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      轉(zhuǎn)錄因子7類似物2基因的rs7903146位點多態(tài)性與新疆維吾爾族人群2型糖尿病的相關(guān)性研究*

      2017-09-03 03:23:49王志強李豫凱蘇銀霞陳志遠劉莉娜
      中國病理生理雜志 2017年8期
      關(guān)鍵詞:攜帶者維吾爾族等位基因

      王志強, 李豫凱, 朱 筠, 馬 琦, 蘇銀霞,王 黎, 陳志遠, 劉莉娜, 姚 華△

      (1新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830011; 新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 2代謝性疾病重點實驗室, 3內(nèi)分泌科, 新疆 烏魯木齊 830054)

      轉(zhuǎn)錄因子7類似物2基因的rs7903146位點多態(tài)性與新疆維吾爾族人群2型糖尿病的相關(guān)性研究*

      王志強1, 2, 李豫凱1, 朱 筠3, 馬 琦2, 蘇銀霞2,王 黎2, 陳志遠3, 劉莉娜3, 姚 華2△

      (1新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830011; 新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院2代謝性疾病重點實驗室,3內(nèi)分泌科, 新疆 烏魯木齊 830054)

      目的: 探討新疆地區(qū)維吾爾族人群轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(transcription factor 7-like 2,TCF7L2)基因的rs7903146位點多態(tài)性與2 型糖尿病的相關(guān)性。方法: 采用病例-對照研究方法,以經(jīng)確診的935例2 型糖尿病患者作為2 型糖尿病組,選取971 例健康體檢者作為正常對照組。應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜分析技術(shù)對TCF7L2基因多態(tài)性進行檢測。結(jié)果: rs7903146 位點基因型CC、CT和TT以及等位基因C和T在2型糖尿病組與正常對照組中分布的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。T 等位基因攜帶者患2型糖尿病的風(fēng)險是C等位基因攜帶者的1.190 倍(OR=1.190, 95%CI為1.034~1.371),CT基因型攜帶者患2型糖尿病的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.374倍(OR=1.374, 95%CI為1.122~1.683),CT+TT基因型攜帶者患2型糖尿病的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.307倍(OR=1.307, 95%CI為1.090~1.567)。在全體人群中,rs7903146位點的CT+TT 基因型攜帶者的空腹血糖、肌酐和尿素氮水平顯著高于CC 基因型攜帶者,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:TCF7L2基因的rs7903146位點可能與新疆維吾爾族人群2 型糖尿病的發(fā)生相關(guān),T 等位基因和CT基因型可能是2 型糖尿病發(fā)生的危險因素。

      單核苷酸多態(tài)性; 轉(zhuǎn)錄因子7類似物2基因; 2型糖尿病; 維吾爾族

      2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一種由基因和環(huán)境共同作用的以體內(nèi)血糖水平升高為特點的代謝性疾病,長期的高血糖會引起一系列的并發(fā)癥,例如:心臟、血管、腎臟及眼等受損[1]。2006年Grant等[2]首次研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(transcription factor 7-like 2,TCF7L2)基因內(nèi)含子3上的微衛(wèi)星DG10S478和5個單核苷酸多態(tài)性位點(rs12255372、rs7903146、rs7901695、rs1196205和rs7895340)與冰島、丹麥和美國人群T2DM的發(fā)生顯著相關(guān)。隨后眾多的研究表明TCF7L2基因與歐洲、亞洲和美國人群T2DM的發(fā)生顯著相關(guān),TCF7L2基因是目前發(fā)現(xiàn)的與T2DM關(guān)聯(lián)性最強的基因。在中國大部分關(guān)于TCF7L2基因的研究主要集中在漢族人群,然而在漢族人群中得到的結(jié)果卻與歐美和其他亞洲人群存在差異。新疆維吾爾族人群擁有獨特的文化、語言、遺傳背景和生活方式,因此TCF7L2基因?qū)S吾爾族人群T2DM的影響可能不同于漢族人群。目前TCF7L2基因的rs7903146位點與T2DM的關(guān)聯(lián)性研究在新疆維吾爾族人群中未見報道,因此,本課題采用病例對照的研究方法,探討TCF7L2基因的rs7903146位點與維吾爾族人群T2DM的相關(guān)性,為將來對其進行防治提供科學(xué)依據(jù)。

