李敏，張濤，沙坎·阿克納依，徐佩茹

0 引言

肥胖是糖尿病發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素［1］，患病率在世界范圍內(nèi)快速上升，肥胖也是新疆地區(qū)的高發(fā)疾病，哈薩克族、維吾爾族、漢族總的肥胖標(biāo)化患病率達(dá)全國(guó)平均水平的3倍以上，其中哈薩克族肥胖患病率明顯高于同地區(qū)的維吾爾族、漢族［2］。為調(diào)查哈薩克族肥胖高發(fā)的原因，本課題組前期進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，肥胖家族史、父親文化程度是哈薩克族兒童發(fā)生超重、肥胖的影響因素［3］。進(jìn)一步分析肥胖相關(guān)基因，發(fā)現(xiàn)體脂量和肥胖癥相關(guān)(fat mass and obesity associated，F(xiàn)TO)基因rs9939609位點(diǎn)突變是哈薩克族兒童超重、肥胖的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［4］。作為常見的復(fù)雜性疾病，肥胖的發(fā)生受到環(huán)境、遺傳因素及其交互作用的影響［4－5］?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)肥胖相關(guān)基因多態(tài)性在不同人群肥胖發(fā)生中的報(bào)道并不一致，除不同人群的遺傳背景迥異外，環(huán)境因素在基因的表達(dá)上起到重要調(diào)控作用。為進(jìn)一步探討哈薩克族兒童居住環(huán)境因素與FTO基因的交互作用對(duì)其肥胖發(fā)生的影響，我們對(duì)學(xué)齡期哈薩克兒童填寫的生活因素調(diào)查表以及生活行為因素與被調(diào)查兒童的FTO基因rs9939609多態(tài)性之間交互作用進(jìn)行了初步探索，以便于發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致哈薩克族兒童肥胖的相關(guān)環(huán)境危險(xiǎn)因素并及時(shí)加強(qiáng)對(duì)易感人群的干預(yù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象以“伊犁哈薩克自治州哈薩克族學(xué)齡兒童超重肥胖調(diào)查”中6～13歲的2438名小學(xué)生為研究對(duì)象，根據(jù)中國(guó)肥胖問題工作組提出的《中國(guó)學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查體質(zhì)指數(shù)值分類標(biāo)準(zhǔn)》中不同年齡、性別的BMI判定［6］，以篩查出的肥胖學(xué)生并同意接受靜脈采血者為肥胖組(n=141)，同時(shí)按照1∶1比例招募非肥胖學(xué)生同意靜脈采血者141名作為正常組，除去不能使用的血樣(血樣解凍后不能使用)，實(shí)際正常組標(biāo)本數(shù)為138名，占總?cè)巳旱?.66%，用于本研究的樣本總計(jì)為279名。本研究已經(jīng)獲得新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理號(hào)20080115)，調(diào)查對(duì)象的監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書。

1.2 問卷調(diào)查具體問卷內(nèi)容參照國(guó)內(nèi)外已發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)論中可能影響肥胖的生活行為因素，經(jīng)本課題組自行設(shè)計(jì)并制定出該問卷，由參與調(diào)查的兒童父母或者監(jiān)護(hù)人填寫。生活行為因素的調(diào)查主要了解研究對(duì)象膳食及生活行為習(xí)慣。見表1。

表1 279名哈薩克族兒童肥胖的生活行為因素調(diào)查Table 1 Life style factors of obesity in the Kazakh schoolchildren

