劉義,黃麗紅,李想,王鳳,王禹,喬永超(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院.檢驗(yàn)科,.老年病科,廣西桂林 541004)
2 型糖尿?。═2DM)是一種多基因遺傳的進(jìn)行性代謝疾病,其發(fā)生及演變與環(huán)境和遺傳因素密切相關(guān)[1]。目前,臨床上已對(duì)T2DM 的遺傳易感性進(jìn)行了大量研究,其中,脂聯(lián)素基因(ADIPOQ)不同位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性(SNP)與T2DM 及其代謝參數(shù)間的關(guān)系在不同人群中被廣泛報(bào)道[2-4],然而,上述文獻(xiàn)結(jié)果存在明顯的不一致性。
一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明,ADIPOQ基因rs2241766 SNP 與歐洲和東亞人群T2DM 不相關(guān),并且對(duì)南亞和西亞人群的T2DM 影響結(jié)果呈現(xiàn)相反性[5],其TG、TT 和TT+TG 基因型增加了西亞人群的T2DM 風(fēng)險(xiǎn)(P分別為0.02,0.01,0.01;OR分別為2.22,2.29,2.28;95%CI:1.14~1.32,1.21~4.34,1.21~4.28),但卻降低了南亞人群的T2DM 風(fēng)險(xiǎn)(P分別為0.009,0.005,0.004;OR分別為0.54,0.53,0.53;95%CI:0.34~0.86,0.34~0.83,0.34~0.82)。這使得rs2241766 SNP 對(duì)T2DM 易感性的影響存在爭(zhēng)議,上述SNP 的分布差異可能與人群、種族和地區(qū)相關(guān),分布不同對(duì)T2DM 易感性的影響也不同。本研究旨在探討廣西壯族人群rs2241766 SNP 與T2DM 易感性及其多種代謝指標(biāo)之間的潛在相關(guān)性,以期為T2DM 的早期預(yù)防、診斷、治療及群體遺傳學(xué)研究等提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象 招募2021 年9 月至2022 年1 月于桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科就診的212 例T2DM 患者作為T2DM 組,其中男117 例,女95 例,年齡39.0~56.8 歲,中位年齡49.0 歲。納入標(biāo)準(zhǔn):T2DM 患者均遵循2020 年美國糖尿病協(xié)會(huì)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];均無相關(guān)藥物治療史(如二甲雙胍、磺酰脲類、吡格列酮及胰島素等用藥);均未合并重大并發(fā)癥(如腎病、腦卒中、視網(wǎng)膜病變等);均無糖尿病家族史。排除標(biāo)準(zhǔn):排除T2DM 外的其他類型糖尿?。ㄈ? 型糖尿病和妊娠性糖尿病等);均排除肝、腎、肺、心腦血管、自身免疫、重度感染、惡性腫瘤等重大疾病;排除具有重大外傷及近期手術(shù)史的患者。納入同期在桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院體檢中心體檢的289 例健康志愿者作為健康人對(duì)照組,其中男116例,女173 例,年齡35.0~48.0 歲,中位年齡42.0歲。各研究對(duì)象均屬于獨(dú)立的廣西壯族個(gè)體,個(gè)體間均無親緣關(guān)系。本研究方案獲得桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號(hào):QTLL202123),各研究對(duì)象均知情同意。
