脂蛋白脂肪酶基因多態(tài)性與血糖水平、胰島素抵抗的相關(guān)性

劉 娜 任路平 于 賢 陳樹春 宋光耀 (河北省人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，河北 石家莊 050051)

2007～2008年的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國成年人糖尿病和糖尿病前期的患病率已達(dá)9.7%和15.5%，并且隨著脂代謝異常的增加，糖尿病的患病率也相應(yīng)升高〔1〕。近年一些國內(nèi)外的報(bào)道表明，位于脂蛋白脂酶(LPL)基因第8號(hào)內(nèi)含子的內(nèi)切酶HindⅢ的限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)與糖尿病、肥胖、脂質(zhì)代謝紊亂、冠心病等疾病有關(guān)〔2，3〕。本文前期研究已經(jīng)表明血漿游離脂肪酸(FFA)的升高與2型糖尿病和胰島素抵抗的發(fā)生密切相關(guān)〔4，5〕，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明不論是高飽和脂肪酸還是高不飽和脂肪酸飲食喂養(yǎng)大鼠，均可引起胰島素抵抗和血糖升高。本文旨在探討LPL基因內(nèi)含子8 HindⅢ酶切位點(diǎn)多態(tài)性與高血糖及胰島素抵抗的發(fā)生是否有關(guān)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 從健康查體人群中選取血糖升高232名為高糖組，血糖正常109名為對(duì)照組，兩組在年齡、性別均相匹配，并除外冠心病、高血壓及甲狀腺、腎臟、肝臟等疾病。血糖升高組參照1999年WHO診斷空腹葡萄糖(FBG)受損標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)BG≥6.1 mmol/L;TG≥1.7 mmol/L為高TG癥。

1.2 方法 (1)測(cè)量收縮壓(SBP)，舒張壓(DBP)，體重、腰圍等臨床指標(biāo)，禁食12 h后檢測(cè)FBG、血清總膽固醇(TC)、TG、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、空腹胰島素(FINS)、FFA等代謝指標(biāo)。計(jì)算體重指數(shù)(BMI)=體重(kg)/身高2(m2)及胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=FBG×FINS/22.5〔6〕。(2)血液基因組DNA的提取采用微量全血提取法，LPL基因HindⅢ酶切位點(diǎn)多態(tài)性引物參照按張秋萍等〔7〕方法設(shè)計(jì)，由北京天根生化科技有限公司合成，引物序列上游為:TGA AGC TCA AAT GGA AGA GT;下游:TAC AAG CAA ATG ACT AAA;PCR反應(yīng)體系為25 μl，包括0.6 μg的基因組 DNA、50 μmol/L 引物、10 mmol/L Tris-HCl(pH8.3)、50 mmol/L KCl、0.01%明膠、200 μmol/L dNTP、1.5 U Taq 酶(北京天根生化科技有限公司)和20 mmol/L MgCl2。PCR反應(yīng)條件為:首先94℃變性 10 min，94℃變性 1 min，60℃退火 1 min，72℃延伸 1 min，共30個(gè)循環(huán)，最后72℃延伸5 min。取PCR產(chǎn)物10 μl用2 U限制性內(nèi)切酶HindⅢ(北京天根生化科技有限公司)于37℃水浴過夜。經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳及溴乙啶染色顯示DNA帶并拍照。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS11.5軟件進(jìn)行分析，各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)都以±s表示，高糖組和對(duì)照組間統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的比較采用t檢驗(yàn);各組基因型頻率和等位基因頻率采用頻數(shù)及百分比表示，HarDY-Weinberg遺傳平衡、組間基因型頻率比較和等位基因頻率的比較用χ2檢驗(yàn)，并通過Logistic回歸分析LPL基因和血糖水平升高的關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 兩組的臨床指標(biāo)分析 高糖組年齡、性別構(gòu)成、血壓、TC、及 LDL 與對(duì)照組相匹配，F(xiàn)BG 水平、TG、BMI、WC、FFA、INS、HOMA-IR均高于對(duì)照組(P＜0.05或P＜0.01)。HDL-C則低于對(duì)照組，其他指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

2.2 HindⅢ各基因型及等位基因頻率 將LPL基因中存在HindⅢ酶切位點(diǎn)的等位基因稱為“H+”型，無酶切位點(diǎn)的稱為“H-”型。因此，可以得到3種基因型，即H+H+，H+H-和HH-。兩組總的分布頻率不同，均以純合子H+H+為主，經(jīng)χ2檢驗(yàn)，該位點(diǎn)基因型及等位基因頻率在兩組中的分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(基因型P=0.036，等位基因P=0.033)，高糖組H+等位基因頻率(0.806)高于對(duì)照組(0.734)，高糖組H+H+基因型頻率(0.647)高于對(duì)照組(0.569)。見表2。

2.3 高糖組不同TG水平人群LPL HindⅢ酶切位點(diǎn)基因多態(tài)性的頻率分析 結(jié)果發(fā)現(xiàn)高糖組合并高TG血癥人群H+H+基因型分布頻率(0.70)高于正常TG組(0.565)(P＜0.05)。LPL基因HindⅢ位點(diǎn)等位基因H+和 H-基因頻率分別為:0.843/0.75，0.157/0.25，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.124，P ＜0.05)。見表3。

