HNF1B基因多態(tài)性與冠心病、2型糖尿病及其共病的相關(guān)性研究

李艷蓉　章登峰　楊帆　孫亮　楊澤　劉德平

100730 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生院(李艷蓉、章登峰、劉德平)；100730 北京醫(yī)院心內(nèi)科 國家老年醫(yī)學(xué)中心(李艷蓉、章登峰、劉德平)；100730 衛(wèi)生部老年醫(yī)學(xué)研究所遺傳室 國家老年醫(yī)學(xué)中心(楊帆、孫亮、楊澤)

《中國心血管病報(bào)告2017》指出，中國心血管病患病率及死亡率仍處于持續(xù)上升階段，死亡率居各病因之首[1]。心血管病尤其是冠心病隨著年齡的增長患病率逐漸增加，且常常合并2型糖尿病，近期中國心臟調(diào)查發(fā)現(xiàn)，52.9%的冠心病住院患者合并2型糖尿病[2]。另一方面，2型糖尿病并發(fā)的冠心病發(fā)病早、進(jìn)展快、病情重[3]。越來越多的研究證實(shí)，冠心病與2型糖尿病之間可能存在共同的發(fā)病基礎(chǔ)——“共同土壤”，即基因和代謝水平的共同發(fā)病基礎(chǔ)[4]。

目前，很多研究發(fā)現(xiàn)HNF1B基因多態(tài)性與2型糖尿病顯著相關(guān)[5-7]。但有關(guān)冠心病合并2型糖尿病共病患者的HNF1B基因多態(tài)性，以及該基因多態(tài)性是否通過影響代謝水平導(dǎo)致疾病風(fēng)險增加仍然不清。因此，本研究采用病例對照設(shè)計(jì)和單病例設(shè)計(jì)，對HNF1B基因rs4430796在冠心病、2型糖尿病、冠心病合并2型糖尿病患者的分布及與代謝指標(biāo)進(jìn)行比較，以為冠心病合并2型糖尿病患者提供早期篩查遺傳標(biāo)記物。

1　對象和方法

1.1　研究對象

選擇2016年2～12月于北京醫(yī)院心內(nèi)科和內(nèi)分泌科就診的冠心病患者160例、2型糖尿病患者126例，冠心病合并2型糖尿病患者175例。冠心病的診斷均經(jīng)冠狀動脈造影檢查證實(shí)，至少一只冠狀動脈狹窄≥50%。2型糖尿病的診斷符合1999年世界衛(wèi)生組織2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。另選擇同期在北京醫(yī)院的健康體檢者238名作為對照組，均無冠心病、2型糖尿病、高血壓、嚴(yán)重肝腎病變和惡性腫瘤等病史。本研究經(jīng)過北京醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2　研究方法

按檢測標(biāo)準(zhǔn)測取所有研究對象的身高、體重，計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)，并測量收縮壓和舒張壓。所有研究對象均隔夜空腹12 h以上，次日清晨空腹抽取靜脈血和抗凝血各5 ml，分離血清，于北京醫(yī)院檢驗(yàn)科用全自動生化儀檢測空腹血尿酸、總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol， HDL-C)和空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)。

常規(guī)酚一氯仿法提取基因組DNA，-20℃保存?zhèn)溆谩?yīng)用高分辨率熔解曲線分析(high resolution melting，HRM)方法進(jìn)行HNF1B基因rs4430796突變鑒定并用Sanger測序方法進(jìn)行驗(yàn)證(北京天一輝遠(yuǎn)基因科技有限公司)。

1.3　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2　結(jié)果

2.1　一般臨床資料比較

入選冠心病患者160例，其中男性113例，女性47例，平均年齡(65.0±7.4)歲；2型糖尿病患者126例，其中男性76例，女性50例，平均年齡(66.0±12.6)歲；冠心病合并2型糖尿病175例，其中男性98例，女性77例，平均年齡(66.7±9.6)歲；健康對照者238名，其中男性160名，女性78名，平均年齡(65.4±6.3)歲。4組受檢者一般臨床指標(biāo)比較見表1，其中性別比例、收縮壓、TC、LDL-C差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，其他指標(biāo)在4組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2　HNF1B基因rs4430796在4組人群的分布和相關(guān)性分析

HNF1B基因rs4430796主要等位基因?yàn)?A，次要等位基因?yàn)镚。各基因型在健康對照組分布符合Hardy-Weinberg平衡。與健康對照組比較，冠心病組和2型糖尿病組rs4430796位點(diǎn)的基因型、等位基因、顯性模型、隱性模型、超顯性模型和加性模型頻率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05，表2)。與健康對照組比較，冠心病合并2型糖尿病組rs4430796位點(diǎn)的基因型、等位基因、顯性模型、隱性模型和加性模型頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05，表2)，分別為等位基因(OR=1.50，95%CI：1.05～2.13，P=0.026)、顯性模型(OR=1.83，95%CI：1.23～2.72，P=0.003)、隱性模型(OR=2.07，95%CI：1.07～3.98，P=0.027)和加性模型(OR=2.53，95%CI：1.29～4.98，P=0.006)。

表1　4組受檢者的一般臨床資料比較

表2　HNF1B基因rs4430796在4組人群的分布和相關(guān)性分析

注：與健康對照組比較，aP<0.05

表3　4組內(nèi)HNF1B基因rs4430796多態(tài)性與生物標(biāo)志物的相關(guān)性分析

注：與野生型(AA)比較，aP<0.05

2.3　HNF1B基因rs4430796多態(tài)性與生物標(biāo)志物的相關(guān)性分析

進(jìn)一步分析HNF1B基因rs4430796多態(tài)性與BMI、收縮壓、舒張壓、尿酸 、TC、TG、LDL-C和HDL-C和FPG之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)冠心病組患者攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)人群的BMI水平較野生型(AA)人群減低，2型糖尿病組患者攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)人群的尿酸水平較野生型(AA)人群增高，而冠心病+2型糖尿病組患者攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)人群的HDL-C水平較野生型(AA)人群減低，其他代謝指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05，表3)。