1.2 主要儀器與試劑 QT-1 漩渦混合器(上海琪特分析儀器公司),TD5A-WS 臺(tái)式低速離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器公司),DK-8D 型電熱恒溫水槽(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司),F(xiàn)R-110 紫外分析裝置、FR-250 電泳儀(上海復(fù)日科技公司),多用途水平電泳槽(北京百晶生物科技公司),2720 Thermal Cycler 擴(kuò)增儀、3130xl genetic analyze 分析儀(美國ABI 公司),Cabas8000 全自動(dòng)生化免疫分析儀(上海羅氏診斷產(chǎn)品公司),Autolumo A2000 Plus 全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光測(cè)定儀(鄭州安圖實(shí)驗(yàn)儀器公司)。DNA 全血提取試劑盒(北京天根生化科技公司),SNPscanTM分型試劑盒、Tag DNA 連接酶(50 U/μL)、Tag DNA 連接緩沖液購自上海天昊生物科技公司,10×PCR 緩沖液、dNTP mix(2.5 mmol/L)、TaKaRa HotStart Taq DNA 耐熱聚合酶(5 U/μL)購自日本TaKaRa 公司,Hi-Di 甲酰胺、GeneScanTM-600 染料購自美國ABI 公司,MgCl2(25 mmol/L)購自上海生工公司,葡萄糖測(cè)定試劑盒(葡萄糖氧化酶法)、尿素/尿素氮檢測(cè)試劑盒(比色法)、肌酐檢測(cè)試劑盒(苦味酸法)、三酰甘油檢測(cè)試劑盒(比色法)、膽固醇檢測(cè)試劑盒(酶比色法)、高密度脂蛋白膽固醇檢測(cè)試劑盒(酶比色法)、低密度脂蛋白膽固醇檢測(cè)試劑盒(直接法)及C 反應(yīng)蛋白檢測(cè)試劑盒(免疫比濁法)均購自上海羅氏診斷產(chǎn)品公司,促腎上腺皮質(zhì)激素檢測(cè)試劑盒、血管緊張素2 檢測(cè)試劑盒、醛固酮檢測(cè)試劑盒、腎素檢測(cè)試劑盒、人生長(zhǎng)激素檢測(cè)試劑盒、胰島素樣生長(zhǎng)因子1 檢測(cè)試劑盒、人皮質(zhì)醇檢測(cè)試劑盒(均為磁微粒化學(xué)發(fā)光法)購自鄭州安圖生物工程公司。
1.3 方法
1.3.1 標(biāo)本采集及臨床生化指標(biāo)測(cè)定 采集各研究對(duì)象體檢或就診時(shí)的空腹靜脈血3~5 mL,置于EDTA-K2抗凝管中,3 000 r/min 離心5 min,分離血漿和白膜層血液,置于2.5 mL EP 管中。嚴(yán)格按照試劑盒及儀器說明書操作檢測(cè)血漿標(biāo)本的各項(xiàng)臨床生化指標(biāo),包括:空腹血糖(FPG)、尿素(Urea)、肌酐(Cr)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、C 反應(yīng)蛋白(CRP)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、血管緊張素2(AⅡ)、醛固酮(ALD)、腎素(REN)、生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF-1)及皮質(zhì)醇(Cor)。各指標(biāo)的參考區(qū)間:FPG:3.9~6.1 mmol/L;Urea:2.14~7.14 mmol/L;Cr:男性62~106 μmol/L,女 性44~80 μmol/L;TG:<2.26 mmol/L;TC:<5.2 mmol/L;HDL-C:1.16~1.55 mmol/L;LDL-C:<3.37 mmol/L;CRP:<5 mg/L;ACTH:7.2~63.4 pg/mL;A Ⅱ:25~129 pg/mL(臥位);ALD:40~310 pg/mL(站位);REN:4~38 pg/mL(站位);GH:男性<0.02 ng/mL,女性0.024~5.419 ng/mL;Cor:4.26~24.85 pg/dL。
1.3.2 DNA 樣本制備及濃度、純度鑒定 取200 μL白膜層血液樣本,按照人類基因組DNA 全血提取試劑盒說明書進(jìn)行基因組DNA 提取。取1 μL DNA 樣本通過紫外分光光度儀檢測(cè)其吸光度(A260nm/A280nm)值,選取比值為1.7~2.0,濃度30~50 ng/μL,總量大于600 ng 的DNA 樣本置于-80 ℃儲(chǔ)存。
1.3.3 引物設(shè)計(jì)與合成 利用NCBI 在線數(shù)據(jù)庫查詢ADIPOQ基因rs2241766 位點(diǎn)的堿基序列,引物片段大小305 bp。采用Primer Premier 3.0 軟件設(shè)計(jì)引物,并委托上海天昊生物科技公司進(jìn)行引物合成。上游引物序列:5'-TGAGTCGTGGTTTCCTGG TCAGGA-3',長(zhǎng)度24 bp;下游引物序列:5'-TTTGA GTCGTGGTTTCCTGGTCAGGC-3',長(zhǎng)度26 bp。退火溫度58~62 ℃,產(chǎn)物片段大小80~150 bp。