1.3 FTO基因多態(tài)性檢測(cè)采用經(jīng)典酚-氯仿-異戊醇法從血白細(xì)胞中提取DNA，用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP)技術(shù)檢測(cè)rs9939609多態(tài)位點(diǎn)。具體步驟見參考文獻(xiàn)［7］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析數(shù)據(jù)經(jīng)檢查、核對(duì)進(jìn)行雙軌錄入和管理，建立數(shù)據(jù)庫，第三方人工核查、編碼后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。肥胖組與正常組在比較時(shí)，定量資料首先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，對(duì)于符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)描述數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)，先進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)后采用t檢驗(yàn)比較組間差異。定性資料采用率描述其基本特征，用χ2檢驗(yàn)來比較兩組差異;用SHEsis在線軟件分別計(jì)算2組基因型頻率，用χ2檢驗(yàn)比較兩組差異。采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。采用Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)法和Bartlett球形檢驗(yàn)確認(rèn)資料是否適用于因子分析。采用主成分方法進(jìn)行探索性因子分析，僅保留特征根＞1的主成分?；?環(huán)境交互作用的分析選用相加模型，采用多元Logistic回歸模型，包括肥胖為應(yīng)變量，主效應(yīng)項(xiàng)FTO基因和環(huán)境因素以及交互項(xiàng)，并且控制協(xié)變量性別、年齡。以P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況對(duì)所有參加調(diào)查的哈薩克族學(xué)齡兒童均進(jìn)行了基本情況的比較，肥胖組和正常組的年齡分布無差異，兩組間BMI、目前食欲、平時(shí)好靜、rs9939609基因型頻率以及等位基因頻率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

2.2 探索性因子分析本研究數(shù)據(jù)的KMO值為0.560，Bartlett球形檢驗(yàn)的值為279.334(df=91，P＜0.001)，因此適合進(jìn)行因子分析。經(jīng)探索性因子分析，特征根＞l的公因子有6個(gè)，方差累計(jì)貢獻(xiàn)率為58.991%。用主成分法提取初始因子，然后采用正交旋轉(zhuǎn)法，最終提取6個(gè)因子，共包含10個(gè)項(xiàng)目。因子1主要支配暴飲暴食、邊吃邊玩和睡前進(jìn)食，命名為“飲食習(xí)慣”;因子2主要支配目前食欲和既往食欲，命名為“食欲狀況”;因子3主要支配戶外活動(dòng)時(shí)間，命名為“戶外活動(dòng)”;因子4主要支配是否挑食和不餓時(shí)進(jìn)食，命名為“挑食情況”;因子5主要支配平時(shí)活動(dòng)，命名為“活動(dòng)方式”;因子6主要支配睡眠時(shí)間，命名為“睡眠時(shí)間”。見表3。

2.3 FTO rs9939609變異與生活行為因素之間交互作用分析以FTO rs9939609的等位基因?yàn)?分類變量，不良飲食習(xí)慣、食欲狀況、戶外活動(dòng)、挑食情況、活動(dòng)方式和睡眠時(shí)間6個(gè)因子則以因子得分的第50百分位數(shù)(P50)為界點(diǎn)分為2分類變量，分別進(jìn)行FTO基因與6個(gè)因素的交互作用Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，該基因位點(diǎn)與食欲狀況、戶外活動(dòng)的交互作用歸因百分依次為76.49%、79.95%，提示rs9939609變異與食欲狀況、戶外活動(dòng)2個(gè)因素可能存在交互作用。見表4。

表2 279名哈薩克族兒童基本情況Table 2 Basic characteristics of the Kazakh schoolchildren

表3 279名哈薩克族兒童生活行為因素的因子分析Table 3 Factor analysis of the life style factors of the Kazakh schoolchildren

表4 279名哈薩克族兒童FTO基因rs9939609變異與生活行為因素的交互作用分析Table 4 Interaction between the FTO gene rs9939609 polymorphism and life style factors in the Kazakh schoolchildren

3 討論

肥胖作為復(fù)雜性狀疾病，受到遺傳、環(huán)境因素及其交互作用的影響。目前有關(guān)肥胖遺傳因素的研究較多，至少有600余種基因位點(diǎn)與肥胖的發(fā)生相關(guān)，但上述遺傳位點(diǎn)在不同人群中的作用尚不能得到一致性驗(yàn)證。FTO基因是運(yùn)用全基因組關(guān)聯(lián)研究手段發(fā)現(xiàn)的與肥胖密切相關(guān)基因，受攝食狀態(tài)的雙向調(diào)節(jié)，通過影響中樞對(duì)食欲的調(diào)節(jié)作用而發(fā)揮其在能量平衡中的作用［8－9］，但其多態(tài)性與肥胖的相關(guān)性在不同人群中的結(jié)論尚不一致。究其原因，除不同人群的遺傳背景差異外，環(huán)境因素對(duì)基因的調(diào)控作用也是重要影響因素。