3　討論

本研究顯示，HNF1B基因位點(diǎn)rs4430796多態(tài)性與冠心病合并2型糖尿病相關(guān)，攜帶等位基因G的人群更易發(fā)生冠心病合并2型糖尿?。磺遗c野生型(AA)相比，冠心病組攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)的患者BMI減低，2型糖尿病組攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)的患者尿酸增高，冠心病合并2型糖尿組攜帶G突變位點(diǎn)(GG+AG)的患者HDL-C減低(均為P<0.05)。揭示HNF1B基因位點(diǎn)rs4430796多態(tài)性與冠心病合并2型糖尿病相關(guān)。

冠心病、2型糖尿病均是由遺傳和環(huán)境因素相互作用導(dǎo)致的復(fù)雜疾病，其共同的病理生理機(jī)制包括血脂異常、胰島素抵抗、炎癥、氧化應(yīng)激、高凝狀態(tài)、高血壓、肥胖等[4]。推測可能存在共同的遺傳變異導(dǎo)致上述機(jī)制和代謝表型的異常從而促進(jìn)冠心病合并2型糖尿病的發(fā)生。

肝細(xì)胞核因子1β(hepatocyte nuclear factor 1β，HNF-1β)，又稱轉(zhuǎn)錄因子2 (transcription factor 2，TCF2)，是一種核蛋白。人HNF1B基因定位于染色體17q21.3，由9個外顯子組成，全長約23.8kb。其主要表達(dá)于胰腺、肝臟、腎臟[8]。該基因突變最早報(bào)道于年輕的成年發(fā)病型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young，MODY5)單基因疾病的發(fā)生[9]。后被發(fā)現(xiàn)與T2DM顯著相關(guān)[5-7]，同時也與一些如腎發(fā)育缺陷、肝功能異常、胰腺萎縮、生殖道畸形和前列腺癌等癌癥相關(guān)[10-12]。通過sh-RNA方法抑制肝臟hnf1b功能導(dǎo)致葡萄糖耐量異常、胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受損和肝糖原異生[13]，而db/db小鼠肝臟過表達(dá)hnf1b會增強(qiáng)胰島素敏感性[14]，證實(shí)了HNF1B基因異常導(dǎo)致的hnf1b功能改變與T2DM相關(guān)。

Gudmundsson等[15]對1 380例2型糖尿病患者和9 940名對照人群研究發(fā)現(xiàn)，HNF1B基因rs4430796多態(tài)性與2型糖尿病相關(guān)，并在來自歐洲、非洲和亞洲的7個病例對照研究中進(jìn)一步證實(shí)HNF1B基因rs4430796多態(tài)性與2型糖尿病的相關(guān)性。Wang等[16]通過病例對照研究發(fā)現(xiàn)，HNF1B基因rs4430796位點(diǎn)與中國人群2型糖尿病相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，HNF1B基因位點(diǎn)rs4430796多態(tài)性與冠心病合并2型糖尿病相關(guān)，但與2型糖尿病無關(guān)，考慮可能與本研究中2型糖尿病樣本量較小有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)冠心病組攜帶HNF1B基因rs4430796G突變位點(diǎn)(GG+AG)的患者BMI較低。這與既往研究不一致，GWAS相關(guān)研究也未發(fā)現(xiàn)HNF1B基因rs4430796與BMI相關(guān)[17]。未來可擴(kuò)大樣本量并行相關(guān)機(jī)制研究明確HNF1B基因rs4430796與BMI的相關(guān)性。目前尚無關(guān)于HNF1B基因位點(diǎn)rs4430796與尿酸、HDL-C代謝的研究。本研究首次發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病患者尿酸較高、冠心病合并2型糖尿病患者HDL-C較低，提示該基因突變位點(diǎn)可能通過影響代謝因素參與2型糖尿病、冠心病合并2型糖尿病的發(fā)生。

HNF1B基因rs4430796位于HNF1B內(nèi)含子區(qū)域，并不是基因編碼區(qū)及基因調(diào)控區(qū)。目前的關(guān)聯(lián)研究結(jié)果僅提示該位點(diǎn)是與冠心病合并2型糖尿病患病風(fēng)險相關(guān)的位點(diǎn)。是否存在其他與rs4430796呈高度連鎖不平衡的位點(diǎn)直接導(dǎo)致該共病的發(fā)生，即真正的致病位點(diǎn)有待于進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。檢測HNF1B基因區(qū)域更多的SNP位點(diǎn)及功能，將更有助于闡明HNF1B基因變異在冠心病合并2型糖尿病中的作用。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)，HNF1B基因位點(diǎn)rs4430796多態(tài)性與冠心病合并2型糖尿病相關(guān)，攜帶等位基因G的人群更易發(fā)生冠心病合并2型糖尿病，同時攜帶等位基因G的人群可能通過代謝因素影響冠心病及共病的發(fā)生。本研究樣本量偏小，需要進(jìn)一步增加樣本量及檢測HNF1B基因區(qū)域更多的SNP位點(diǎn)。對于冠心病合并2型糖尿病的患者，早期發(fā)現(xiàn)遺傳標(biāo)記物進(jìn)行高危人群篩查具有重要的臨床意義。

利益沖突：無