蒙古族瘦素受體、脂聯(lián)素受體基因多態(tài)性與2型糖尿病交互作用研究

鄔倩 高玉敏，2 李烏云塔娜，2 龐慧，2 趙燕平 蔚培堯 王志迪 陳樂 趙靈燕，2

內蒙古醫(yī)科大學1公共衛(wèi)生學院，2慢性病分子流行病學重點實驗室（呼和浩特010110）；3內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院（呼和浩特010110）

近年來，糖尿病患者在全球呈上升趨勢。目前發(fā)現(xiàn)2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）相關基因位點有400 多個［1］。其中，瘦素受體（leptin receptor，LEPR）、脂聯(lián)素受體1（adiponectin receptor 1，ADIPOR1）和脂聯(lián)素受體2（adiponectin receptor 1，ADIPOR2）基因單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）對T2DM 的影響備受關注，研究證實LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533 和ADIPOR2 rs11061971 位 點多態(tài)性均與T2DM 發(fā)生有關，且有種族差異［2-5］。內蒙古自治區(qū)是蒙古族主要聚居地，該民族居住環(huán)境、生活和飲食習慣與其他民族有所不同，其LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性與T2DM 的關系尚不清楚。

研究表明，遺傳和環(huán)境因素相互作用影響T2DM 發(fā)生發(fā)展［6］。廣義多因子降維法（generalized multifactor dimensionality reduction，GMDR）［7］是研究基因-環(huán)境（基因）交互作用的常用統(tǒng)計方法。因此，本研究擬采用GMDR 模型探討LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性和環(huán)境因素交互作用與蒙古族T2DM 的相關性，這對識別“高危基因型”蒙古族人群，及時采取防治措施有重要臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象2018年8月至2020年9月，分別于內蒙古自治區(qū)呼和浩特市、錫林浩特市和通遼市開展蒙古族人群流行病學調查。納入標準：（1）符合三代直系血親為蒙古族；（2）年齡≥18 周歲，男女兼有；（3）當?shù)鼐幼r間≥5年；（4）獲知情同意。排除標準：（1）有原發(fā)性疾病者；（2）1 型糖尿病者；（3）妊娠或哺乳期婦女；（4）精神或軀體殘疾者；（5）近三個月內使用影響糖脂代謝類藥物者；（6）流動人口。最終確定符合標準的238 例蒙古族T2DM 患者為病例組，同期未患T2DM 且符合標準的238 例蒙古族人群為對照組。所有研究方法符合相關標準指南，研究方案經(jīng)內蒙古醫(yī)科大學倫理委員會批準。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料及生化檢測采取面對面方式完成問卷調查，內容包括一般人口學、家族史、生活行為方式等。血壓、身高、腰臀圍等用統(tǒng)一儀器和方法測量。所有對象清晨空腹≥8 h 后，采外周靜脈血，離心后收集血漿、血清和全血細胞，測空腹血糖和血脂四項。

1.2.2 變量定義T2DM：（1）自報告已被專業(yè)醫(yī)生診斷為糖尿病；（2）正在使用抗糖尿病藥物，和/或定期接受糖尿病治療；（3）空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或2 h 血糖≥11.1 mmol/L。身體活動［8］分：低（＜3.0 METs）、中（3.0 ～6.0 METs）和高（≥6.0 METs）。吸煙為正在吸煙或已戒煙≤3年。飲酒為過去一年飲酒≥1次/月。體質量指數(shù)（BMI）在24 ～27.9 kg/m2為超重、＞28 kg/m2為肥胖［9］。男性腰臀比（WHR）≥0.9，女性≥0.8 為中心型肥胖。

1.2.3 DNA 提取及SNP 含量測定與分型使用離心柱式全血基因組DNA 快速提取試劑盒（天根生化科技有限公司）提取全血基因組DNA。紫外分光光度法（NanoDrop-2000c 分光光度計）檢測DNA 濃度和純度。血清瘦素和脂聯(lián)素水平由上海優(yōu)選生物科技有限公司檢測。

