汪曉暉，郭向晴，鮑晨曦，呂欽諭，沈全榮，陶冬芳，李輝，陳萍，盧國強，易正輝

·論著·

精神分裂癥患者5-羥色胺2C受體基因多態(tài)性與2型糖尿病共病的關(guān)聯(lián)研究

汪曉暉，郭向晴，鮑晨曦，呂欽諭，沈全榮，陶冬芳，李輝，陳萍，盧國強，易正輝

目的：探討中國漢族精神分裂癥患者中5-羥色胺2C受體(5-HTR2C)基因多態(tài)性(rs498177)與2型糖尿病共病的關(guān)聯(lián)性。 方法：選取長期住院服用氯氮平的精神分裂癥伴或不伴2型糖尿病患者(共病組257例和單純精神分裂癥組288例)、單純2型糖尿病患者(單純2型糖尿病組264例)及正常人群(正常對照組272名)為研究對象，采用Taqman基因分型技術(shù)對5-HTR2C基因的單核苷酸多態(tài)性(SNP)(rs498177)進行基因分型，比較各組等位基因、基因型分布頻率有無差異以及基因型與代謝指標的相關(guān)性。 結(jié)果：共病組體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰圍、空腹血糖(FPG)及高密度脂蛋白(HDL)水平明顯高于單純精神分裂癥組，差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。與正常對照組比較，共病組、單純精神分裂癥組及單純2型糖尿病組5-HTR2C基因型分布上差異有統(tǒng)計學意義(χ2=22.43，χ2=12.43，χ2=15.58；P<0.01或P<0.001)；共病組與單純2型糖尿病組比較，等位基因分布上存在顯著統(tǒng)計學意義(χ2=5.66，P=0.02)；精神分裂癥患者不同基因型之間BMI、腰圍、FPG、TG、HDL差異無統(tǒng)計學意義(F=0.432～2.332，P均>0.05)。 結(jié)論：在中國漢族精神分裂癥患者中5-HTR2C基因多態(tài)性 (rs498177)與2型糖尿病共病存在關(guān)聯(lián)，其可能是精神分裂癥患者患2型糖尿病的易感基因。

精神分裂癥； 2型糖尿病; 5-HTR2C受體基因; 基因多態(tài)性; 中國漢族

精神分裂癥合并2型糖尿病的現(xiàn)象越來越引起人們的關(guān)注。1990年代美國精神分裂癥結(jié)局研究組的數(shù)據(jù)表明精神分裂癥患者中2型糖尿病的時點發(fā)病率是10.8%，終身患病率是14.9%。目前普遍認為在精神分裂癥患者中2型糖尿病的發(fā)生率較普通人群高2～4倍，并且其起病年齡提前[1]。目前對精神分裂癥合并2型糖尿病這一現(xiàn)象發(fā)生的主要假設(shè)性解釋有：二者有共同的遺傳易感基因、精神分裂癥患者的不健康生活方式(少運動、不健康飲食等)以及非典型抗精神病藥(AAPs)所導致的肥胖、代謝異常等不良反應增加了糖尿病的發(fā)生[2]。

拮抗5-羥色胺2C受體(5-HTR2C)是AAP發(fā)揮臨床療效的重要機制之一。5-HT系統(tǒng)在下丘腦水平參與了攝食行為的調(diào)控，5-HTR2C被拮抗時大鼠攝食行為增加，反之則減少；5-HTR2C基因敲除小鼠攝食增加且肥胖明顯[3]。遺傳藥理學研究[4]顯示5-HTR2C基因可能是AAP誘導2型糖尿病的重要候選基因。

精神分裂癥和2型糖尿病都具有明顯遺傳傾向的異源性(多因素)疾病。就其遺傳因素而言，精神分裂癥伴發(fā)2型糖尿病的高發(fā)生率是因為這兩種疾病存在共同的遺傳易感因子，還是由于精神分裂癥存在能由抗精神病藥或其他因素誘發(fā)2型糖尿病發(fā)生的遺傳易感性，目前不得而知。為了排除不健康生活方式及抗精神病藥對2型糖尿病的影響，本研究選擇長期住院服用氯氮平治療的精神分裂癥患者為研究對象，來探討5-HTR2C基因多態(tài)性與2型糖尿病共病的關(guān)聯(lián)性。