1.3.4 PCR 擴(kuò)增及分型檢測(cè) 樣本裂解總體積為10 μL,包括:30~50 ng/μL DNA 樣本4 μL,2.5 μL 4×DNA 連接緩沖液,3.5 μL ddH2O。樣本裂解參數(shù):98 ℃裂解5 min 后立即冰置。連接反應(yīng)總體積為20 μL,包括:10 μL 裂解DNA 樣本,2 μL 10×DNA 連接緩沖液,50 U/μL DNA 連接酶0.5 μL,1 μL連接探針混合物,6.5 μL ddH2O。連接反應(yīng)參數(shù):94 ℃1 min,58 ℃4 h,循環(huán)4 次;94 ℃2 min,72 ℃保存連接產(chǎn)物。多重?zé)晒釶CR 反應(yīng)總體積為20 μL,包括:10 μL 2×PCR 混合物,1 μL 多重引物混合物Ⅰ/Ⅱ,1 μL 連接產(chǎn)物,8 μL ddH2O。多重?zé)晒釶CR 反應(yīng)參數(shù):95 ℃2 min;94 ℃20 s,62 ℃40 s(每個(gè)循環(huán)-0.5 ℃),72 ℃1.5 min,循環(huán)9 次;94 ℃20 s,57 ℃40 s,72 ℃1.5 min,循環(huán)25 次;68 ℃1 h,4 ℃保存產(chǎn)物。取1 μL 稀釋10 倍的PCR 產(chǎn)物、0.5 μL Liz600 分子量?jī)?nèi)標(biāo)與8.5 μL Hi-Di 混勻,95 ℃變性5 min 后用ABI 3730XL 測(cè)序儀進(jìn)行熒光毛細(xì)管電泳分離,最終通過Gene-Mapper 4.1軟件根據(jù)產(chǎn)物應(yīng)有的位置是否出現(xiàn)檢測(cè)峰判斷是否有對(duì)應(yīng)的等位基因,從而確定分型結(jié)果,各基因型包括:GG(單峰)、TG(雙峰)和TT(單峰)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 27.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均以樣本量100 為界限進(jìn)行Kolmogorov-Smirnov 或Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布的計(jì)量資料均以表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),兩組以上比較采用One way ANOVA 檢驗(yàn);非正態(tài)分布的計(jì)量資料均以中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn),兩組以上比較采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)。組間計(jì)數(shù)資料比較及Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律采用χ2檢驗(yàn);采用二元Logistic回歸進(jìn)行基因多態(tài)性遺傳風(fēng)險(xiǎn)分析。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 廣西壯族T2DM 患者與健康人群rs2241766T/G 多態(tài)性的比較ADIPOQ基因rs2241766T/G 位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率分布如下:T2DM 患者:GG(5.7%)、TG(44.3%)、TT(50.0%),G(27.8%)和 T(72.2%);健康對(duì)照人群:GG(11.8%)、TG(37.7%)、TT(50.5%),G(30.6%)和T(69.4%)。基因型頻率符合Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律(T2DM 組:χ2=2.57,P=0.28;健康人對(duì)照組:χ2=4.62,P=0.1),表明所選研究對(duì)象的ADIPOQrs2241766T/G 基因型分布具有良好的群體代表性。T2DM 組與健康人對(duì)照組間基因型頻率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.294,P=0.043);兩組間等位基因頻率相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.918,P=0.338)。見表1。