多重高溫連接酶檢測反應技術（imLDRTM 多重SNP 分型試劑盒）用于SNP 基因分型實驗。聚合酶鏈式反應（PCR）引物擴增（表1）、多重單堿基延伸反應及SNP 基因分型實驗委托上海天昊生物科技有限公司完成，并由其生產設計實驗中的所有引物。

表1 SNP 信息Tab.1 SNP information

1.3 統(tǒng)計學方法用EpiData 3.1雙錄入數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析用SPSS 25.0。計量資料用均數(shù)±標準差表示，組間比較用t檢驗；計數(shù)資料用頻數(shù)和百分比表示，組間比較用χ2檢驗。用logistic 回歸方法進行基因型頻率和基因位點與T2DM 的關聯(lián)性分析。GMDR軟件構建模型并分析基因與環(huán)境（基因）交互作用對蒙古族T2DM 的影響。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 蒙古族人群一般特征病例組BMI、WHR、空腹血糖、甘油三酯水平高于對照組（P＜0.05）；病例組的高密度脂蛋白水平低于對照組（P＜0.05）。兩組文化程度、糖尿病家族史、高血壓史在兩組間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其余因素如性別、年齡、婚姻情況等兩組之間差異均無統(tǒng)計學意義。見表2。

表2 病例組與對照組一般情況比較Tab.2 General situation of case group and control group ±s

表2 病例組與對照組一般情況比較Tab.2 General situation of case group and control group ±s

注：*P ＜0.05

參數(shù)文化程度［例（%）］小學及以下初中及高中大學及以上BMI（kg/m2）WHR空腹血糖（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白（mmol/L）糖尿病家族史［例（%）］是 否高血壓史［例（%）］是 否病例組（n=238）120（50.42）89（37.40）29（12.18）27.95±4.42 0.93±0.06 8.87±3.35 2.87±2.05 1.32±0.40 54（22.69）184（77.31）146（61.34）92（38.66）對照組（n=238）118（49.58）109（45.79）11（4.63）25.22±4.29 0.90±0.12 5.33±0.49 1.62±1.06 1.43±0.34 31（13.02）207（86.98）87（36.55）151（63.45）t/χ2值10.14-6.83-3.01-15.90-8.36 3.17 7.58 29.27 P 值0.006*＜0.001*0.003*＜0.001*＜0.001*0.002*0.006*＜0.001*

2.2 SNP位點等位基因及基因型頻率分布4個位點均符合Hardy-Weinber 遺傳平衡定律，表明樣本具有群體代表性。校正后，各基因型頻率分布在病例組和對照組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 病例組和對照組基因型頻率分布Tab.3 Genotype frequency distribution in case group and control group例（%）

2.3 SNP 位點與T2DM 的關聯(lián)性分析校正后的rs3790433 位點CC+CT 基因型T2DM 發(fā)病風險增加（OR＞1，P＜0.05），rs1106197 位點AA+AT 基因型T2DM 發(fā)病風險增加（OR＞1，P＜0.05），見表4。

表4 基因位點遺傳模型與T2DM 關聯(lián)分析Tab.4 Correlation analysis of gene locus genetic model and T2DM

2.4 基因-環(huán)境（基因）交互作用分析GMDR 結果顯示，rs3790433 和超重/肥胖與rs3790433 和高血壓史的交互作用模型差異有統(tǒng)計學意義（P=0.0010）。一階交互最優(yōu)模型為rs3790433 與超重/肥胖的交互作用，其交叉一致性系數(shù)為10/10。校正后，rs12037879、rs10920533 和高血壓史有交互作用（P=0.010 7）。rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用也構成較好模型（P= 0.0010）。見表5。

表5 各基因位點與環(huán)境交互作用GMDR 分析結果Tab.5 GMDR analysis result of interaction between different gene loci and environment