居住在新疆伊犁地區(qū)的哈薩克族人群，具有自身獨(dú)特的生活和飲食習(xí)慣。本研究運(yùn)用探索性因子分析方法將10個(gè)哈薩克族兒童生活因素提取為6個(gè)因子，進(jìn)一步運(yùn)用Logistic探索基因與環(huán)境因素交互作用，發(fā)現(xiàn)哈薩克族兒童的食欲狀況和戶外活動(dòng)兩個(gè)生活因素可能與FTO基因rs9939609位點(diǎn)存在交互作用。

Wardle等［10］研究發(fā)現(xiàn)rs9939609位點(diǎn)A等位基因與增加肥胖風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，AA純合子突變的人群會(huì)出現(xiàn)降低飽食信號(hào)作用而導(dǎo)致肥胖。近期一項(xiàng)運(yùn)用遺傳病學(xué)及流行病學(xué)研究方法在3個(gè)人群體系中的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO基因變異與脂肪來源的卡路里攝入呈正相關(guān)、與碳水化合物來源的卡路里攝入呈負(fù)相關(guān);該研究證實(shí)了FTO基因與肥胖的相關(guān)性受到食物攝入的部分調(diào)節(jié)［11］。與上述研究結(jié)論相似，本研究發(fā)現(xiàn)哈薩克族兒童的肥胖發(fā)生與其較好的食欲狀態(tài)與FTO基因交互作用有關(guān)。

既往有關(guān)體力活動(dòng)與基因的交互作用研究在成人群體中的報(bào)道并不一致，體力活動(dòng)對(duì)FTO基因效應(yīng)的調(diào)節(jié)作用在之前部分成人的研究中得到肯定的結(jié)論［12－14］，另外一些研究中沒有發(fā)現(xiàn)這樣的關(guān)聯(lián)［15－17］。兒童群體中的結(jié)果類似，Hakanen等［18］在7歲后兒童中發(fā)現(xiàn)FTO基因與能量攝入及活動(dòng)量均不相干;而另一項(xiàng)在兒童群體的有關(guān)運(yùn)動(dòng)與基因交互作用的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，體力活動(dòng)水平可影響到青少年男性FTO基因危險(xiǎn)表型的效應(yīng)，攜帶FTO基因危險(xiǎn)等位基因位點(diǎn)且不愛活動(dòng)的男性青少年中FTO基因的效應(yīng)更強(qiáng)［19］。與上述部分研究類似，本研究發(fā)現(xiàn)戶外活動(dòng)與FTO基因的交互作用反應(yīng)了活動(dòng)水平對(duì)肥胖發(fā)生的影響，戶外活動(dòng)減少可能增加了攜帶FTO基因危險(xiǎn)位點(diǎn)的哈薩克族兒童發(fā)生肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。

肥胖的發(fā)生受到多種因素影響，如果能夠明確影響肥胖相關(guān)基因表達(dá)的環(huán)境因素例如活動(dòng)量大小、食物攝入偏好等，及早對(duì)攜帶肥胖相關(guān)危險(xiǎn)位點(diǎn)的人群進(jìn)行生活因素的干預(yù)，對(duì)減少相關(guān)人群肥胖的發(fā)生率有積極作用。但本研究為橫斷面研究，需后期在大樣本哈薩克族人群中進(jìn)一步研究，以利更好的發(fā)現(xiàn)生活環(huán)境因素與基因交互作用對(duì)肥胖的影響。

［1］蘇蘭，高萍.Chemerin在肥胖和2型糖尿病中的作用機(jī)制［J］.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2013，26(6):646-649.

