INSIG1基因多態(tài)性與成年人肥胖的相關(guān)性研究

魏 嫻，凱塞爾·吐爾吾東，陶 靜，馬依彤

（1新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,烏魯木齊 830054；2新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院，烏魯木齊 830000）

肥胖是慢性和代謝性疾病的主要危險(xiǎn)因素之一，且肥胖的患病率逐年增高[1]。在全球范圍內(nèi)，2013年男性的肥胖比例從1980年的28.8%上升到2013年的36.9%，女性從29.8%上升到38.0%[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年全球肥胖約造成340萬人死亡，3.9%的生命損失[3]。研究表明，肥胖是一種復(fù)雜的多基因疾病，遺傳影響占個(gè)體40%～70%的差異[4]。全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAs)對體質(zhì)指數(shù)（BMI）的研究已鑒定出97個(gè)遺傳變異，這些基因僅解釋了BMI變異的2.7%[5]。最近，一項(xiàng)來自六個(gè)國家的大量同卵雙生子的多中心研究報(bào)告了BMI的連鎖易感基因座在染色體7q36.3區(qū)域[6]。該區(qū)域也已在其他研究中被證明與肥胖和甘油三酯水平有關(guān)[7]。7q36.3號染色體上的基因組間隔包括22個(gè)已知基因，包括胰島素誘導(dǎo)的基因1（INSIG1）[8]，包括INSIG1和INSIG2在內(nèi)的INSIG基因在調(diào)節(jié)膽固醇的合成中起著重要作用，主要在肝臟中[9]，但有關(guān)INSIG1基因與肥胖之間關(guān)系的研究較少。本研究旨在探討INSIG1基因多態(tài)性與新疆成年人肥胖的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究方案的倫理認(rèn)可本研究得到新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。根據(jù)《赫爾辛基宣言》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。所有患者均簽署書面知情同意書，并進(jìn)行DNA分析以及收集相關(guān)臨床數(shù)據(jù)。

1.2 樣本來源本研究為病例對照研究，涉及18歲及以上的受試者。肥胖患者和非肥胖對照者均來自心血管風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查（CRS）[10]。按照亞太人口標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)體質(zhì)指數(shù)（BMI），將受試者分為正常體重（18.5～22.99 kg/m2）和肥胖（>25 kg/m2）[11]。具有以下條件的個(gè)人不被招募：懷孕；癌癥，腎臟或肝病病史；嚴(yán)重的冠狀動脈疾??；藥物濫用；糖尿病皮質(zhì)類固醇或甲狀腺劑量高于替代劑量；接受降脂藥物的個(gè)人。本研究最終納入516名肥胖受試者（病例組）和463名正常體重對照者（對照組）。

使用標(biāo)準(zhǔn)化方案進(jìn)行人體測量（身高，體重和腰圍）。高血壓：至少在兩種不同的場合下收縮壓≥140 mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg。糖尿病：兩次空腹血糖水平≥7.0 mmol/L，使用胰島素或口服降糖藥或自訴糖尿病史。收集以下信息：年齡、性別、高血壓、糖尿病、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。

1.3 基因分型將血樣吸入5 mL乙二胺四乙酸（EDTA）管中，以4 000×g離心5 min以分離血漿。使用標(biāo)準(zhǔn)的苯酚-氯仿方法從外周血白細(xì)胞中提取基因組DNA。將DNA樣品儲存在-80℃直至使用。使用時(shí)，將DNA稀釋至50 ng/μL的濃度。使用Haploview 4.2軟件和International HapMap Project網(wǎng)站的第I＆II期數(shù)據(jù)庫（http：//www.hapmap.org），本研究通過使用次要等位基因頻率（MAF）≥0.05并獲得了INSIG1的一個(gè)標(biāo)簽SNP：rs2721。連鎖不平衡模式，r2≥0.8為截止值。使用TaqMan SNP基因分型分析法（Applied Biosystems）進(jìn)行基因分型。TaqMan?SNP基因分型分析（ABI）所用的引物和探針是根據(jù)ABI網(wǎng)站（http://appliedbiosystems.com.cn/）。使用Applied Biosystems 7900HT標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)熒光定量PCR系統(tǒng)進(jìn)行熱循環(huán)。使用序列檢測系統(tǒng)（SDS）自動化控制器軟件v2.4（ABI）讀取板。使用2.5μLTaqMan Universa Master Mix，0.15μL探針和1.85 ddH2O在6μL最終反應(yīng)體積（含1μLDNA）中進(jìn)行PCR擴(kuò)增。熱循環(huán)條件如下：95℃5 min；95°C的40個(gè)循環(huán)持續(xù)15 s；并在60°C下放置1 min。使用序列檢測系統(tǒng)（SDS）自動化控制器軟件v2.4（ABI）讀取所有96孔板。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理使用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過卡方檢驗(yàn)評估Hardy-Weinberg平衡。計(jì)量資料用（±s）表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)評估病例組和對照組之間的差異。計(jì)數(shù)資料用n(%)表示，采用χ2檢驗(yàn)。采用logistic回歸分析評估主要危險(xiǎn)因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者臨床基本特征比較病例組和對照組受試者在年齡、性別、HDL-C、LDL-C水平以及吸煙和飲酒患病率上的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。兩組患者在BMI、高血壓、腰臀比、TC和TG水平上的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001），見表1。