      材 料 和 方 法

      1 一般資料

      選擇2012年4月~2013年4月在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院確診為T2DM的935例維吾爾族患者作為T2DM組,其中男性583例,女性352例,平均年齡(51.14±9.76)歲。選擇同期在該院體檢的971例維吾爾族健康人群作為正常對照(normal control,NC)組,其中男性612例,女性359例,平均年齡(50.40±9.80)歲。T2DM的診斷標準符合2007年中國糖尿病防治指南:有糖尿病癥狀并伴有隨機血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖(fasting plasma glucose,F(xiàn)PG)≥7.0 mmol/L 或既往有確切糖尿病病史、正在使用降糖藥物或胰島素者。排除1型糖尿病、任何消耗性疾病、嚴重肝腎功能不全和其它內(nèi)分泌代謝疾病。受試者均是在新疆地區(qū)長久居住且無血緣關(guān)系的維吾爾族人群,同時T2DM組與NC組的年齡和性別構(gòu)成無差異。本研究方案獲得新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準,所有受試者均自愿簽署書面知情同意書。

      2 方法

      2.1 臨床資料的收集 使用統(tǒng)一的調(diào)查表,由經(jīng)過培訓(xùn)的調(diào)查員對所有受試者進行常規(guī)體格檢查,測量身高、體重、收縮壓(systolic blood pressure,SBP)和舒張壓(diastolic blood pressure,DBP),計算體重指數(shù)(body mass index,BMI),詳細詢問家族的遺傳史、本人的現(xiàn)病史及生活習(xí)慣。

      2.2 生化指標的檢測 所有受試者禁食8 h以上,于次日清晨抽取靜脈血5 mL,檢測尿酸(uric acid,UA)、甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、FPG、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和肌酐(creatinine,Cr)等生化指標,以上指標均采用新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗中心的HITACHI 7600 全自動生化分析儀進行統(tǒng)一測定,質(zhì)控合格。

      2.3 基因組DNA的提取 將受試者空腹抽取的靜脈血進行充分抗凝處理后,置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩2捎帽本┌偬┛松锛夹g(shù)有限公司的全血基因組DNA提取試劑盒,按說明書的步驟提取外周靜脈血白細胞中基因組DNA,運用分光光度儀檢測DNA含量,測定吸光度A260和A280,使其比值為1.8~2.0,經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳儀進行質(zhì)檢,評估DNA的濃度和降解程度,保證基因組DNA條帶不小于20 kb,且濃度大于50 mg/L,隨后置于-20 ℃儲存?zhèn)溆谩?/p>

      2.4 基因多態(tài)性位點的選擇及基因型檢測 本研究使用Haploview 4.2和HapMap數(shù)據(jù)庫通過最小等位基因頻率≥0.05、連鎖不平衡r2≥0.8的標準篩選出TCF7L2基因的rs7903146位點。采用Sequenom Mass ARRAY 系統(tǒng)對rs7903146位點進行基因型檢測?;蛐蜋z測過程中結(jié)合多重PCR、單堿基延伸技術(shù)和基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrum)分析技術(shù),隨機選取5%的樣本對rs7903146位點進行重復(fù)基因分型檢測,保證基因分型的成功率和準確率在98%以上。

      3 統(tǒng)計學(xué)處理

      采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。運用Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律檢驗樣本群體代表性。計量資料以均數(shù)±標準差(mean±SD)表示,兩組間計量資料比較采用獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)和百分比(%)表示,率的比較均采用χ2檢驗。非條件logistic回歸分析綜合評價等位基因及基因型與T2DM的相關(guān)性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

      結(jié) 果

      1 一般臨床特征比較

      T2DM組的SBP、FPG和TC均高于NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);T2DM組的HDL和UA均低于NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);T2DM組和NC組間年齡、性別比、BMI、DBP、TG、LDL、Cr和BUN比較差異均無統(tǒng)計學(xué)顯著性,見表1。

      表1 T2DM組與NC組之間一般資料和生化指標比較

      2 Hardy-Weinberg平衡檢驗

      TCF7L2基因rs7903146位點的基因型頻率在T2DM組和NC組的分布均符合Hardy-Weinberg平衡,說明所取樣本具有群體代表性。

      3TCF7L2基因rs7903146位點的基因型和等位基因頻率分布

      TCF7L2基因rs7903146位點的基因型CC、CT和TT在T2DM組和NC組中的分布比較,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);rs7903146位點的等位基因C和T在兩組中的分布比較,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),同時T等位基因攜帶者T2DM風(fēng)險是C等位基因攜帶者的1.190倍(OR=1.190, 95%CI=1.034~1.371,P<0.05),見表2。

      4TCF7L2基因rs7903146位點不同基因型遺傳模型的單因素Logistic回歸分析

      在加性模型中,CT基因型攜帶者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.374倍(OR=1.374,95%CI=1.122~1.683,P<0.01);在顯性模型中,CT+TT基因型攜帶者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.307倍(OR=1.307, 95%CI=1.090~1.567,P<0.01),見表3。

