血清腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子水平及其基因G196A、C270T位點多態(tài)性與2型糖尿病的關(guān)系

陳艷，楊鳳霞，張長江

(1 南京體育學(xué)院運(yùn)動健康學(xué)院，南京210008；2 南京市第二人民醫(yī)院；3 蘇北人民醫(yī)院)

2型糖尿病(T2DM)的病因較為復(fù)雜，肥胖、飲食不合理和缺乏體力活動等被認(rèn)為是糖尿病的主要環(huán)境危險因素[1]。家族聚集性研究表明，糖尿病患者一級親屬糖尿病發(fā)病風(fēng)險是一般人群的3.5倍；雙生子分析顯示，異卵雙生子同病率為10%～15%，同卵雙生子同病率為41%～55%。這些提示遺傳因素在T2DM的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)是神經(jīng)營養(yǎng)因子家族中的重要成員之一，廣泛分布于神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等[2]。除被證實與認(rèn)知功能(記憶、學(xué)習(xí)等)密切相關(guān)外，BDNF還參與了血糖代謝的調(diào)節(jié)。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，注射外源性BDNF后，糖尿病小鼠血糖水平明顯下降[3]。因此，BDNF可能參與了糖尿病發(fā)生、發(fā)展的過程。目前，BDNF基因位點中G196A和C270T兩個位點是研究的熱點[4～6]。本研究擬從血清BDNF水平變化及其基因G196A和C270T位點多態(tài)性的角度，初步探討B(tài)DNF與T2DM可能存在的關(guān)系，為臨床T2DM的治療和康復(fù)提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2015年1月～2017年12月蘇北人民醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的T2DM患者418例(病例組)，均符合2003年美國糖尿病協(xié)會(ADA)關(guān)于T2DM的診斷標(biāo)準(zhǔn)，且排除心腦血管疾病、肝腎系統(tǒng)疾病以及其他代謝疾病。病例組中男217例、女201例，年齡(56.78±13.84)歲，均為漢族；BMI(25.61±3.51)kg/m2，收縮壓(147.42±20.93)mmHg、舒張壓(89.11±10.53)mmHg；空腹血糖(10.21±3.32)mmol/L，高密度脂蛋白(1.38±0.54)mmol/L，低密度脂蛋白(3.01±0.79)mmol/L，甘油三酯(2.09±1.12)mmol/L。選取同一時期在該院體檢中心體檢健康者422例(對照組)，男232例、女190例，年齡(56.11±11.62)歲，均為漢族；BMI(24.33±3.51)kg/m2，收縮壓(118.21±13.92)mmHg、舒張壓(77.42±8.43)mmHg；空腹血糖(4.21±1.12)mmol/L，高密度脂蛋白(1.54±0.61)mmol/L，低密度脂蛋白(2.45±0.71)mmol/L，甘油三酯(1.81±1.17)mmol/L；兩組性別、年齡、BMI、高密度脂蛋白、甘油三酯差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，其余指標(biāo)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，受試者均簽署知情同意書。

1.2 血清BDNF檢測方法 取受試者空腹采集的5 mL EDTA抗凝血，分離血清層、白細(xì)胞待用。采用ELISA法檢測血清BDNF，試劑盒購自美國R&D公司，具體操作均嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。批內(nèi)變異系數(shù)<5%，批間變系數(shù)<7%。

1.3 血清BDNF基因G196A和C270T位點多態(tài)性檢測方法 運(yùn)用ABI公司設(shè)計的TaqMan-MGB熒光探針實時定量PCR法檢測G196A和C270T位點基因型，探針和引物均委托上?？坡∩锛夹g(shù)公司設(shè)計。反應(yīng)在ABI 7900 PCR儀中進(jìn)行，采用SDS2.3軟件讀取檢測數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。兩組計數(shù)資料比較行χ2檢驗；血清BDNF水平分布不符合正態(tài)分布，組間比較行秩和檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清BDNF水平比較 病例組血清BDNF水平為4.51(3.65,5.11)ng/mL，低于對照組的11.1(8.93,13.43)ng/mL(P<0.05)。

2.2 兩組BDNF G196A和C270T位點基因型分布比較 兩組G196A和C270T基因型的頻率分布符合Hardy-Weinberg平衡(P=0.22、0.21)，說明具有漢族人群代表性。兩組BDNF G196A位點基因型分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，病例組C270T位點CT、TT基因型分布均高于對照組(P=0.02、0.01)。見表1。

表1 兩組BDNF基因G196A和C270T位點基因型分布比較(例)

