基因多態(tài)性與糖尿病腎病關(guān)系研究進(jìn)展

高旭航，鄭玉群，何志杰，張麗婷△

1.解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九一〇醫(yī)院內(nèi)分泌科(泉州362000)；2.福建省泉州出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合技術(shù)服務(wù)中心(泉州362000)

1糖尿病腎病(Diabeticnephropathy，DN)和基因多態(tài)性研究介紹糖尿病是目前全世界廣泛流行的慢性病之一，在世界范圍內(nèi)有較高的發(fā)病率和病死率[1]，是嚴(yán)重威脅人類健康的世界性公共衛(wèi)生問題。DN是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一，無論是1型還是2型糖尿病，大約30%～40%的患者有腎臟受累，是導(dǎo)致終末期腎臟病(End-stage renal disease，ESRD) 的主要致病原因。最近的流行病學(xué)研究指出，我國自2011年開始，DN所占比例超過腎小球腎炎相關(guān)慢性腎臟病[2]。從遺傳方面說，DN是一個(gè)復(fù)雜的多基因遺傳病，許多基因參與了DN的發(fā)生、發(fā)展?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段?；蚨鄳B(tài)性廣泛存在于生物界，也可以稱為遺傳多態(tài)性，存在兩種或以上不連續(xù)的變異或基因型?；蚨鄳B(tài)性堿基順序在個(gè)體中不會(huì)發(fā)生改變，并按孟德爾遺傳規(guī)律傳給下一代。人類基因多態(tài)性產(chǎn)生于基因組中重復(fù)序列不同的拷貝數(shù)，和單拷貝序列的變異，以及雙等位基因的轉(zhuǎn)換或替換。在糖尿病患者中，根據(jù)某些特定基因的基因型不同，對(duì)腎臟的作用也不同，有的起保護(hù)作用，有的增加DN的風(fēng)險(xiǎn)，不同基因型的患者的預(yù)后和癥狀也有所不同。

2DN與基因的關(guān)系基因以多種方式參與DN的發(fā)生發(fā)展，包括基因多態(tài)性、基因表觀遺傳學(xué)、癌基因和抑癌基因等?；蚨鄳B(tài)性從DN的發(fā)病和預(yù)后方面參與了該疾病的發(fā)生和進(jìn)展，說到CYP2C19基因多態(tài)性，CYP2C19基因位于細(xì)胞色素P450基因群內(nèi)染色體10q24，有30多個(gè)等位基因，CYP2C19野生型腎病的發(fā)生率是突變性的5.248倍[3]，本文后續(xù)將詳細(xì)闡述?；虮碛^遺傳學(xué)包括DNA甲基化、母體效應(yīng)、休眠轉(zhuǎn)座子激活、基因組印記、基因沉默、RNA編輯和核仁顯性等?；虮碛^遺傳學(xué)和DN的關(guān)系研究越來越多，亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是在同型半胱氨酸(Hcy)代謝的過程中起著關(guān)鍵作用，也能催化其甲基化。MTHFR基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化會(huì)影響MTHFR的活性。Yang等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在臨床分組中，MTHFR基因啟動(dòng)子的去甲基化在DN組較弱，而血清Hcy水平在單純糖尿病組明顯較高。研究者對(duì)于癌基因和抑癌基因的研究，也已經(jīng)超出了單純的癌癥范圍，其也與DN有很緊密的聯(lián)系。MTDH是一種重要的癌基因，在許多癌癥中表達(dá)均升高。Liu等[5]發(fā)現(xiàn)，MTDH在DN大鼠模型的腎小球中中明顯升高，足細(xì)胞缺失是DN的最早的細(xì)胞病變[6]。

3基因多態(tài)性與DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系前面已經(jīng)闡述，基因多態(tài)性從DN的發(fā)病和預(yù)后方面參與了該疾病的發(fā)生發(fā)展，尤其從發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)方面，遺傳已經(jīng)決定了該DN的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)然，糖尿病的發(fā)病也與遺傳非常相關(guān)。