      表2 T2DM組與NC組之間rs7903146位點基因型及等位基因頻率比較

      Table 2.Comparisons of the genotype distribution and allele frequencies of rs7903146 between the 2 groups [n(%)]

      rs7903146T2DMgroup(n=935)NCgroup(n=971)χ2PGenotypeCC497(53.1)580(59.7)9.5480.008CT312(33.4)265(27.3)TT126(13.5)126(13.0)AlleleC1306(69.8)1425(73.4)5.8710.015T564(30.2)517(26.6)

      5TCF7L2基因rs7903146位點的多因素logistic回歸分析

      以是否患T2DM為因變量,TG、TC、HDL、LDL、UA、BUN、Cr和rs7903146顯性模型為自變量,進行多因素logistic回歸分析,結(jié)果顯示:在校正了其它混雜因素后,CT+TT基因型攜帶者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.324倍(OR=1.324, 95%CI=1.047~1.674,P<0.05),見表4。

      表3 T2DM組與NC組之間rs7903146位點基因型不同遺傳模型的比較

      表4 rs7903146位點的多因素logistic回歸分析

      6TCF7L2基因rs7903146位點不同基因型間臨床指標的比較

      在全體人群中,TCF7L2基因rs7903146位點的CT+TT基因型組的FPG、Cr和BUN水平均顯著高于CC基因型組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表5。

      表5 rs7903146位點不同基因型間的一般臨床資料和生化指標比較

      討 論

      TCF7L2又名T淋巴細胞因子4(T-cell factor 4,TCF4),其基因位于人類染色體10q25.3。TCF7L2基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子是Wnt信號通路的一部分。Wnt信號通路對于胰島的發(fā)育和脂肪的形成具有重要作用[3],TCF7L2與β-catenin形成異源二聚體,引起胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)基因和胰島素基因的表達,進而參與胰島素顆粒的加工和胞吐[4-5]。由于GLP-1和胰島素對于血糖的穩(wěn)態(tài)具有重要作用,因此,可以認為TCF7L2多態(tài)性可能是通過間接減少腸內(nèi)分泌細胞GLP-1的分泌影響T2DM的易感性。Lyssenko等[6]研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2多態(tài)性是通過影響腸胰島軸,增加胰島細胞的表達并使胰島素分泌受損從而增加T2DM的風(fēng)險。Shu等[7]研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2對于維持葡萄糖刺激下的胰島素分泌和β細胞存活具有重要作用。通過攜帶風(fēng)險等位基因改變β細胞中活性TCF7L2的水平,可能是胰島素分泌減少和T2DM進展的主要原因。雖然TCF7L2基因多態(tài)性影響血糖穩(wěn)態(tài)的準確病理生理機制還不清楚,但是已有研究表明TCF7L2可能是通過影響β細胞的功能、胰島素的敏感性和胰島素的分泌從而增加T2DM的發(fā)病率。

      識別TCF7L2基因多態(tài)性如何影響T2DM的進展,對于了解T2DM的潛在發(fā)病機制具有重要意義。2006年Grant等[2]首次發(fā)現(xiàn)TCF7L2內(nèi)含子3上的微衛(wèi)星DG10S478與T2DM顯著相關(guān),而且與DG10S478存在連鎖不平衡的rs7903146位點與T2DM也同樣具有相關(guān)性。隨后大量的研究表明在不同的人群中TCF7L2基因多態(tài)性與T2DM顯著相關(guān)。在英國人群中,TCF7L2基因多態(tài)性增加了糖尿病癥狀的嚴重性,攜帶rs7903146位點的CT基因型的患者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型的1.36倍,攜帶TT基因型的患者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型的2.03倍[8]。在瑞典人群中,TCF7L2基因多態(tài)性與β細胞的功能障礙具有相關(guān)性,rs7903146的OR值為2.15(95%CI=1.20~3.85)[9]。在西班牙人群中,TCF7L2基因多態(tài)性是T2DM風(fēng)險增加的主要因素,rs7903146位點的T等位基因與T2DM顯著相關(guān)(OR=1.29, 95%CI=1.06~1.57)[10]。Damcott等[11]發(fā)現(xiàn)TCF7L2基因多態(tài)性與阿曼人群的T2DM具有相關(guān)性,rs7903146位點基因型頻率的分布在T2DM組和對照組顯著不同。Scott等[12]研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2增加了芬蘭人群T2DM的風(fēng)險,其中rs7903146位點與T2DM的相關(guān)性最強。在亞洲人群中,TCF7L2的rs7903146在日本人群[13]和印度人群[14]獲得了重復(fù)性較好的陽性結(jié)果,表明TCF7L2是T2DM發(fā)生的重要候選基因。

