷標準 GCT以口服50g葡萄糖后1h血糖大于7.8mmol/L為異常,對異常者做OGTT試驗,采用葡萄糖氧化酶法測定血糖。根據樂杰主編的《婦產科學》第6版教科書標準,空腹12h后,口服葡萄糖75g,測空腹血糖(fasting plasma-glucose,FPG)及服糖后1、2、3h共4個時點的血糖即2h血糖(two hour plasma-glucose,2h-PG),正常值分別為5.6、10.3、8.6、6.7mmol/L,其中有2項或者2項以上超過正常值可診斷為GDM,1項異常者診斷為GIGT。
1.3 研究方法
1.3.1 基因組DNA提取方法 采用用酚-氯仿法提取基因組DNA,并測定DNA的純度和濃度,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 CAPN-10基因19、43及63位點基因型分析 (1)PCR引物序列:引物設計應用primer premier 5軟件,由北京賽百盛公司合成。PCR擴增反應體系:PCR反應體系25μL,其中 Taq DNA 酶2.5U、dNTPs 2mmol/L、PCR 染料2.5 μL、10×PCR Buffer(含 Mg2+)2.5μL、上下游引物各10pmol及模板DNA 100ng。(2)PCR反應條件:19位點:94℃預變性5min,94℃變性30s,58℃退火30s,72℃延伸30s,30個循環(huán)后72℃延伸7min;43、63位點退火溫度分別為59℃、64.5℃,其他同上。(3)PCR擴增產物的檢測:取上述PCR產物5μL,于3%瓊脂糖凝膠電泳后,在DNA成像分析儀下觀察目的條帶的位置。(4)CAPN-10基因的多態(tài)性檢測分析:19位點多態(tài)性是32bp的2次或3次重復多態(tài)性,其PCR產物可直接電泳分為3個基因型,即22純合子(404bp)、12雜合子(372 bp和404bp)、11純合子(372bp);SNP 43、63多態(tài)性檢測采用聚合酶鏈式反應-限制性片段長度多態(tài)性(PCR-RFLP)方法。SNP 43位點的PCR產物經NsiI內切酶37℃水浴6h酶切成121bp和23bp的2個片段,電泳后可出現GG型(144 bp)、GA型(144、121、23bp)和 AA型(121、23bp)3種基因型。SNP 63位點的PCR產物經HhaI內切酶37℃水浴6h酶切成162bp和30bp的2個片段,電泳后可出現TT型(192 bp)、CT型(192、162、30bp)和CC型(162、30bp)3種基因型。
1.4 統(tǒng)計學處理 使用SPSS11.5軟件進行數據處理。以Hardy-Weinberg平衡檢驗各位點基因頻率在群體中的代表性;計量資料的兩組間比較采用t檢驗,以表示;各組之間基因型和等位基因的分布差異采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義;采用單因素和多因素Logistic回歸分析疾病發(fā)生的相關因素。
2.1 遺傳平衡定律檢驗 CAPN-10基因19、43、63位點的基因型頻率經Hardy-Weinberg定律檢驗,均符合遺傳平衡法則,表明各基因頻率滿足遺傳平衡(P>0.05),等位基因的分布具有群體代表性。
2.2 研究對象的臨床特征 與NGT組比較,GIGT組的孕期BMI、△BMI、FPG及2h-PG均升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);GDM 組的年齡、孕期BMI、△BMI、糖尿病家族史、FPG及2h-PG均顯著升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1、圖1;與GIGT組比較,GDM組的FPG、2h-PG均升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.3 CAPN-10基因19、43、63位點基因型、等位基因頻率分布
2.3.1 CAPN-10基因19位點基因型、等位基因頻率分布與NGT組比較,GIGT、GDM組基因型及等位基因頻率的分布差異均無統(tǒng)計學意義;GIGT與GDM組的基因型頻率、等位基因頻率分布差異無統(tǒng)計學意義(表2)。提示CAPN-10基因19位點的長度多態(tài)性可能與GIGT、GDM的發(fā)病無關。
