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        寧夏回族人群TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與2型糖尿病的關聯(lián)性分析

        2015-11-29 04:52:48祁愛琴郝秀靜徐金瑞
        吉林大學學報(醫(yī)學版) 2015年2期
        關鍵詞:糖尿病研究

        楊 易,祁愛琴,郝秀靜,徐金瑞

        (寧夏大學 西部特色生物資源保護與利用教育部重點實驗室,寧夏 銀川 750021)

        我國糖尿病患者人數(shù)近1億,其中2型糖尿病(type 2diabetes mellitus,T2DM)患者約占95%。遺傳因素與環(huán)境因素共同決定了T2DM的發(fā)生[1-2]。T2DM的主要病理生理改變是胰島素的分泌缺陷和胰島素抵抗[3],因此與胰島素分泌、胰島素信號傳導通路和胰島β細胞凋亡相關的基因是T2DM發(fā)病機制研究的重要候選基因。全基因組關聯(lián)研究(genome-wide association study,GWAS)顯示:轉錄因子7類似物2(transcription factor 7like 2,TCF7L2)基因異常表達與T2DM 的發(fā)生有關聯(lián)[4-6]。TCF7L2基因又稱T細胞轉錄因子4(T cell factor-4,TCF4),位于人類染色體10q25.3,長度為215.9kb,包括14個外顯子。其表達產物是Wnt信號傳導通路的關鍵因子,對胰島β細胞功能有調控作用。TCF7L2基因發(fā)生變異最終導致β細胞功能缺陷,胰島素分泌不足[7]。TCF7L2基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs) 與T2DM的發(fā)生有一定關聯(lián)性,但對不同種族或人群的研究結果存在差異性[8-10]。rs290487位點位于TCF7L2基因7號內含子上,在10號染色體上位置為114909731。目前在該位點上的研究沒有其他位點廣泛,且得出的結論亦不一致[11]。目前,尚未見TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM關聯(lián)性研究的相關報道。本研究采用聚合酶鏈式反應-限制性片段長度多態(tài)性(polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)分型方法,對寧夏回族健康個體和T2DM患者TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性進行檢測,并通過遺傳統(tǒng)計分析,旨在揭示該位點多態(tài)性與T2DM的關聯(lián)性,以期為寧夏回族人群T2DM的早期預防提供依據(jù)。

        1 資料與方法

        1.1 臨床資料 所用血樣來源于2011年寧夏醫(yī)科大學附屬醫(yī)院和寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院住院患者及體檢者,其中健康者109名(對照組),T2DM患者111例(T2DM組),年齡30~80歲。個體間均無血緣關系,且3代均為回族,在寧夏回族自治區(qū)居住3代以上。根據(jù)知情同意的原則,采研究對象的外周靜脈血樣本用于提取基因組DNA。T2DM納入標準參照1999年WHO的T2DM診斷標準和1999年10月我國糖尿病學會的中國人群T2DM診斷標準,并排除1型糖尿病、妊娠期糖尿病和其他特殊類型的糖尿病。

        1.2 基因組DNA提取 采用常規(guī)酚/氯仿提取法提取基因組DNA。

        1.3 引物設計 根據(jù)GenBank中TCF7L2基因序列設計引物,擴增rs290487位點所在目的片段,引物由上海生工生物工程技術服務有限公司合成。引物序列:F,5′-AGGAGGCTGCCATATTGTTTACTT-3′;R,5′-ACACCTTTCTCATTTTCAATTTCGC-3′,擴增片段長度為153bp。

        1.4 PCR反應 反應體系20μL,其中DNA模板(40mg·L-1)1.0μL,上下游引物各0.5μL,2 × Reaction Mix 9.5 μL,Golden DNA Polymerase(2.5U·μL-1)0.5μL,滅菌三蒸水8.0μL。PCR反應條件:94°C預變性5min;94°C變性30s,61℃退火30s,72°C延伸1min,30個循環(huán);72°C延伸10min,4°C保存。擴增完成后,取PCR產物3μL,采用1%瓊脂糖凝膠電泳進行檢測。

        1.5 酶切反應 在20μL酶切體系中,加入PCR產物6μL,10×酶切緩沖液2μL,限制性內切酶(10U·μL-1)0.5μL,滅菌三蒸水 11.5μL。37℃水浴酶切6h后,采用3.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測酶切產物。

        1.6 基因型分析 根據(jù)酶切產物判斷個體基因型,3種基因型對應的酶切產物分別為TT:153bp;CT:153bp、128bp和25bp;CC:128bp和25bp。

        1.7 統(tǒng)計學分析 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析。對照組與T2DM組研究對象的基因型和等位基因頻數(shù)分布分析采用Hardy-Weinberg平衡檢驗,組間比較采用χ2檢驗。