      在本研究中我們發(fā)現(xiàn),TCF7L2基因rs7903146位點的基因型CC、CT和TT在維吾爾族T2DM組和NC組中的分布有明顯差異,CT基因型攜帶者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.374倍; CT+TT基因型攜帶者患T2DM的風(fēng)險是CC基因型攜帶者的1.307倍,同時rs7903146位點的等位基因C和T在兩組中的分布也有明顯差異,T等位基因攜帶者T2DM風(fēng)險是C等位基因攜帶者的1.190倍。以上研究提示,rs7903146位點與維吾爾族T2DM的發(fā)生顯著相關(guān)。然而Chang等[15]研究發(fā)現(xiàn)TCF7L2的rs290487位點與臺灣漢族人群具有相關(guān)性,但rs7903146位點卻與T2DM的發(fā)生無相關(guān)性。在Ng等[16]的研究中發(fā)現(xiàn)rs7903146位點的T等位基因頻率在香港漢族人群中為2.4%,這一結(jié)果要顯著低于維吾爾族人群的26.6%,但值得注意的是rs1196205和rs1196218與香港漢族人群T2DM發(fā)生顯著相關(guān)。與漢族人群相比,rs7903146位點多態(tài)性與維吾爾族T2DM發(fā)生的相關(guān)性具有很大的差異,可能是由于rs7903146位點的T等位基因頻率存在種族和地域的差異,同時由于維吾爾族和漢族人群的遺傳背景和環(huán)境暴露不同,產(chǎn)生基因與環(huán)境的交互作用可以部分解釋在漢族和維吾爾族的研究中得出不同結(jié)論的原因。

      不同種族的TCF7L2基因多態(tài)性與T2DM的相關(guān)研究可以了解TCF7L2的基因型和等位基因在不同種族的分布情況,有助于從基因水平更深刻地認識T2DM在不同種族及人群中的患病率和臨床表現(xiàn)各異的潛在機制。因此,在今后的研究中我們應(yīng)當致力于新疆地區(qū)其他民族人群的研究。與此同時,由于T2DM受到基因與環(huán)境因素的共同作用,基因與環(huán)境的交互作用還有待于進一步研究。

      綜上所述,TCF7L2基因的rs7903146位點與新疆維吾爾族T2DM的發(fā)生具有相關(guān)性,T等位基因是2型糖尿病的危險因素,攜帶T等位基因患2型糖尿病的風(fēng)險是攜帶C等位基因的1.190倍;CT基因型也是2型糖尿病的危險因素,攜帶CT基因型患2型糖尿病的風(fēng)險是攜帶CC基因型的1.374倍。

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      (責(zé)任編輯: 林白霜, 羅 森)

      Association of rs7903146 polymorphisms inTCF7L2 gene with type 2 diabetes mellitus in Uygur population of Xinjiang

      WANG Zhi-qiang1, 2, LI Yu-kai1, ZHU Jun3, MA Qi2, SU Yin-xia2, WANG Li2, CHEN Zhi-yuan3, LIU Li-na3, YAO Hua2

      (1DepartmentofPublicHealth,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China;2TheKeyLaboratoryofMetabolicDiseaseResearch,3DepartmentofEndocrinology,TheFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China.E-mail:yaohua01@sina.com)

      AIM: To investigate whether rs7903146 polymorphisms in transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) gene are associated with susceptibility to type 2 diabetes mellitus (T2DM) in Chinese Uygur population. METHODS: In this case-control study, 935 cases of T2DM patients were recruited in T2DM group, and 971 healthy examination individuals were selected as normal control. TheTCF7L2 gene polymorphism was detected by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrum. RESULTS: Significant differences in the frequencies of CC, CT and TT genotypes and the frequencies of C and T alleles onTCF7L2 rs7903146 were found between T2DM group and control group(P<0.05). As compared with C allele, the patients with T allele had a significantly higher risk of T2DM withORof 1.190 (95%CI: 1.034~1.371). As compared with CC genotype, the patients with CT genotype had a significantly higher risk of T2DM withORof 1.374 (95%CI: 1.122~1.683), and the patients with CT+TT genotype had a significantly higher risk of T2DM withORof 1.307 (95%CI: 1.090~1.567). The levels of fasting plasma glucose, serum creatinine and blood urea nitrogen were higher in all participants with CT+TT genotype of rs7903146 than those with CC genotype, which showed a significant difference (P<0.05). CONCLUSION: The polymorphisms of rs7903146 inTCF7L2 gene may be associated with T2DM in Uygur population from Xinjiang region. The T allele and CT genotype of rs7903146 are the risk factors for T2DM.

      Single nucleotide polymorphisms; Transcription factor 7-like 2 gene; Type 2 diabetes mellitus; Uygur

      1000- 4718(2017)08- 1443- 06

      2016- 12- 12

      2017- 03- 02

      國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(No. 2012CB722403)

      R587.1; R394.5

      A

      10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.08.016

      雜志網(wǎng)址: http://www.cjpp.net

      △通訊作者 Tel: 0991-4366366; E-mail: yaohua01@sina.com

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