MTNR1Brs10830962和CDKAL1rs7754840基因多態(tài)性與妊娠期糖尿病發(fā)病的關(guān)系

郭綺棱 王瑞 李偉玲 索冬梅

佛山市婦幼保健院產(chǎn)科（廣東佛山528000）

妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus，GDM）被定義為葡萄糖耐受不良疾病，研究［1］表明全球約14%的孕婦在妊娠期合并葡萄糖耐受不良。GDM與孕婦不良妊娠結(jié)局風(fēng)險及胎兒合并慢性代謝疾病的風(fēng)險密切相關(guān)。研究［2］表明，遺傳易感性是GDM發(fā)病的重要風(fēng)險因素。rs10830962是褪黑激素受體1B（melatonin receptor 1B，MTNR1B）基因的多態(tài)性位點(diǎn)之一，MTNR1B是影響代謝控制并增加患糖尿病風(fēng)險的重要基因［3］。褪黑素受體2（melatonin receptor 1B，MT2）由MTNR1B基因編碼，在人的胰島β細(xì)胞上表達(dá)，且影響胰島β細(xì)胞的功能［4］。既往研究［5］發(fā)現(xiàn)韓國人群中rs10830962和rs7754840兩個單核苷酸多態(tài)性（SNPs）在全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wide association study，GWAS）目錄被確認(rèn)為GDM主要的相關(guān)基因。而rs7754840是CDK5調(diào)節(jié)亞單位相關(guān)蛋白1類似物1（CDK5 regulatory subunit associated protein 1-like 1，CDKAL1）基因的多態(tài)性位點(diǎn)，同時CDKAL1基因能抑制胰腺β細(xì)胞CDK5的活性，能預(yù)防糖毒性引起的胰島素基因的下降［6］。韓國的研究［7］隊列確認(rèn)rs7754840與韓國人GDM的胰島素分泌能力密切相關(guān)。而rs7754840在埃及和俄羅斯人口中沒有觀察到顯著的相關(guān)性［8］。目前對于rs10830962和rs7754840鑒于不同的遺傳背景具有差異，且這兩個基因位點(diǎn)在我國的孕婦人群中與GDM的關(guān)系仍未明確。本研究擬探討孕婦rs10830962和rs7754840基因位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)病的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2016年7月至2019年2月于佛山市婦幼保健院接受孕期檢查確認(rèn)為GDM的孕婦共473例作為GDM組，納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合GDM的診斷標(biāo)準(zhǔn)［9］：75 g口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）后空腹血糖≥5.5 mmol/L，餐后1 h血糖≥10.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥ 8.0 mmol/L；（2）年齡為18～40歲；（3）獲得患者知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）懷孕前合并糖尿?。唬?）合并機(jī)體免疫性疾??；（3）合并其他遺傳或代謝性疾病。選取同期年齡項匹配的孕檢健康孕婦516例作為對照組；對照組孕婦的納入標(biāo)準(zhǔn)為18～40歲，排除妊娠糖尿病或糖耐量受損、妊娠高血壓，排除惡性腫瘤、心腦血管疾病、肝、肺、腎、胰疾病，排除自身免疫性疾病，以及合并甲狀腺相關(guān)疾病的孕婦。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會審核通過。通過病歷和隨訪中收集了本研究兩組孕婦的一般資料，包括孕婦年齡、孕前體重指數(shù)、胎次、異常妊娠史和糖尿病家族史。

1.2檢測方法MTNR1B基因rs10830962位點(diǎn)和CDKAL1基因rs7754840位點(diǎn)的多態(tài)性檢測：對所有納入研究的孕婦清晨空腹抽取靜脈全血，采用抗凝保存，采用使用DNA純化試劑盒（Tiangen Biotech Co.Ltd.，北京，中國），對所采集的全血外周血樣品中提取基因組DNA并純化后，采用PCR法對擴(kuò)增相應(yīng)的基因位點(diǎn)，具體的引物為：rs10830962：F：5′-TACTAGATATTAGCTGTGTGCTAGTGACT-3′；R：5′-TCTGGGCAACTCAGTGAAACC-3′；rs7754840：F：5′-AATTAATATTCCCCCCTGTATTTTAGT-3′；R：5′-GCTCATTGCTACATAACTGTAGAT-3′。擴(kuò)增條件：95 ℃，7 min；95 ℃，30 s；60 ℃，30 s；72 ℃，60 s，35次循環(huán)；72℃，10 min，PCR操作由本院檢驗科進(jìn)行。將每份樣本PCR獲得的產(chǎn)物送廣州金域醫(yī)學(xué)檢驗中心進(jìn)行測序序列分析。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。計量資料采用s表示，計數(shù)資料采用百分比表示。通過卡方檢驗（分類變量）或t檢驗（連續(xù)變量）計算GDM組和對照組之間的人口統(tǒng)計特征分布的差異。等位基因和基因型分布是否符合平衡采用Hardy-Weinberg檢驗。Logistic回歸分析計算優(yōu)勢比（OR值）和95%置信區(qū)間評價基因多態(tài)性與GDM臨床特征的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。P＜0.05被認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組孕婦一般資料比較所納入研究的兩組孕婦的平均年齡和孕前體質(zhì)量指數(shù)對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），GDM組的經(jīng)產(chǎn)婦比例、異常妊娠史和合并糖尿病家族史的孕婦比例顯著高于對照組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組孕婦的一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between two groups of pregnant women ± s

