饒平　于鑫瑋　蓋思齊　王皓　房紅紅　王友信　王嵬

[摘 要] 目的：研究IGF2BP2和CDKAL1基因多態(tài)性與2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）的關聯(lián)，并探討基因-環(huán)境之間的交互作用。方法：采用病例對照研究方法，在河北省唐山市冀東油田醫(yī)院體檢人群中選取461 例T2DM 患者和434例對照，采用基質輔助激光解析-飛行時間質譜分析技術檢測研究對象基因型，運用多因子降維法（multifactor dimensionality reduction， MDR）分析基因-環(huán)境交互作用。結果：Logistic回歸分析結果顯示，IGF2BP2基因rs4402960位點TT 基因型個體患T2DM的風險是TG/GG基因型個體的1.86倍（OR=1.86， 95%CI： 1.01～3.44， P=0.04），rs1470579位點CC基因型個體患T2DM的風險是CA/AA基因型個體的1.91倍（OR=1.91， 95%CI： 1.05～3.46， P=0.03）。吸煙者患T2DM的風險是不吸煙者的1.31倍（OR=1.31， 95% CI： 1.08～1.59， P=0.006）。MDR分析結果顯示，rs1470579-吸煙模型的驗證樣本準確度（0.5862）和交叉驗證一致性（10/10）均最高。CDKAL1基因各位點與環(huán)境因素均未見交互作用（P>0.05）。結論：在本次調(diào)查的人群中，IGF2BP2基因多態(tài)性與T2DM 存在關聯(lián)，IGF2BP2基因rs1470579位點與吸煙因素對T2DM發(fā)病存在交互作用。

[關鍵詞] 基因多態(tài)性；2 型糖尿??；基因-環(huán)境交互作用；胰島素樣生長因子2 結合蛋白2（IGF2BP2）基因；周期依賴性激酶5調(diào)控亞基關聯(lián)蛋白（CDKAL1）基因；多因子降維法

中圖分類號：R587.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2016）02-021-04

DOI：10.11876/mimt201602008

遺傳因素和多種環(huán)境因素（吸煙、飲酒、運動量等）在二型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[1]。全球T2DM患病人數(shù)急劇增加給各國和家庭帶來巨大經(jīng)濟負擔[2]。隨著單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism， SNP）分析技術發(fā)展以及全基因組關聯(lián)研究（genome-wide association studies，GWAS）方法應用，大量2型糖尿病易感基因被人們所認識[3]。但大部分研究是以歐洲人群為研究對象，由于種族及地理生活環(huán)境不同，不同人群中易感基因或SNPs位點等位基因頻率分布可能存在差異。因此，本研究選取在歐洲人群發(fā)現(xiàn)的胰島素樣生長因子2結合蛋白2（IGF2BP2）基因和周期依賴性激酶5調(diào)控亞基關聯(lián)蛋白（CDKAL1）基因，探討以上2個基因及基因-環(huán)境交互作用與T2DM發(fā)病關聯(lián)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2013年3月至2013年11月在河北省唐山市冀東油田醫(yī)院就診的461例漢族T2DM患者為病例組，其中男性274例，女性187例，年齡（53.48±11.33）歲。選擇同期在該院體檢中心434例健康體檢者為對照組，其中男性249例，女性185例，年齡（51.82±12.67）歲。

病例選擇納入標準：1）年齡在30～70周歲；2）符合WHO糖尿病專家委員會1999年提出T2DM診斷標準[4]；3）無酮癥或其他應激情況；4）簽署知情同意書。排除標準：1）1型糖尿病和線粒體糖尿病；2）有糖尿病急慢性并發(fā)癥；3）未簽署知情同意書。

對照選擇納入標準：1）年齡在30～70周歲；2）與病例組患者居住在同一地區(qū)；3）簽署知情同意書。排除標準：1）患有糖尿??；2）孕婦、惡性腫瘤、嚴重感染性疾病、嚴重自身免疫性疾病患者；3）未簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般臨床資料收集 使用統(tǒng)一設計流行病學調(diào)查問卷，由經(jīng)過統(tǒng)一培訓并合格的調(diào)查員對研究對象進行面對面調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括年齡、性別、體質指數(shù)（BMI）、吸煙史、飲酒史、勞動量、鍛煉情況等。吸煙定義為吸煙≥1支/次且累計時間≥1年，飲酒定義為不論酒種類，飲酒≥1次/周且累計時間≥6個月。根據(jù)美國指導方針推薦將工作量分為輕、中、重3個等級，業(yè)余鍛煉時間分為≥150分鐘/周及<150分鐘/周[5]。由冀東油田醫(yī)院實驗室依據(jù)標準方法進行生化指標測定。

1.2.2 基因組DNA提取 所有研究對象空腹抽取靜脈血5mL，充分抗凝處理后置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?，采用全血基因組DNA提取試劑盒（北京百泰克生物技術有限公司），對外周靜脈血白細胞DNA進行提取。

1.2.3 基因SNP分型檢測 選取IGF2BP2基因rs4402960、rs1470579；CDKAL1基因rs4712523、rs4712524、rs10946398位點進行分析。采用基質輔助激光解析-飛行時間質譜分析技術（matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight， MALDI-TOF）進行基因分型檢測。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 16.0進行統(tǒng)計處理：計量資料組間比較采用t檢驗，分類資料組間比較采用χ2檢驗，Logistic回歸分析風險等位基因與T2DM患病風險之間相關性。采用多因子降維法（multifactor dimensionality reduction， MDR）分析上述基因與環(huán)境因素之間交互作用。所有數(shù)據(jù)分析均采用雙側檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 研究對象基本情況及生活方式比較