3.1 血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(Angiotensin-Converting，ACE)基因多態(tài)性與DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系 ACE插入/缺失(I/D)基因多態(tài)性與DN患者的發(fā)病關(guān)系密切，F(xiàn)awwaz等[7]研究了ACE的等位基因I和D的出現(xiàn)頻率。實(shí)驗(yàn)組篩選了50例DN(其中33例有ESRD)患者的，對(duì)照組篩選了64例糖尿病患者但腎功能正常。ACE基因型的頻率為分別為：DN患者的D/D為48%，I/D為40%，I/I為12%，T2DM患者的D/D為32.8%，I/D為45.3%，I/I為21.9%。結(jié)果顯示，等位基因D是DN發(fā)病的高危因素，反映了ESRD發(fā)病的危險(xiǎn)性。Yu等人[8]專門針對(duì)ACE基因多態(tài)性和DN的發(fā)病關(guān)系進(jìn)行了Meta分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，12項(xiàng)研究明確了ACE I/D基因多態(tài)性與DN發(fā)展成ESRD有關(guān)，其中等位基因D和等位基因DD基因型DN患者更容易發(fā)展成ESRD。在高加索人群中，DD基因型患者更容易發(fā)病，而等位基因D則未發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性。同時(shí)，2型糖尿病患者中可發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性，而1型糖尿病則未發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性。D等位基因或DD純合子與DN患者的ESRD易感性有關(guān)。中國2型糖尿病患者中，ACE基因型為ID和DD的患者更容易發(fā)生終末期腎衰竭，風(fēng)險(xiǎn)明顯升高[9]。DD基因型患者，體內(nèi)血管緊張素II的明顯升高，比II基因型平均血壓升高，高血壓是DN患者的腎臟疾病發(fā)展的危險(xiǎn)因素之一[10]。

3.2 血管緊張素原(Angiotensinogen，AGT)和血管緊張素II受體1(Angiotensin II receptor type 1，AGTR1)基因多態(tài)性與DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系 AGT由AGT基因編碼，是腎素-血管緊張素系統(tǒng) (Renin- angiotensin system，RAS)的一種限速底物。經(jīng)腎素酶催化生成血管緊張素Ⅰ(ANGⅠ)。AGT基因T174M多態(tài)性與DN的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，Liu等[11]對(duì)這一關(guān)系進(jìn)行了薈萃分析，探討AGT T174M多態(tài)性與DN的相關(guān)性。共鑒定了6項(xiàng)關(guān)于AGT基因T174M多態(tài)性的研究(1179例和927例對(duì)照)?；诜N族類型的亞組分析顯示，AGT T174M多態(tài)性的M等位基因增加了亞洲人DN的風(fēng)險(xiǎn)，但沒有增加高加索人的風(fēng)險(xiǎn)，說明AGT基因中的T174M多態(tài)性與亞洲人的DN有關(guān)。Ali等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在馬來印尼人群中，A1166C AT1R多態(tài)性與T2DM者對(duì)DN的易感性呈正相關(guān)。這也表明A1166C的AT1R多態(tài)性在DN的早期發(fā)病機(jī)制中起重要作用。高妍婷等[13]探討了AGT及血管緊張素II 1型受體(AT1R)基因多態(tài)性與DN的關(guān)系。他們將76例患DN的2型糖尿病患者，根據(jù)腎穿刺活檢病理分為DN組(28例)、非糖尿病性腎病(NDRD)組(230例)和DN合并NDRD組(18例)。采用聚合酶鏈反應(yīng)限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)方法檢測上述研究對(duì)象的AGT基因M235T多態(tài)性。相對(duì)于NDRD組和正常對(duì)照組，DN組和DN+NDRD組AGT基因M235T-TT基因型頻率明顯較高(P<0.05)，T等位基因頻率也較高。結(jié)果顯示，AGT基因M235T-TT基因型是DN患者腎功能減退的易感因素。越來越多的證據(jù)顯示AGTR1的多態(tài)性與DN的發(fā)病有顯著的相關(guān)性。Zhuang等[14]對(duì)AGTR1 A1166C的基因多態(tài)性和DN的發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了薈萃分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AGTR1 A1166C多態(tài)性與DN的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，C等位基因明顯增加DN的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在亞洲人中更加顯著。