表1 兩組孕婦的一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between two groups of pregnant women ± s

項目GDM組（n=473）對照組（n=516）t/χ2值P值年齡（歲）孕前體重指數(shù)（kg/m2）胎次（初產(chǎn)/經(jīng)產(chǎn)，例）異常妊娠史［例（%）］糖尿病家族史［例（%）］29.8±3.8 22.5±1.9 396/77 37（7.8）51（10.8）30.1±3.6 22.4±2.1 463/53 22（4.3）35（6.8）1.275 0.783 7.802 5.572 4.972 0.203 0.434 0.005 0.018 0.026

2.2rs10830962和rs7754840位點(diǎn)多態(tài)性與GDM的關(guān)系GDM組和對照組孕婦的基因型分布如表2所示，處于Hardy-Weinberg平衡（P＞0.05）。GDM組和對照組MTNR1B的rs10830962位點(diǎn)其等位基因分布對比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=6.472，P=0.039），調(diào)整年齡相關(guān)因素后，隱GDM組GG型基因攜帶比例高于對照組（OR=1.37），95%CI：1.07～1.74，P=0.021）。GDM組rs10830962位點(diǎn)風(fēng)險等位基因（G）的頻率為47.0%，而對照組為41.8%，GDM組s10830962位點(diǎn)的風(fēng)險等位基因（G）的頻率顯著高于對照組（χ2=5.570，P=0.018）。而GDM組和對照組孕婦CDKAL1的rs7754840位點(diǎn)基因分布對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=0.631，P=0.729）。見表2。

表2 rs10830962和rs7754840位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)生的關(guān)系Tab.2 Relationship between rs10830962 and rs7754840 polymorphisms and GDM 例（%）

2.3rs10830962基因型與GDM孕婦臨床特征的分層分析rs10830962基因型與GDM孕婦的年齡、孕前體重指數(shù)、胎次沒有顯著的相關(guān)性（P＞0.05），而與異常妊娠史和糖尿病家族史呈顯著的相關(guān)性（P＜0.05），隨著GG基因型頻率的增加，其異常妊娠史和糖尿病家族史比例增加。rs10830962位點(diǎn)GG基因型頻率與GDM孕婦的異常妊娠史（OR=1.68，95%CI：1.22～ 2.13）和糖尿病家族史風(fēng)險均呈顯著的相關(guān)性（OR=1.46，95%CI：1.19～1.97）。見表3。

表3 rs10830962基因型與GDM孕婦臨床特征的分層分析Tab.3 Hierarchical analysis of clinical characteristics of rs10830962 genotype and GDM pregnant women

2.4rs10830962位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)生的多元Logistic回歸分析多元Logistic回歸分析顯示異常妊娠史（OR=1.75，95%CI：1.36 ～ 2.43，P=0.019）、糖尿病家族史（OR=1.64，95%CI：1.21～ 2.06，P=0.038）以及rs10830962基因型（OR=1.33，95%CI：1.09～1.84，P=0.041）均為GDM發(fā)生的風(fēng)險因素。見表4。

3 討論

遺傳因素是GDM發(fā)病的重要因素，雖然既往研究［6-7］表明了MTNR1B和CDKAL1基因與糖尿病密切相關(guān)，但該基因與GDM發(fā)生的關(guān)系，特別在國內(nèi)人群中并未明確。同時，MTNR1B基因的rs10830962位點(diǎn)和CDKAL1基因的rs7754840位點(diǎn)目前已經(jīng)被GWAS目錄被確認(rèn)為GDM主要的相關(guān)基因位點(diǎn)。因此，本研究首次探討了我國人群中rs10830962和rs7754840位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)生的關(guān)系。本研究結(jié)果表明，rs10830962（C＞G）會增加患GDM的風(fēng)險。進(jìn)一步分析rs10830962多態(tài)性與臨床特征的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，rs10830962多態(tài)性與GDM孕婦的異常妊娠史和糖尿病家族史均呈顯著的相關(guān)性，表明了rs10830962多態(tài)性可能參與GDM的發(fā)病機(jī)制。