        2 結 果

        2.1 PCR反應結果 擴增出的片段大小與預期大小一致,長度為153bp,且條帶清晰,可用于后續(xù)酶切反應。見圖1。

        圖1 rs290487位點PCR產物電泳圖Fig.1 Electrophoregram of PCR products of rs290487site

        2.2 PCR產物酶切反應結果 在對照組和T2DM組中均檢出3種基因型,分別為TT、CT和CC。見圖2。

        圖2 rs290487位點PCR產物AccⅡ酶切電泳圖Fig.2 Electrophoregram of PCR products of rs290487site digested by AccⅡenzyme

        2.3 2組研究對象基因型和等位基因頻數(shù)分布在對照組和T 2DM組研究對象中基因型頻數(shù)分布符合 Hardy-Weinberg平衡定律(χ2=4.021,P>0.05;χ2=1.581,P>0.05),具有群體代表性。見表1。

        表1 2組研究對象rs290487位點基因型頻數(shù)分布的Hardy-Weinberg平衡性檢驗Tab.1 Hardy-Weinberg equilibrium test for genotypic frequency distribution at rs290487site of TCF7L2gene

        T2DM組和對照組研究對象基因型、等位基因頻數(shù)頻數(shù)分布:rs290487位點3種基因型TT、CT和CC在對照組研究對象中的頻數(shù)分別為31.19%、40.37%和28.44%,在T2DM組的頻數(shù)分別為24.32%、55.86%和19.82%,基因型頻數(shù)分布組間比較差異無統(tǒng)計學意義(χ2=5.370,P>0.05);等位基因T和C在對照組中的頻數(shù)分別為51.38%和48.62%,在T2DM組的頻數(shù)分別為52.25%和47.75%,等位基因型頻數(shù)分布組間比較差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.034,P>0.05)。見表2。

        表2 2組研究對象rs290487位點基因型和等位基因頻數(shù)分布Tab.2 Distribution of genotypic and allelic frequencies at rs290487site of objects in two groups [n(η/%)]

        3 討 論

        SNPs是基因組變異中最常見的一種形式,在人類基因組中大概每1000個堿基中就有1個SNP。不同人之所以對疾病的易感程度有所區(qū)別,對藥物會產生不同反應,部分受到SNP影響。SNP作為第3代遺傳標記,在復雜疾病的基因定位、關聯(lián)分析、個體疾病易感性分析和藥物基因組學的研究中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。

        國內外學者對不同人種TCF7L2基因SNPs位點與T2DM發(fā)生的關聯(lián)性的研究結果表明:T2DM本身具有高度遺傳異質性,不同地區(qū)和不同種族人群的遺傳背景不同,且生活習慣、環(huán)境因素等方面也有很大差異。TCF7L2基因變異型增加T2DM的發(fā)病風險的原因:在胰島β細胞中過表達,Wnt信號通路異常,導致前胰島素加工障礙,胰島素分泌減少,腸促胰島素的水平下降,肝糖原輸出水平增加,以及胰島淀粉樣蛋白沉積,影響胰島β細胞功能,并使胰島凋亡增加。

        本研究采用PCR-RFLP法對寧夏回族健康個體和T2DM患者外周血中TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性進行檢測,結果表明:TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM的發(fā)生無關聯(lián)。目前已有國內學者對不同地區(qū)人群TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與T2DM的關聯(lián)性進行了研究。Chang等[12]對中國臺灣漢族人群、Ren等[13]對中國漢族人群、邊澈等[14]對中國沈陽地區(qū)漢族人群的研究結果均表明:TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與T2DM的發(fā)生有關聯(lián)。而張勇等[1]對中國濟南地區(qū)人群、紀紅梅等[15]對中國遼寧地區(qū)人群、鄒云蓮等[16]對中國昆明地區(qū)漢族人群的研究結果均表明:TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與T2DM的發(fā)生無關聯(lián)。任倩等[17]對中國臺灣、安徽和黑龍江省3個地區(qū)人群的多態(tài)性研究進行薈萃分析,合計樣本量,使用隨機效應模型選取T2DM患者9422例,正常人8585名,結果未發(fā)現(xiàn)rs290487位點多態(tài)性與T2DM發(fā)生有關聯(lián)。

        綜上所述,TCF7L2基因與T2DM發(fā)生的關聯(lián)性研究結果在我國呈現(xiàn)出較強的異質性。本研究中TCF7L2基因rs290487位點多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM發(fā)生未表現(xiàn)出關聯(lián)性,這是否因樣本量原因所致,還有待進一步擴大樣本量、充實實驗指標和實驗數(shù)據(jù)進行驗證。

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