表1 廣西壯族T2DM 患者及健康人群ADIPOQ 基因rs2241766 SNP 的頻率分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.2 廣西壯族 T2DM 患者ADIPOQ基因rs2241766T/G 多態(tài)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 Logistic 回歸結(jié)果顯示,相比于GG 基因型,TG(OR=2.443,95%CI:1.197~4.988,P=0.014)、TT(OR=2.057,95%CI:1.017~4.159,P=0.045)及TG+TT(OR=2.222,95%CI:1.122~4.402,P=0.022)基因型與T2DM 風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān)。在調(diào)整性別和年齡共同混雜因素后,此相關(guān)性仍持續(xù)存在,rs2241766T/G 的TG、TT 及TG+TT 基因型患T2DM 風(fēng)險(xiǎn)分別是GG 基因型的2.863 倍(OR=2.863,95%CI:1.352~6.060,P=0.006)、2.291 倍(OR=2.291,95%CI:1.094~4.800,P=0.028)和2.532 倍(OR=2.532,95%CI:1.235~5.192,P=0.011)。見表1。
2.3 廣西壯族T2DM 患者與健康對(duì)照人群的一般臨床資料比較 如表2 分析結(jié)果顯示,相比于健康人對(duì)照組,T2DM 組的男性頻率、中位年齡及血漿FPD、Urea、TG、CRP、AⅡ、REN、GH、Cor 水平升高,而HDL-C、ACTH、ALD、IGF-1 水平下降,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05);血漿Cr、TC、LDL-C 水平在T2DM 組中雖呈升高趨勢(shì),但兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。
表2 廣西壯族T2DM 患者和健康對(duì)照人群的一般臨床資料比較
2.4 廣西壯族人群同種rs2241766T/G 基因型的代謝指標(biāo)比較 相比于健康人對(duì)照組GG 基因型,T2DM 組GG 基因型的FPG、AⅡ、REN、GH、Cor 水平升高,ACTH、ALD、IGF-1 水平下降,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。FPG、Urea、TG、TC、CRP、AⅡ、REN、GH、Cor 水平在兩組TG 型間的差異仍具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05),且在T2DM 組呈現(xiàn)高水平狀態(tài);而HDL-C、ACTH、ALD、IGF-1 則呈低水平趨勢(shì)(P均<0.05)。T2DM 組TT 型的FPG、Urea、TG、CRP、AⅡ、REN、GH、Cor 水平明顯高于健康人對(duì)照組,但其HDL-C、ACTH、ALD、IGF-1 水平則相反(P均<0.05)。見表3~5。
表3 T2DM 患者與健康對(duì)照人群GG 基因型的臨床代謝指標(biāo)比較
表4 T2DM 患者與健康對(duì)照人群TG 基因型的臨床代謝指標(biāo)比較
表5 T2DM 患者與健康對(duì)照人群TT 基因型的臨床代謝指標(biāo)比較
2.5ADIPOQrs2241766T/G 多態(tài)性對(duì)T2DM 代謝指標(biāo)的影響 T2DM 患者的FPG、Urea、TG、TC、HDL-C、LDL-C、CRP、ACTH、AⅡ、ALD、REN、GH、IGF-1、Cor 水平均不受rs2241766T/G SNP 顯著影響,各基因型間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),但三組不同基因型患者的Cr 水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.049),rs2241766T/G SNP 可影響廣西壯族T2DM 患者的Cr 代謝水平。見表6。
表6 不同rs2241766T/G 基因型T2DM 患者的臨床代謝指標(biāo)比較