2.4 TG正常組對(duì)不同血糖水平LPL HindⅢ酶切位點(diǎn)基因多態(tài)性的頻率分析 結(jié)果發(fā)現(xiàn)TG正常組合并高糖組的H+H+，H+H-和 H-H-的基因型分別是 0.065，0.37，0.565，高于正常血糖組，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。LPL基因HindⅢ位點(diǎn)等位基因H+和H-基因頻率有上升趨勢(shì)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表4。

2.5 Logistic回歸分析 所有樣本以血糖為因變量，以其他臨床參考指標(biāo)及LPL基因型為自變量，自變量中FFA、WC及HOMA-IR進(jìn)入方程，結(jié)果分析顯示導(dǎo)致高血糖獨(dú)立危險(xiǎn)因素是腰圍、FFA和HOMA-IR。見表5。

表1 高血糖組與對(duì)照組的臨床指標(biāo)分析(±s)

表1 高血糖組與對(duì)照組的臨床指標(biāo)分析(±s)

與對(duì)照組比較:1)P＜0.05，2)P＜0.01

指標(biāo) 對(duì)照組(n=109) 高血糖組(n=232)年齡50.10±10.87 51.76±8.95 BMI(kg/m2) 24.96±2.18 26.71±2.482)WC(cm) 84.65±6.90 90.83±7.311)SBP(mmHg) 120.62±12.89 129.63±13.80 DBP(mmHg) 77.62±8.69 images/BZ_184_813_1101_814_1104.png82.04±7.73 TC(mmol/L) 5.72±1.19 5.76±0.96 LDL-C(mmol/L) 3.5±0.99 3.56±0.99 HDL-C(mmol/L) 2.06±2.76 1.98±0.281)TG(mmol/L) 1.96±1.07 3.29±1.602)FBG(mmol/L) 5.24±0.26 7.24±0.981)FFA(mmol/L) 1.59±0.52 1.76±1.092)FINS(mIU/L) 9.92±5.8 19.68±7.331)HOMA-IR 3.94±2.31 5.93±4.572)

表2 HindⅢ各基因型及等位基因頻率〔n(%)〕

表3 高糖組中不同TG水平人群LPL HindⅢ酶切位點(diǎn)基因多態(tài)性的頻率分析〔n(%)〕

表4 TG正常組中不同血糖水平人群LPL HindⅢ酶切位點(diǎn)基因多態(tài)性的頻率分析〔n(%)〕

表5 Logistic回歸分析

3 討論

LPL是血漿TG代謝途徑的限速酶，主要由脂肪、心肌、骨骼肌以及巨噬細(xì)胞等實(shí)質(zhì)細(xì)胞合成和分泌，其基本功能是水解血漿乳糜微粒(cm)和極低密度脂蛋白顆粒核心處的TG，移除血循環(huán)中富含TG的脂蛋白，促進(jìn)脂蛋白顆粒之間脂質(zhì)與表面載脂蛋白交換，參與磷脂和載脂蛋白向高密度脂蛋白(HDL)的轉(zhuǎn)移，為脂肪組織的儲(chǔ)存及骨骼肌的氧化和能量產(chǎn)生提供FFA。人類LPL基因位于染色體8p22，全長30 bp，由10個(gè)外顯子和9個(gè)內(nèi)含子組成〔8〕。LPL的基因突變可降低血漿活性和改變脂解功能，導(dǎo)致血漿TG水平增高、HDL水平降低。由于LPL參與脂質(zhì)代謝，而脂質(zhì)代謝與糖代謝有密切關(guān)系，因此，推斷LPL基因與糖代謝有關(guān)。本文結(jié)果表明HindⅢ基因變異與TG有關(guān)，而與血糖升高無明顯相關(guān)關(guān)系。

LPL作為TG分解過程中的關(guān)鍵酶，受多種因素如飲食、激素、細(xì)胞因子等的調(diào)節(jié)。在胰島素抵抗(IR)時(shí)LPL表達(dá)減低可能與高胰島素血癥相關(guān)。胰島素作為體內(nèi)重要的抗脂解激素，通過降低脂肪組織中cAMP的濃度對(duì)抗TG水解。IR時(shí)多存在高胰島素血癥，本研究與前期研究結(jié)果一致，即血糖正常的T2DM 一級(jí)親屬存在FFA水平的升高和IR〔4，5〕，均可引起IR和血糖升高。由此推測(cè)在部分血糖升高者中FFA升高可能早于血糖升高。

本研究和一些國內(nèi)外研究結(jié)論不符，如Qi等〔2〕對(duì)654個(gè)漢族人進(jìn)行橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于血脂正常的LPL基因HindⅢH-/H-基因型的中國成年人來說，其發(fā)生T2DM的風(fēng)險(xiǎn)也明顯增加;Munoz-Barrios等〔9〕對(duì)于30個(gè)來自墨西哥的家庭進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)，LPL基因HindⅢ酶切位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的患病率有相關(guān)性?？紤]這可能與研究對(duì)象的種族差異、人群樣本量大小等不同有關(guān)，所以LPL基因酶切多態(tài)性與糖尿病及IR之間是否存在關(guān)聯(lián)尚有爭議，因此有必要進(jìn)一步研究，進(jìn)而可以更好地從基因?qū)W角度診斷，進(jìn)而防治IR或糖尿病。

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