1 對象和方法

1.1 對象

共病組:來自上海市精神衛(wèi)生中心、青浦區(qū)精神衛(wèi)生中心住院的慢性精神分裂癥伴發(fā)2型糖尿病患者257例。入組標準：①符合《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》第4版(DSM-IV)精神分裂癥的診斷標準；②中國漢族人群,年齡18～65歲；③病程>5年，氯氮平使用>2年；④符合美國糖尿病協(xié)會(ADA)2003版2型糖尿病的臨床診斷標準。

單純精神分裂癥組:來自上海市精神衛(wèi)生中心、徐匯區(qū)精神衛(wèi)生中心、虹口區(qū)精神衛(wèi)生中心、青浦區(qū)精神衛(wèi)生中心住院的慢性精神分裂癥不伴發(fā)2型糖尿病患者288例。入組標準：①符合DSM-IV精神分裂癥的診斷標準； ②中國漢族人群,年齡18～65歲； ③病程>5年，氯氮平使用>2年；④排除ADA 2003版2型糖尿病的臨床診斷。以上患者本人或監(jiān)護人均對本研究知情同意并簽署知情同意書。

單純2型糖尿病組：來自青浦區(qū)中心醫(yī)院內(nèi)分泌科不伴發(fā)精神疾病的2型糖尿病患者264例。入組標準：①符合ADA 2型糖尿病的臨床診斷；②中國漢族人群，年齡18～65歲；③性別不限；④患者本人對本研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準：符合DSM-IV診斷標準的精神疾病、有精神疾病家族史、有神經(jīng)系統(tǒng)疾病病史及其他重大軀體疾病病史者。

正常對照組：來自青浦區(qū)中心醫(yī)院正常體檢者272名。入組標準：①中國漢族人群，年齡18～65歲；②性別不限；③本人對本研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準：有神經(jīng)系統(tǒng)疾病史及其他重大軀體疾病者、符合ADA 2型糖尿病的臨床診斷標準及符合DSM-IV診斷的精神疾病者。

1.2 方法

1.2.1 一般臨床資料收集 收集共病組和單純精神分裂癥組患者年齡、病程、住院時間、氯氮平服用劑量及時間、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰圍、空腹血糖(FPG)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)等代謝指標。

1.2.2 SNP選擇 根據(jù)HapMap數(shù)據(jù)庫( release#20c.1，www.hapmap.org )中中國北京漢族人群(CHB)數(shù)據(jù)進行選擇，針對5-HTR2C基因及其上游的10 kb，通過微小等位基因頻率>20%，連鎖不平衡系數(shù)>0.8，同時又結(jié)合已有文獻研究的陽性結(jié)果進行挑選，最后挑選出SNP rs498177。

1.2.3 DNA提取及基因分型 抽取所有入組者靜脈血2 ml，2%EDTA抗凝，分離白細胞，常規(guī)提取DNA于-20 ℃條件下保存?zhèn)溆?。采用Taqman基因分型技術(shù)對5-HTR2C基因的SNP位點進行基因分型，比較各研究組(單純精神分裂癥組、單純糖尿病組，共病組和正常對照組)的等位基因和基因型分布有無差異以及單個SNP位點與代謝指標的相關(guān)性。

1.2.4 統(tǒng)計學方法 采取SPSS 12．0統(tǒng)計學軟件進行分析，計量資料以均值±標準差表示，采用t檢驗。計數(shù)資料應用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。運用 SHEsis軟件 (http://analysis.bio-x.cn/SHEsisMain.htm)對各SNP位點的等位基因和基因型頻率進行統(tǒng)計分析，通過χ2檢驗比較各組基因型頻率和等位基因頻率。