［2］劉成，馬翔，馬依彤，等.新疆地區(qū)漢族、維吾爾族、哈薩克族成年人群超重和肥胖流行病學(xué)調(diào)查［J］.中華流行病學(xué)雜志，2010，31(10):1139-1143.

［3］李敏，劉洋，徐佩茹，等.新疆伊犁地區(qū)哈薩克族6～13歲兒童超重與肥胖狀況及其影響因素［J］.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2011，45(6):506-511.

［4］李敏，劉洋，徐佩茹，等.FTO基因rs9939609單核苷酸多態(tài)性與新疆哈薩克族超重及肥胖兒童的關(guān)聯(lián)研究［J］.中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志，2010，27(6):678-681.

［5］Keller MP，Attie AD.Physiological insights gained from gene expression analysis in obesity and diabetes［J］.Annu Rev Nutr，2010，30:341-364.

［6］中國(guó)肥胖問題工作組.中國(guó)學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查體質(zhì)指數(shù)值分類標(biāo)準(zhǔn)［J］.中華流行病學(xué)雜志，2004，25:97-102.

［7］Bouchard C.Gene-environment interactions in the etiology of obesity:defining the fundamentals［J］.Obesity(Silver Spring)，2008，16(Suppl 3):S5-S10.

［8］Cecil JE，Tavendale R，Watt P，et al.An obesity-associated FTO gene variant and increased energy intake in children［J］.N Engl J Med，2008，359(24):2558-2566.

［9］Timpson NJ，Emmett PM，F(xiàn)rayling TM，et al.The fat mass-and obesity-associated locus and dietary intake in children［J］.Am J Clin Nutr，2008，88(4):971-978.

［10］Wardle J，Carnell S，Haworthcm，et al.Obesity associated genetic variation in FTO is associated with diminished satiety［J］.J Clin Endocrinol Metab，2008，93(9):3640-3643.

［11］Park SL，Cheng I，Pendergrass SA，et al.Association of the FTO obesity risk variant rs8050136 with percentage of energy intake from fat in multiple racial/ethnic populations:the PAGE study［J］.Am J Epidemiol，2013，178(5):780-790.

［12］Rampersaud E，Mitchell BD，Pollin TI，et al.Physical activity and the association of common FTO gene variants with body mass index and obesity［J］.Arch Intern Med，2008，168(16):1791-1797.

［13］Andreasen CH，Stender-Petersen KL，Mogensen MS，et al.Low physical activity accentuates the effect of the FTO rs9939609 polymorphism on body fat accumulation［J］.Diabetes，2008，57(1):95-101.

［14］Vimaleswaran KS，Li S，Zhao JH，et al.Physical activity attenuates the body mass index-increasing influence of genetic variation in the FTO gene［J］.Am J Clin Nutr，2009，90(2):425-428.

［15］Tan JT，Dorajoo R，Seielstad M，et al.FTO variants are associated with obesity in the Chinese and Malay populations in Singapore［J］.Diabetes，2008，57(10):2851-2857.

［16］Jonsson A，Renstrom F，Lyssenko V，et al.Assessing the effect of interaction between an FTO variant(rs9939609)and physical activity on obesity in 15，925 Swedish and 2，511 Finnish adults［J］.Diabetologia，2009，52(7):1334-1338.

［17］Berentzen T，Kring SI，Holst C，et al.Lack of association of fatness-related FTO gene variants with energy expenditure or physical activity［J］.J Clin Endocrinol Metab，2008，93(7):2904-2908.

［18］Hakanen M，Raitakari OT，Lehtimaki T，et al.FTO genotype is associated with body mass index after the age of seven years but not with energy intake or leisure-time physical activity［J］.J Clin Endocrinol Metab，2009，94(4):1281-1287.

［19］Scott RA，Bailey ME，Moran CN，et al.FTO genotype and adiposity in children:physical activity levels influence the effect of the risk genotype in adolescent males［J］.Eur J Hum Genet，2010，18(12):1339-1343.