表4 rs10830962位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)生的多元Logistic回歸分析Tab.4 Multivariate logistic regression analysis of rs10830962 polymorphism and GDM

本研究結(jié)果證實(shí)，rs10830962的次要等位基因增加了中國人群的GDM風(fēng)險，本研究結(jié)果與韓國人群的結(jié)果一致，表明了rs10830962在亞洲人種中具有普遍性，本研究也初步揭示了rs10830962在中國人群中與GDM發(fā)生的關(guān)系。既往研究［6］中，rs10830962的次要等位基因與GDM女性空腹胰島素濃度降低有關(guān)，這種多態(tài)性也決定了葡萄糖刺激胰島素分泌和血漿葡萄糖的濃度，從而增加了歐洲人群的2型糖尿病發(fā)生的風(fēng)險［10］。由于降低的β細(xì)胞胰島素分泌功能在GDM和2型糖尿病中起重要作用，因此rs10830962其具體可能影響了β細(xì)胞功能從而導(dǎo)致GDM的發(fā)生。rs10830962位于MTNR1B上游4.4 kb處［11］。生物信息學(xué)分析顯示rs10830962位于胰島的功能元件中并改變基序結(jié)合。在改變的基序中，肝細(xì)胞核因子1（hepatocyte nuclear factor 1，HNF1）是肝臟或胰腺β細(xì)胞的主要反式作用因子，靶向參與碳水化合物代謝的多個基因［12］。HNF1基序的結(jié)合可以直接激活β細(xì)胞基因并直接影響胰腺β細(xì)胞中葡萄糖刺激的胰島素分泌［13］，因此rs10830962的C至G堿基變化可能會干擾HNF1結(jié)合，調(diào)節(jié)β細(xì)胞基因表達(dá)，從而對β細(xì)胞功能產(chǎn)生有害影響。因此，rs10830962如何通過調(diào)節(jié)β細(xì)胞影響GDM的發(fā)病機(jī)制仍值得進(jìn)一步深入研究。

此外，在本研究中，CDKAL1基因的rs7754840位點(diǎn)多態(tài)性與GDM發(fā)生的風(fēng)險之間沒有顯著的相關(guān)性。本研究結(jié)果與國外人群結(jié)果相一致［14］，雖然韓國、高加索人和南印度人群的研究顯示rs7754840與GDM風(fēng)險之間存在顯著關(guān)聯(lián)［15-16］。這種差異可能是由于種族、樣本量和GDM診斷標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的差異。本研究進(jìn)一步分析MTNR1B基因rs10830962多態(tài)性與GDM孕婦臨床特征的關(guān)系，rs10830962基因型與GDM孕婦的年齡、孕前體質(zhì)量指數(shù)、胎次沒有顯著的相關(guān)性，而與GDM孕婦的異常妊娠史和糖尿病家族史風(fēng)險均呈顯著的相關(guān)性。隨著rs10830962位點(diǎn)GG基因型頻率的顯著增加，異常妊娠史增加，且糖尿病家族史比例增加。雖然既往有報道［17］顯示高齡、肥胖、喜歡吃甜食、糖尿病家族史是GDM發(fā)生的高危因素，但本研究結(jié)果也進(jìn)一步通過多元Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，rs10830962基因型與GDM孕婦的異常妊娠史和糖尿病家族史風(fēng)險均呈顯著的相關(guān)性，同時進(jìn)一步采用多元Logistic回歸分析確認(rèn)了rs10830962基因型是GDM發(fā)生的風(fēng)險因素。這些結(jié)果提示，rs10830962位點(diǎn)具有GG基因型孕婦的異常妊娠概率更高，且具有遺傳性，從而影響妊娠期間糖尿病的發(fā)生。因此，對于妊娠期婦女，孕前進(jìn)行rs10830962位點(diǎn)多態(tài)性的篩查，將有助于評估GDM的發(fā)生風(fēng)險，以進(jìn)行提前積極干預(yù)和預(yù)防。

本研究也存在一定的局限性，由于納入的樣本量比較少，而且具有地區(qū)局限性，仍需要進(jìn)一步增加不同地區(qū)的樣本量以評估綜合rs10830962基因型與GDM發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系。綜合上述，MTNR1B基因的rs10830962多態(tài)性與GDM發(fā)生風(fēng)險密切相關(guān)，具有GG基因型的孕婦其GDM發(fā)生風(fēng)險顯著增加。