表1 兩組受試者臨床基本特征比較

2.2 病例組和對照組受試者中INSIG1基因rs2721多態(tài)性的分布在病例組和對照組中，INSIG1基因rs2721位點(diǎn)基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡（P均>0.05）。rs2721基因型分布，顯性模型（GT/TT與GG），隱性模型（TT與GT/TT）在病例組和對照組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

表2 病例組和對照組受試者中INSIG1基因rs2721多態(tài)性的分布/n(%)

表3顯示了肥胖的主要混雜因素的多變量logis?tic回歸分析。在對混雜因素進(jìn)行多變量調(diào)整后，如年齡、性別、TG、TC、HDL-C，LDL-C和高血壓、吸煙、飲酒，rs2721的顯性模型（GT/TT vs GG）仍然與肥胖相關(guān)（OR=1.393，95%CI=1.047～1.853，P=0.023）。

表3 Logistic回歸分析

2.3 INSIG1基因rs2721多態(tài)性與肥胖風(fēng)險(xiǎn)的分層分析根據(jù)性別、高血壓、吸煙、飲酒和腰臀比狀況進(jìn)行了分層分析，結(jié)果顯示rs2721 GT/TT基因型顯著增加 吸 煙 者（AOR=2.348，95%CI=1.163～4.742，P=0.017）和飲酒者（AOR=2.710，95%CI=1.575～5.710，P=0.008）的肥胖風(fēng)險(xiǎn)。還觀察到rs2721與吸煙（RERI=0.61，AP=0.40，SI=5.1，P<0.05），飲酒（RERI=1.40，AP=0.56和SI=12.67，P<0.05）之間存在顯著的交互作用。見表4。

表4 INSIG1基因rs2721多態(tài)性與肥胖風(fēng)險(xiǎn)的分層分析

2.4 rs2721與脂質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)rs2721 GT/TT基因型的TG水平明顯高于GG基因型的TG水平（P<0.05）（圖1A）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之間的TC水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（圖1B）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之間的HDL-C水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（圖1C）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之間的LDL-C水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（圖1D）。

圖1 rs2721與脂質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)

3 討論

在本研究中，調(diào)查了新疆成年人群INSIG1基因SNP與肥胖風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明，rs2721與肥胖易感性顯著相關(guān)。

肥胖是高血壓、糖尿病、冠心病和中風(fēng)的主要危險(xiǎn)因素[12-13]。研究表明，INSIG1基因可通過甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（SREBP）途徑和固醇調(diào)節(jié)HMG-CoA還原酶（HMGCR）途徑的降解來影響細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成[14-16]。在動物中進(jìn)行的研究證明INSIG1基因在脂質(zhì)體內(nèi)平衡中的關(guān)鍵作用。在體內(nèi)，飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠脂肪組織中INSIG1基因的mRNA水平顯著增加[17]。Takaishi等[18]發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性insig-1表達(dá)的增加與脂肪生成增加有關(guān)，同時(shí)可降低肝臟和血漿中高水平的TG。此外，單獨(dú)敲除小鼠中的INSIG1或INSIG2基因可能會導(dǎo)致小鼠肝臟中的膽固醇和TG水平升高[19]。提示INSIG1基因可能影響脂質(zhì)的體內(nèi)平衡。一項(xiàng)包括705個(gè)肥胖病例和1 325個(gè)非肥胖對照的病例對照研究結(jié)果表明rs2721與肥胖無關(guān)[20]。但Smith等[8]研究發(fā)現(xiàn)INSIG1 rs2721與TG水平有關(guān)。與GG基因型相比，在手術(shù)肝活檢樣本中，INSIG1 rs2721 TT基因型的攜帶者TG水平高9%，INSIG1表達(dá)低2倍。

本研究對INSIG1基因中rs2721的多態(tài)性進(jìn)行了基因分型，發(fā)現(xiàn)rs2721與肥胖有關(guān)。rs2721 GT/TT基因型在肥胖患者中的頻率高于對照組。在對多個(gè)混雜因素進(jìn)行調(diào)整之后，這種關(guān)聯(lián)仍然存在，表明rs2721 GT/TT是肥胖的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并且在rs2721中患有T等位基因的受試者中肥胖的風(fēng)險(xiǎn)增加。

此外，本研究還分析了基因型和脂質(zhì)水平之間的關(guān)系，結(jié)果顯示，與T等位基因非攜帶者相比，rs2721中的T等位基因（GT/TT）攜帶者具有更高的TG水平。因此，INSIG1基因中rs2721的變異可能影響脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)，并導(dǎo)致TG總含量增加。機(jī)制可能是INSIG1基因可通過SREBP途徑和HMGCR途徑來影響細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成，這是控制負(fù)反饋調(diào)節(jié)最重要的機(jī)制。本研究仍存在一些局限性。首先，僅基于當(dāng)前的觀察關(guān)聯(lián)研究得出結(jié)論，未能得出危險(xiǎn)因素與肥胖之間的因果關(guān)系。其次，本研究的樣本量相對適中，rs2721與肥胖之間的關(guān)聯(lián)應(yīng)通過更大樣本量的研究來證實(shí)。第三，本研究缺乏功能驗(yàn)證，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究以闡明INSIG1基因多態(tài)性與肥胖之間的潛在分子機(jī)制。

綜上，本研究表明INSIG1基因多態(tài)性與新疆成年人受試者的肥胖具有相關(guān)性?；加衦s2721的GT/TT基因型或T等位基因的受試者肥胖風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。