3.3 血漿五聚素3(Pentraxin3，PTX3)基因與DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系 PTX3屬于五聚體蛋白超家族，其在血漿中水平的變化與DN有關(guān)。Zhu等[15]研究發(fā)現(xiàn)PTX3的基因多態(tài)性中，不同的基因型在DN和非DN中存在顯著差異。比如基因型rs2305619和rs212043。在位點(diǎn)rs2305619的患者中，等位基因GG是發(fā)展為DN的危險(xiǎn)因素。而rs212043位點(diǎn)的患者等位基因?yàn)锳A則為保護(hù)因素。此研究表明PTX3的rs2305619位點(diǎn)，等位基因G可能為DN的危險(xiǎn)因素，而rs212043位點(diǎn)，等位基因A可能為DN的保護(hù)因素。

3.4 CYP2C19基因多態(tài)性與DN CYP2C19基因位于細(xì)胞色素P450基因群內(nèi)染色體10q24，有30多個(gè)等位基因，CYP2C19野生型與腎病之間存在明顯的聯(lián)系，在合并糖尿病的心腦血管疾病患者中，CYP2C19野生型腎病的發(fā)生率是突變性的5倍之多[3]。多種藥物在服用過程中，或多或少會(huì)造成腎功能損害[16]。細(xì)胞色素P450超家族包含了大部分臨床用藥的代謝酶。CYP2C19是關(guān)鍵酶，其野生型代謝速度最快[3，17]，導(dǎo)致腎損害的發(fā)生。

3.5 糖醛還原酶( Aldose reductase，AR)基因多態(tài)性與DN Li等[18]針對(duì)東亞地區(qū)DN的患者進(jìn)行了薈萃分析，主要研究AR基因多態(tài)性對(duì)DN的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系。研究目標(biāo)為探討T2DM人群AR基因C-106T基因多態(tài)性與DN的關(guān)系，從5項(xiàng)研究中對(duì)2120位個(gè)體進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示AR C-106 T基因多態(tài)性與東方人DN顯著相關(guān)。在T2DM患者中，AR基因C-106 T基因多態(tài)性與DN風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，具有AR基因T等位基因的東亞人更容易發(fā)生DN。

3.6 一氧化氮合酶(Endothelial nitric oxide synthase，eNOS)基因多態(tài)性與DN 一氧化氮(NO)在腎臟有多種功能，包括腎臟和腎小球的控制。血管內(nèi)皮eNOS基因已被認(rèn)為是DN的易感基因。Dellamea等[19]對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行薈萃分析發(fā)現(xiàn)，DN與eNOS 4b/a和T-786C多態(tài)性之間的關(guān)聯(lián)最為強(qiáng)烈。4b/a多態(tài)性與DN的關(guān)系在各民族和各類糖尿病患者中均得到證實(shí)。Zhou等[20]也做了關(guān)于eNOS相關(guān)研究，Glu298Asp GG基因型可能對(duì)總體人群、亞洲人以及非洲人的DN發(fā)生發(fā)展起到保護(hù)作用，而TT基因型是DN的危險(xiǎn)因素。

3.7 基質(zhì)金屬蛋白酶9(Matrix metalloproteinase-9，MMP-9)基因多態(tài)性與DN MMP-9屬于基質(zhì)金屬蛋白酶超家族成員中明膠酶的一種，表達(dá)細(xì)胞眾多，參與多種疾病及惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)26種MMPs，稱為MMP家族。Feng等[21]在中國漢族人群種研究了MMP9 1562C/T多態(tài)性與DN的關(guān)系，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DN組T等位基因出現(xiàn)頻率明顯低于對(duì)照組，C等位基因是DN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，MMP9 1562C/T基因多態(tài)性與DN的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

3.8 亞甲基四氫葉酸還原酶基因(Methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)基因多態(tài)性與DN MTHFR是葉酸代謝與甲硫氨酸代謝中的關(guān)鍵酶。MTHFR基因具有多態(tài)性。主要就是一個(gè)查檢葉酸吸收代謝能力的檢測，有相關(guān)研究表明，缺乏葉酸能夠?qū)е律窠?jīng)管缺陷。Ma等[22]研究了MTHFR C677T多態(tài)性與對(duì)T2DM吸煙男性DN易感性的相互作用。655 中國男性T2DM患者分為糖尿腎病病組321例，無DN糖尿病組334例。采用實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測MTHFR C677T基因多態(tài)性。MTHFR TT基因 與CC基因型相比，患DN的風(fēng)險(xiǎn)更高(OR=2.05，P=0.002)。T等位基因在吸煙、男性、隱性和d型患者中與DN的發(fā)生有顯著的相關(guān)性。吸煙的TT和CT基因型患者DN的危險(xiǎn)性明顯高于對(duì)照組(非吸煙CC基因型組，OR=3.73和2.28，P<0.001和P=0.004)。結(jié)論：rs1801133的T等位基因可能是T2DM患者DN的危險(xiǎn)因素，MTHFR rs1801133與吸煙有協(xié)同作用。Zhou等[23]對(duì)MTHFR C677T基因多態(tài)性和DN之間的關(guān)系進(jìn)行了薈萃分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MTHFR C677T T等位基因和TT基因型與DN有明顯的相關(guān)性。