表1 研究對象的臨床特征
表2 CAPN-10基因19位點基因型、等位基因頻率分布
表3 CAPN-10基因43位點基因型、等位基因頻率分布
表4 CAPN-10基因63位點基因型、等位基因頻率分布
2.3.2 CAPN-10基因43位點基因型、等位基因頻率分布GG基因型頻率在GDM組較NGT組顯著升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);G等位基因頻率在GDM組較NGT組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);GIGT組與GDM組比較,其基因型頻率、等位基因頻率分布差異無統(tǒng)計學意義(表3)。
2.3.3 CAPN-10基因63位點基因型、等位基因頻率分布在NGT、GIGT和GDM組間兩兩比較,其基因型頻率、等位基因頻率分布差異無統(tǒng)計學意義(表4)。提示CAPN-10基因SNP 63位點可能與GIGT、GDM的發(fā)病無關。
圖1 NGT組、GIGT組及GDM組的孕前BMI、孕期BMI及△BMI比較
2.4 妊娠期糖代謝異常的相關危險因素分析
2.4.1 單因素Logistic回歸分析 對納入觀察的年齡、身高、體質量、受教育程度、FPG、2h-PG、孕次、自然流產次數、孕前BMI、孕期BMI、△BMI、糖尿病家族史、SNP 43位點、SNP 63位點和19位點一共15個因素進行單因素Logistic回歸分析,篩選出年齡、孕期BMI、△BMI、糖尿病家族史、SNP 43位點5個有意義的變量,結果顯示糖尿病家族史危險性最大,OR為7.232,其次為SNP 43位點,其余也顯示增加了患GIGT和GDM的危險性(表5)。
表5 單因素Logistic回歸分析結果
2.4.2 多因素Logistic回歸分析 以NGT組、GIGT組和GDM組為因變量,年齡、孕期BMI、△BMI、糖尿病家族史和SNP 43位點為自變量,建立多因素Logistic回歸模型。分析結果表明,在5個變量中,影響妊娠期糖代謝異常發(fā)病的危險因素從大到小依次為:SNP 43、糖尿病家族史、△BMI、孕期BMI、年齡。SNP 43的OR值最大,為8.105;其次為糖尿病家族史,為5.821,強烈提示SNP 43和糖尿病家族史增加了GIGT和GDM的危險度;其他包括年齡、孕期BMI、△BMI均與GIGT、GDM的發(fā)生具有相關性(表6)。
表6 多因素Logistic回 歸模型結果
續(xù)表6 多因素Logistic回歸模型結果
CAPN-10是calpain家族的一員,為細胞內鈣依賴的半胱氨酸蛋白酶,存在于包括骨骼肌、肝臟和胰腺的許多組織中[3],可參與細胞凋亡、增殖、分化等過程,調節(jié)細胞內信號傳導,脂肪細胞分化以及胰島素誘導的胰島素受體1下調[4]。CAPN-10基因位于2號染色體長臂(2q37.3),該區(qū)域與T2DM連鎖不平衡,該基因存在多種SNP,其mRNA在胰、肌肉和肝臟中表達,它可能與胰島素分泌、胰島素作用和肝臟中葡萄糖的產生有關[5],若基因發(fā)生變異時會出現胰島素的分泌和功能異常,導致胰島素抵抗的發(fā)生。
CAPN-10基因最初是由Horikawa發(fā)現的,他指出該基因的3個SNP(43、19、63)與墨西哥美籍人T2DM 關聯。其中SNP 43的G/G純合子顯著增加了罹患T2DM的危險度。Leipold等[6]對GDM患者及正常對照妊娠婦女的CAPN-10基因多態(tài)性(SNP 19、43、63)進行研究,結果發(fā)現該基因SNP 63位點C等位基因與GDM遺傳易感性相關,而與19、43位點無相關性。隨后Shaat等[7]對斯堪的納維亞婦女CAPN-10基因多態(tài)性進行研究,結果顯示這一地區(qū)的GDM婦女和正常妊娠者其SNP 43和SNP 44沒有顯著差別。田靜等[8]、羅毅平等[9]、周龍等[10]在對 CAPN-10基因多態(tài)性(SNP 19、43、63)的研究中發(fā)現,SNP 43位點多態(tài)性與GDM遺傳易感性有關,而與SNP 19、63則無關。同時,羅毅平等[11]通過對GDM患者脂肪及胎盤組織中CAPN-10mRNA的表達研究發(fā)現,脂肪組織該基因表達的減少可能是GDM患者胰島素抵抗的重要原因,而胎盤中該基因的表達則與GDM及其胰島素抵抗的關系不明顯。