如表1、2所示，T2DM組平均年齡、BMI、空腹血糖、甘油3酯、膽固醇、低密度脂蛋白、收縮壓、舒張壓均高于對照組（P<0.001）。T2DM組中吸煙概率明顯高于對照組，吸煙者患T2DM風險是不吸煙者1.31倍（OR=1.31， 95%CI：1.08-1.59， P=0.006）。2組性別、尿酸、飲酒、勞動量、業(yè)余鍛煉時間比較無顯著差異（P>0.05）。

2.2 等位基因頻率和基因型頻率分布

本研究選擇的6個位點等位基因頻率在病例組和對照組均符合Hardy-Weinberg平衡（P>0.05），具有群體代表性。IGF2BP2基因rs4402960位點TT基因型個體患T2DM風險是TG/GG個體的1.86倍（OR=1.86， 95%CI：1.01-3.44， P=0.04），rs1470579位點CC基因型個體患T2DM風險是CA/AA個體的1.91倍（OR=1.91， 95%CI：1.05-3.46， P=0.03）。病例組與對照組6個位點基因型分布及等位基因頻率比較，無統(tǒng)計學差異（P>0.05）（表3）。

2.3 基因-環(huán)境交互作用

分別分析2個基因與吸煙、飲酒、工作量、業(yè)余鍛煉時間交互作用，結果如表4所示：IGF2BP2基因rs1470579-吸煙模型驗證樣本準確度（0.5442）和交叉驗證一致性（10/10）均最高，符號檢驗具有統(tǒng)計學意義（P=0.0107）。CDKAL1基因各位點與環(huán)境因素均未見交互作用（P>0.05）。

3 討論

IGF2BP2隸屬于mRNA結合蛋白家族，廣泛表達于胰腺、肝臟、腸等多種人體組織器官，參與胰腺生長、發(fā)育并有刺激胰島素分泌作用。此外，IGF2BP2可與IGF2 mRNA5′非編碼區(qū)啟動元件結合進而調(diào)節(jié)IGF-2翻譯。IGF-2是胰島素家族多肽生長因子的一員，可在胰島素缺乏情況下發(fā)揮類似胰島素作用[6]。IGF2BP2基因位于3q27，具有16個外顯子，15個內(nèi)含子[7]。2007年由3個不同GWAS研究小組發(fā)現(xiàn)并報道IGF2BP2基因與T2DM相關[8-10]。本研究結果顯示，IGF2BP2基因rs4402960位點TT基因型及rs1470579位點CC基因型與T2DM患病風險升高顯著相關，這與歐洲、亞洲人群報道結果基本一致[11-12]。有研究發(fā)現(xiàn)IGF2BP2基因多態(tài)性與胰島素分泌受損，尤其是胰島素早期時相分泌功能下降有關[13]。但Ruchat等通過對712名非糖尿病人群行OGTT試驗后發(fā)現(xiàn)，IGF2BP2基因多態(tài)性與胰島素敏感性降低有關[14]。研究結論不一可能與研究對象選取、實驗方法不同有關，對于IGF2BP2導致T2DM的分子生物學機制，有待進一步探討。本研究人群并未發(fā)現(xiàn)CDKAL1基因多態(tài)位點與T2DM發(fā)生風險相關，這可能是由于本研究樣本量相對較小，未達到足夠統(tǒng)計學效力。

本研究發(fā)現(xiàn)吸煙者患T2DM風險是不吸煙者1.31倍。吸煙不僅能引起胰島素介導葡萄糖利用率降低，而且可引起兒茶酚胺等胰島素拮抗激素分泌增加，導致血糖增加。此外，吸煙可導致脂代謝紊亂，降低機體對胰島素敏感性進而出現(xiàn)胰島素抵抗[15]。多項研究發(fā)現(xiàn)吸煙顯著增加T2DM患病風險，并且每日吸煙數(shù)量和每年吸煙盒數(shù)與2型糖尿病發(fā)生呈正相關關系[16-17]。同時流行病學證據(jù)表明[18]，被動吸煙同樣為T2DM獨立危險因素，所以控制公共場所吸煙行為，創(chuàng)建健康公共環(huán)境，對降低T2DM發(fā)病危險具有重要意義。

T2DM是一種由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用所引發(fā)的復雜代謝性疾病，并且基因與基因、基因與運動量、膳食因素、吸煙等之間存在復雜交互作用[19-20]。本研究采用多因子降維法，發(fā)現(xiàn)IGF2BP2基因rs1470579位點多態(tài)性與吸煙之間存在交互作用，提示rs1470579位點對吸煙存在修飾作用，具體機制尚需進一步研究。本研究未發(fā)現(xiàn)CDKAL1基因與環(huán)境因素交互作用。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)IGF2BP2基因rs4402960位點及rs1470579位點與我國漢族人群T2DM相關性，并通過多因子降維法發(fā)現(xiàn)rs1470579位點與吸煙存在交互作用，對于綜合評估個體發(fā)病風險，針對高危人群進行早期預防具有一定指導意義。但IGF2BP2基因變異及其與吸煙交互作用是如何增加罹患T2DM風險機制尚不清楚，有待進一步深入研究。

參 考 文 獻

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