T2DM 是一種常見的慢性進(jìn)行性代謝疾病,常導(dǎo)致機(jī)體各種代謝參數(shù)出現(xiàn)異常[7-9]。本研究發(fā)現(xiàn)T2DM 患者的FPD、Urea、TG、CRP、AⅡ、REN、GH、Cor 水平高于健康對(duì)照人群;而HDL-C、ACTH、ALD、IGF-1 水平低于健康人對(duì)照人群,符合T2DM的代謝特征[10]。
ADIPOQ作為糖尿病腎病候選基因[11],被證實(shí)與代謝綜合征及T2DM 易感性相關(guān)[4,12-14]。其中,rs2241766 SNP 在不同人群中被廣泛報(bào)道。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),TG、TT 基因型及TG+TT 基因型均與T2DM 易感性增加顯著相關(guān)。在調(diào)整性別和年齡共同風(fēng)險(xiǎn)因素后,此相關(guān)性仍顯著;TG、TT、TG+TT基因型患T2DM 的風(fēng)險(xiǎn)分別是GG 基因型的2.863、2.291 和2.532 倍,表 明rs2241766G/T SNP 為T2DM 風(fēng)險(xiǎn)因素,且TG 和TT 基因型可能是T2DM易感基因型,而GG 基因型可能對(duì)其有保護(hù)作用。此相關(guān)性與以往不同人群中的研究結(jié)果呈現(xiàn)一致性[3,15-17],但仍與部分報(bào)道結(jié)果相悖,例如Han等[18]研究表明此多態(tài)性與T2DM 不相關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),無論是T 等位基因還是G 等位基因均與廣西壯族人群T2DM 風(fēng)險(xiǎn)不相關(guān),不構(gòu)成其易感因素。但近期針對(duì)中國臺(tái)灣人群的研究表明,攜帶G等位基因的中國臺(tái)灣個(gè)體發(fā)生T2DM 風(fēng)險(xiǎn)比攜帶T等位基因人群高0.82 倍[2];Dong 等[5]的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明,rs2241766 T 等位基因增加了西亞人群T2DM 風(fēng)險(xiǎn),而相同等位基因卻降低了南亞人群的T2DM 風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述,地區(qū)差異、人群不同及群體遺傳多樣性可能是造成上述結(jié)果差異的潛在原因。本研究針對(duì)的是廣西壯族人群,雖與中國臺(tái)灣人群同屬中國個(gè)體,但極大可能存在種族遺傳差異性,導(dǎo)致所得結(jié)果相矛盾。T2DM 的發(fā)生本是一個(gè)復(fù)雜的過程,受不同基因、不同SNP 及環(huán)境因素等共同影響,本研究中調(diào)整因素較少,其他外源混雜因素可能對(duì)研究結(jié)果有潛在影響。以往報(bào)道rs2241766G/T SNP 與糖尿病多種代謝參數(shù)相關(guān)[19-21],但本研究?jī)H發(fā)現(xiàn)Cr 水平受此多態(tài)性影響,并且影響結(jié)果位于統(tǒng)計(jì)學(xué)臨界值(P=0.049),分析原因可能本研究樣本量有限和樣本選擇偏倚降低了研究結(jié)果的權(quán)威性,后續(xù)將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,排除更多混雜因素進(jìn)行更精確分析。
本研究評(píng)估ADIPOQrs2241766G/T SNP 與廣西壯族T2DM 易感性間的相關(guān)性,豐富了ADIPOQSNPs 在人類群體遺傳學(xué)方面的研究。但本研究仍存在局限之處,包括研究對(duì)象來源單一、未排除基因—環(huán)境相互作用的影響、樣本量不足及排除混雜因素少等。后續(xù)的ADIPOQSNP 研究將進(jìn)一步加大樣本量及擴(kuò)寬研究對(duì)象納入范圍。綜上所述,ADIPOQrs2241766G/T 多態(tài)性與廣西壯族T2DM易感性增加顯著相關(guān),可能是預(yù)測(cè)T2DM 風(fēng)險(xiǎn)的潛在遺傳標(biāo)志物;對(duì)攜帶TG 和TT 基因型的個(gè)體進(jìn)行早期干預(yù)可能是預(yù)防和延緩T2DM 發(fā)生和進(jìn)展的有效手段。