2 結(jié)果

2.1 一般人口學資料及臨床特征比較

共病組：男 130例，女 127例；平均年齡(55.01±7.41)歲；病程(23.01±4.31)年；總住院時間(15.24±3.25)年；氯氮平劑量(227.76±90.07)mg/d，氯氮平使用時間(120.45±14.28)個月；BMI(24.93±3.85)；腰圍(92.29±10.18)cm；FPG(8.43±1.08)mmol/L；HDL(1.94±1.34)mmol/L。

單純精神分裂癥組：男 143 例，女145例；平均年齡(54.22±8.39)歲；病程(22.71±5.12)年；總住院時間(14.96±4.13)年；氯氮平劑量(215.80±85.83)mg/d，氯氮平使用時間(118.67±17.13)個月；BMI(23.01±3.82)；腰圍(83.14±11.27)cm；FPG(4.86±0.58)mmol/L；HDL(1.21±0.41)mmol/L。

單純2型糖尿病組：男134例，女130例；平均年齡(54.86±9.28)歲。

正常對照組：男140人，女132人；平均年齡(53.41±12.49)歲。各組之間性別、年齡差異無統(tǒng)計學意義；共病組、單純精神分裂癥組病程、住院時間、氯氮平劑量、氯氮平使用時間及TG差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；共病組BMI、腰圍、FPG、HDL均明顯高于單純精神分裂癥組(P均<0.05)。

2.2 各組Hardy-Weinberg平衡檢驗及等位基因、基因型分布比較

共病組、單純精神分裂癥組、單純2型糖尿病組及正常對照組基因型、基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。

共病組與正常對照組比較，基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=22.43，df=2，P=0.000)，而等位基因分布差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.71，df=1，P=0.39)；單純精神分裂癥組與正常對照組比較，基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=12.43，df=2，P=0.002)，而等位基因分布差異無明顯統(tǒng)計學意義(χ2=1.21，df=2，P=0.27)；單純2型糖尿病組與正常對照組比較，基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=15.58，df=2，P=0.000)，而等位基因分布差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.47，df=2，P=0.12)；共病組與單純2型糖尿病組比較，基因型分布差異無統(tǒng)計學意義(χ2=4.91，df=2，P=0.086)，而等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=5.66，df=1，P=0.02)。見表1。

2.3 共病組和單純精神分裂癥組Rs498177位點不同基因型間代謝相關(guān)指標比較

對共病組和單純精神分裂癥組不同基因型間進行代謝相關(guān)指標比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BMI、腰圍、FPG、TG、HDL差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表2。

表1 Rs498177位點等位基因和基因型頻率的比較(例數(shù)，%)

注：共病組、單純精神分裂癥組均有2例未檢出；單純2型糖尿病組有1例未檢出

表2 共病組與單純精神分裂癥組患者中不同基因型間代謝相關(guān)指標比較

3 討論

精神分裂癥患者易共病糖尿病可能與患者少運動、不健康飲食、抗精神病藥使用以及二者存在有共同的易感基因有關(guān)[5]。本研究選擇了長期住院服用氯氮平的精神分裂癥患者，將這些患者按是否合并2型糖尿病分為共病組和單純精神分裂癥組，研究發(fā)現(xiàn)共病組和單純精神分裂癥組在年齡、病程、住院時間、使用氯氮平劑量和時間方面差異無明顯統(tǒng)計學意義；因此兩組患者是否易患糖尿病可能與不健康生活方式和抗精神病藥使用無關(guān)，而可能僅僅與遺傳易感有關(guān)。另外，由于糖尿病是代謝綜合征的指標之一，故本研究還對所有患者進行了代謝相關(guān)指標檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)共病組BMI、腰圍、空腹血糖、HDL等均高于單純精神分裂癥組，而TG水平兩組間差異無統(tǒng)計學意義，符合精神分裂癥共病糖尿病的特征[6]。