3.9 EPHX2基因多態(tài)性與DN EPHX2普遍存在于生物體內(nèi)，它可以降解 EETs 和白三烯 A4(leukotriene A4，LTA4)。 EETs 具有舒張血管、抗炎、促進(jìn)纖溶、降低血壓、調(diào)節(jié)血管生長等多種生物學(xué)效應(yīng)[24]。EPHX2基因定位于染色體 8p21～p12 區(qū)域[24]，人類EPHX2也跟其他基因一樣具有多態(tài)性，個(gè)體間 EPHX2 活性存在差異，與基因多態(tài)性有很大關(guān)系。可能因?yàn)槠浠钚?，?dǎo)致血管舒張不同，來影響DN的發(fā)生發(fā)展。Ma等[25]探討了中國T2DM患者EPHX 2 rs751141(R287Q多態(tài)性)與DN的關(guān)系，406例T2DM患者合并DN，464例T2DM患者無DN。DN患者rs751141的A等位基因頻率(20.94%)明顯低于非DN對(duì)照組(27.8%)(P=0.001)，表明EPHX 2 rs751141外顯子多態(tài)性A等位基因與中國T2DM人群DN的發(fā)生率呈負(fù)相關(guān)。

4基因多態(tài)性與DN預(yù)后的關(guān)系

4.1 ACE基因多態(tài)性與DN預(yù)后的關(guān)系 ACE基因的插入(I)/缺失(D)多態(tài)性影響腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的循環(huán)和腎活動(dòng)。Egido等[26]分析了氯沙坦在不同基因型的患者中的作用效果。研究發(fā)現(xiàn)，存在D等位基因的T2DM患者，并且存在蛋白尿，使用氯沙坦其腎的預(yù)后不良。美國的觀察研究表明ACE抑制劑對(duì)具有DD基因型的1型DN患者的有益作用降低。這方面的前瞻性研究可用于指導(dǎo)糖尿病和蛋白尿患者的治療選擇之前。

4.2 AR基因與DN的早期進(jìn)展的關(guān)系 Yamamoto等[27]為找到AR基因與DN早期進(jìn)展的關(guān)系，通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)分析AR基因中的(a-c)n雙核重復(fù)多態(tài)性標(biāo)記物的方法發(fā)現(xiàn)Z2等位基因的純合性與1型糖尿病患者DN的早期進(jìn)展有關(guān)。

5展 望以上對(duì)DN與基因多態(tài)性的關(guān)系做了近些年研究的總結(jié)。DN是糖尿病慢性并發(fā)癥之一，且較常見，在糖尿病及慢性腎功能衰竭導(dǎo)致死亡的病因中占有重要地位。DN屬于多基因遺傳病，本文對(duì)糖尿病腎相關(guān)的幾個(gè)基因多態(tài)性之間的關(guān)系進(jìn)行了闡述，包括基因多態(tài)性與DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，基因多態(tài)性與DN預(yù)后之間的關(guān)系，為DN的早診、預(yù)防和治療提供了新的思路和方向。目前DN的治療以治療原發(fā)病為主。對(duì)于DN基因多態(tài)性的深入研究，有利于建立生物預(yù)防體系，在發(fā)現(xiàn)糖尿病以后，從隨訪、體檢、生活習(xí)慣、飲食等方面進(jìn)行加強(qiáng)，隨訪過程中著重觀察腎功能，體檢頻次增加，改善不良的生活習(xí)慣，低鹽飲食。同時(shí)，為研究相關(guān)基因藥物提供科學(xué)依據(jù)和啟發(fā)，通過對(duì)疾病的深入探索，找到其發(fā)生發(fā)展規(guī)律，設(shè)計(jì)干預(yù)、治療方法和藥物等。