3 討論

2020年數(shù)據(jù)顯示，蒙古族T2DM 患病率為10.76%［10］，其患病率正在持續(xù)上升，已成為嚴重的公共衛(wèi)生問題。本研究納入476 例研究對象進行病例對照研究，病例組WHR、BMI 和TG 水平升高，HDL 呈低水平。高血脂是指體內血脂水平高于正常，可表現(xiàn)為體內TG 升高、HDL 降低等情況，其在一定程度上影響人體血糖代謝，降低胰島素敏感度，增加胰島素抵抗（insulin resistance，IR），誘發(fā)T2DM［11］。肥胖作為T2DM 重要發(fā)病危險因素，WHR 和BMI 是其常用替代指標［12］。因此，肥胖及高血脂水平可能與蒙古族T2DM 相關，臨床上可重點關注這些異常指標，以便及時發(fā)現(xiàn)并預防T2DM發(fā)生。

本研究結果提示在內蒙古地區(qū)蒙古族人群中，LEPR、ADIPOR 基因各位點基因型頻率分布無差異，這與鄭文文等［13］研究結果一致，中國漢族人群ADIPOQrs1501299、rs2241766 位點基因型頻率在病例組和對照組間分布無明顯差異。但本課題組既往研究［14］發(fā)現(xiàn)，呼和浩特市漢族人群LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 基因型頻率分布在兩組間差異有統(tǒng)計學意義，這提示同一基因不同位點基因型頻率在不同人群中的分布可能有差異。

既往研究發(fā)現(xiàn)，LEPR rs3806318 位點AG 基因型、rs1327118 位點CG 基因型是T2DM 高危基因型［15］。LEPR rs1892534 位點CC + CT 基因型個體患T2DM 的風險增加2.905 倍，rs2211651 位點TG+ GG 基因型個體患T2DM 風險是TT 基因型的2.604 倍［14］。本研究中，LEPRrs3790433 位點CC+CT 基因型個體患T2DM 風險是TT 基因型的2.218倍、ADIPOR2 rs1106197 位點AA+AT 基因型個體患T2DM 風險增加1.918 倍，說明LEPR、ADIPOR 基因突變與T2DM 相關。

不同基因位點對T2DM 影響與研究對象的遺傳背景、種族差異有關。已報道漢族人群中，LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 位點與T2DM 相關［14］，ADIPOR1的-1927 T/C多態(tài)性位點與寧波人IR有關［16］。國外研究顯示，安曼人ADIPOR1rs666089、ADIPOR2rs11061971 引起脂聯(lián)素調節(jié)IR 功能障礙［17］。地中海飲食人群的LEPR rs3790433 G 等位基因與肥胖、IR 相關［18］。國內外缺少蒙古族人群LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性與蒙古族T2DM 易感性的報道。通過本研究發(fā)現(xiàn)，LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533和ADIPOR2 rs11061971 位點多態(tài)性影響蒙古族T2DM 易感性，為預測蒙古族T2DM 的高風險，探究蒙古族T2DM發(fā)生機制提供理論依據(jù)。

GMDR 方法通過構建遺傳風險評估模型，分析多因素交互作用對人群發(fā)病風險的影響，對開發(fā)個性化防治措施有重要理論和現(xiàn)實意義。漢族人群LEPRrs3806318 和rs1327118 位點與環(huán)境因素在T2DM 易感性中無交互作用［15］，但本研究發(fā)現(xiàn)LEPR、ADIPOR 基因多態(tài)性和高血壓史、超重/肥胖的交互作用與蒙古族T2DM 遺傳易感性相關。這一定程度上支持了基因-環(huán)境交互作用對T2DM易感性可能存在民族差異，但不同位點多態(tài)性可能結果不同，有待進一步證實。

總之，本研究得出，rs12037879、rs10920533 和高血壓史及rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用與蒙古族T2DM 相關，rs3790433 CC+CT基因型、rs1106197 AA+AT 基因型為蒙古族T2DM“高危險”基因型，為臨床中在蒙古族聚集地通過基因檢測，預見T2DM 發(fā)生提供理論依據(jù)，也有助于采取針對性措施控制環(huán)境危險因素保護易感人群。本研究僅探討了內蒙古地區(qū)蒙古族人群且樣本量有限，今后需繼續(xù)擴大樣本量，開展多民族、多地區(qū)、不同環(huán)境因素的縱向研究，進一步闡明基因多態(tài)性與環(huán)境因素在蒙古族T2DM 發(fā)病機制中的作用，探究蒙古族T2DM 與其他民族有無本質性差異。