本研究結果顯示在CAPN-10基因19、63位點上,GDM組、GIGT組與NGT組的基因型頻率、等位基因頻率分布差異均無統(tǒng)計學意義。而在43位點上,GDM組GG基因型頻率和 G等位基因頻率(92%、94.5%)明顯高于對照組(75%、87.5%),差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05)。這提示CAPN-10基因SNP 43位點多態(tài)性與GDM遺傳易感性有關,而與SNP 19、63位點可能與GDM的發(fā)生無關。這一結果與Leipold等[6]、Shaat等[7]的研究存在差異,但與田靜等[8]、羅毅平等[9]結論一致。這些研究結果之間的差異性表明,GDM的遺傳易感性存在著種族、地域的差異,同時GDM患者的多基因、多因素可能對CAPN-10基因的影響較大,可能GDM是多種遺傳和環(huán)境因素等共同作用的結果。此外,樣本的數量也可能對研究結果產生影響。
對于與妊娠期糖代謝異常發(fā)生有關的因素,國內外已有大量研究報道。糖尿病家族史、高齡、肥胖是公認的GDM的高危險因素[12],但仍有一些因素還在探討和研究中。遺傳因素在GDM的發(fā)生中起著相當重要的作用。余平芝[12]進行前瞻性研究中顯示,如果父母同時患糖尿病則孕婦妊娠期糖代謝異常發(fā)生的危險性較無家族史者增加9倍,而且家族中糖尿病患者越多以及與孕婦親緣關系越近,孕婦GDM發(fā)生的危險性越大。本次調查單因素及多因素非條件Logistic回歸分析結果中,糖尿病家族史的OR值分別為7.232和5.821,與GIGT、GDM發(fā)病呈正相關,表明糖尿病家族史是妊娠期糖代謝異常發(fā)生的高危因素。
由于肥胖者體內脂肪對胰島素不敏感,產生胰島素抵抗及葡萄糖不耐受,使胰島素分泌過多,引起胰島素下調,增加糖尿病發(fā)生的危險性。而肥胖妊娠婦女在妊娠后期的胰島素抵抗及敏感性下降則更為顯著[13-14]。母體肥胖已經是GDM較明確和公認的高危因素。有研究[15-16]顯示,超重、肥胖和嚴重肥胖者比正常體質妊娠婦女更容易發(fā)生GDM。本研究顯示,GDM組和GIGT組的孕期BMI、△BMI明顯高于對照組,本文還應用單因素及多因素Logistic回歸分析結果顯示孕期BMI、△BMI的危險性也大大提高(P<0.01),也證明了肥胖可增加糖代謝異常發(fā)生的危險性,提示孕婦可通過飲食和運動等來控制體質量,以減少肥胖的發(fā)生,進而減少GDM的發(fā)生,因此,控制婦女肥胖也是預防GDM發(fā)生的重要因素。
由于妊娠期的糖代謝特點,妊娠本身具有促進糖尿病形成的作用。隨著年齡增長,糖尿病的發(fā)病率也增加。有研究顯示35歲以上的孕婦糖篩查異常率是25歲以下者的2~4倍,GDM發(fā)生率是5.5倍[17]。本研究通過單因素和多因素Logistic回歸分析OR值分別為1.275、1.027,P<0.05,均顯示出孕婦年齡可增加妊娠期糖代謝的危險性。
人們的文化程度可決定其社會地位、自我保健意識等,可直接影響著人們的生活習慣、行為方式及精神狀況等方面。有調查研究[18]顯示文化程度與糖尿病的發(fā)病相關,文化程度高是糖尿病的保護因素,表明文化程度越高,發(fā)生糖尿病危險性越低。這可能與文化程度較高的人群,了解和掌握更多的預防保健知識,更注重身體健康和自我保健有關。目前,對于受教育程度與妊娠期糖代謝異常的關系報道不多,但在本研究中,多因素Logistic回歸分析結果未顯示受教育程度與GDM發(fā)病的相關性(P=0.053,OR=0.536),這可能與妊娠這一特殊的生理時期有關,也可能是與研究對象的樣本量有關,需要在今后的研究中進一步研究討論。
綜上所述,妊娠期糖代謝異常的發(fā)生是多源性的,是遺傳、社會及飲食等多因素多種環(huán)境共同作用的結果,同時,糖尿病的發(fā)生也與種族、民族及地域等相關。孕婦在孕24~28周進行糖尿病篩查是必要的,還應加強對妊娠期健康教育的大力宣傳,培養(yǎng)健康的生活方式、飲食習慣,適量運動和普及人群糖尿病預防及保健知識等綜合措施。同時,對具有高危因素的孕婦應重點監(jiān)護,指導其合理飲食,控制其體質量增長,對血糖密切監(jiān)測,并早期進行篩查,以減少妊娠期糖代謝異常的發(fā)生,減少對母嬰的危害。
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