2.3 兩組不同性別BDNF基因G196A和C270T位點多態(tài)性比較 兩組在男性和女性人群中G196A位點多態(tài)性分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，在男性人群中C270T位點多態(tài)性分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，在女性人群中C270T位點多態(tài)性分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組不同性別BDNF基因G196A和C270T多態(tài)性比較(例)

注：11代表兩位點野生純合基因型，12代表雜合基因型，22代表突變純合基因型。

3 討論

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活方式的改變，全球T2DM患病人數(shù)呈急劇增加趨勢，成為全球主要健康問題之一。中國是糖尿病大國，與發(fā)達(dá)國家糖尿病患者主要以老年人口為主不同的是，中國T2DM發(fā)病年齡較年輕[7]。糖尿病可引起多種并發(fā)癥，如心腦血管疾病、腎病、視網(wǎng)膜病變和糖尿病足等，給家庭和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會負(fù)擔(dān)，已成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素[8]。

研究認(rèn)為，糖尿病患病率上升是高熱量飲食、缺乏體力活動等環(huán)境因素作用于糖尿病易感者的結(jié)果。全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)亦發(fā)現(xiàn)，基因遺傳因素在T2DM發(fā)病發(fā)展過程中也發(fā)揮重要作用[9]。截至目前，已有20余篇關(guān)于T2DM GWAS的研究報道，共發(fā)現(xiàn)了約40余個T2DM的易感基因或區(qū)域[10]。

近年來，BDNF在調(diào)控機(jī)體血糖方面的功能成為研究的熱點。Eyileten等[4]研究發(fā)現(xiàn)，BDNF可以通過營養(yǎng)胰島β細(xì)胞間接調(diào)節(jié)胰高血糖素的分泌，從而最終影響機(jī)體血糖水平。體外實驗還發(fā)現(xiàn)，在BDNF基因缺失的小鼠中普遍存在胰島素抵抗，且體質(zhì)量明顯高于正常小鼠[11]。這些生理學(xué)實驗均表明，BDNF與T2DM的病理過程密切相關(guān)。本研發(fā)現(xiàn)，T2DM患者血清BDNF水平低于健康對照者，表明機(jī)體血清BDNF水平與T2DM的發(fā)病風(fēng)險存在關(guān)聯(lián)。這與徐海元等[12]的研究結(jié)果一致，對T2DM臨床治療具有一定指導(dǎo)意義。

人類BDNF基因位于第11號染色體短臂上，長約750 bp，可編碼252個氨基酸。近年來，BDNF基因多態(tài)性已被發(fā)現(xiàn)與多種疾病的發(fā)病風(fēng)險存在關(guān)聯(lián)，尤其是神經(jīng)相關(guān)疾病，如阿爾茨海默病、抑郁癥等[13]。近年來，關(guān)于BDNF基因多態(tài)性對T2DM發(fā)病風(fēng)險的影響也受到關(guān)注。Eyileten等[4]研究發(fā)現(xiàn)，血清BDNF水平與T2DM的發(fā)病存在關(guān)聯(lián)，但未發(fā)現(xiàn)其基因多態(tài)性與T2DM存在關(guān)聯(lián)。隨后，Guo等[14]也發(fā)現(xiàn)T2DM患者體內(nèi)血清BDNF水平低于正常人群，也未發(fā)現(xiàn)BDNF基因Val66Met位點多態(tài)性能夠影響T2DM的發(fā)病。本研究采用TaqMan-MGB熒光探針實時定量PCR法檢測G196A和C270T位點基因型分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)病例組中C270T位點的CT和TT基因型要高于對照組，提示CT/TT可以顯著增加個體T2DM的發(fā)病風(fēng)險；然而，未發(fā)現(xiàn)G196A位點多態(tài)性與T2DM的發(fā)病風(fēng)險存在關(guān)聯(lián)。在分層分析研究中，我們亦發(fā)現(xiàn)C270T基因多態(tài)性與女性T2DM患者的發(fā)病存在關(guān)聯(lián)，未發(fā)現(xiàn)其與男性T2DM患者的發(fā)病存在關(guān)聯(lián)，可見C270T多態(tài)性對T2DM的發(fā)病影響可能在女性人群中更為明顯。這一結(jié)論與周東浩[15]的研究結(jié)果一致。

目前，關(guān)于BDNF具體影響T2DM的機(jī)制尚不清楚，上述結(jié)果僅僅是在小樣本人群中得到。此外，研究對象全部來自醫(yī)院，不可避免存在選擇偏倚等。因此，還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，在其他人群中進(jìn)行驗證。除此之外，環(huán)境相關(guān)的因素與遺傳因素聯(lián)合作用對T2DM發(fā)病機(jī)制的影響值得深入探索。