本研究的4組研究對象基因型和基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，因此可以進行基因型和等位基因的比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對照組比較，共病組、單純精神分裂癥組及單純2型糖尿病組在基因型分別差異有統(tǒng)計學意義；而共病組與單純糖尿病組比較，等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義。結(jié)果提示5-HTR2C基因Rs498177位點突變可能既與精神分裂癥易感、又與2型糖尿病易感有關(guān)。SNP Rs498177位于5-HTR2C基因的內(nèi)含子區(qū)域，運用網(wǎng)上SNP功能分析工具Fast SNP(http://fastsnp.ibms.sinica.edu.tw/)分析發(fā)現(xiàn)，Rs498177 C-T突變盡管不直接影響5-HTR2C基因的功能，但能影響對轉(zhuǎn)錄因子NKX-2結(jié)合位點，從而間接影響該基因的表達功能；另外該SNP位點還與5-HTR2C基因其他有對基因功能的SNP存在有連鎖不平衡(LD)，也間接影響基因功能。

國內(nèi)外有關(guān)5-HTR2C基因與精神分裂癥和糖尿病的關(guān)系研究既沒有5-HTR2C基因多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)分析，也沒有與糖尿病的關(guān)聯(lián)分析，而主要針對抗精神病藥導致糖尿病的遺傳易感性進行研究。Bai等[7]針對中國漢族人群進行5-HTR2C基因Rs498177與抗精神病藥引起代謝綜合征的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，在女性精神分裂癥患者中，Rs498177位點與易感代謝綜合征有關(guān)。另外一個研究比較多的SNP，是位于5-HTR2C基因啟動中區(qū)域的759C/T 多態(tài)性，一項國內(nèi)研究[8]發(fā)現(xiàn)759C/T多態(tài)性與中國漢族精神分裂癥患者非典型抗精神病藥所致肥胖有關(guān)。但最近的一項羅馬尼亞精神分裂癥人群的研究[9]卻發(fā)現(xiàn)5-HTR2C基因759C/T多態(tài)性與羅馬尼亞精神分裂癥患者抗精神病藥所致肥胖無關(guān)。一項針對5-HTR2C基因多態(tài)性(759C/T、-697G/C和rs1414334)與奧氮平所致體質(zhì)量增加及抗精神病藥所致代謝綜合征的薈萃分析發(fā)現(xiàn)[10]，759C/T多態(tài)性與奧氮平所致體質(zhì)量增加及抗精神病藥所致代謝綜合征無關(guān)；但另外兩個SNP(-697G/C和rs1414334)則與抗精神病藥所致代謝綜合征有關(guān)。此外，一項[11]針對5-HTR2C和5-HTR2A基因多態(tài)性與奧氮平或氯氮平導致的代謝異常進行關(guān)聯(lián)分析的研究發(fā)現(xiàn)，這兩個基因的一項突變位點均與奧氮平或者氯氮平所致代謝異常有關(guān)。

本研究對精神分裂癥患者不同基因型間代謝相關(guān)指標進行比較發(fā)現(xiàn)，不同基因型間BMI、腰圍、FPG、TG、HDL差異無統(tǒng)計學意義，這可能與本研究入組樣本均為長期住院的精神分裂癥患者，其檢測到的代謝指標均為干預后的數(shù)據(jù)，并不是代謝相關(guān)疾病的發(fā)病時的指標有關(guān)；這也進一步證實本研究結(jié)果，HTR2C基因Rs498177位點突變可能是精神分裂癥和2型糖尿病的共同易感基因位點，但不一定是抗精神病藥物所致糖尿病的易感基因位點。

本研究的局限是病例數(shù)偏少，可能會影響統(tǒng)計效能；另外只選擇了單一SNP進行等位基因及基因型分析，今后需擴大樣本及選擇5-HTR2C基因標簽SNP進行研究。

[1]Leucht S,Burkard T,Henderson J,et al.Physical illness and schizophrenia:a review of the literature[J].Acta Psychiatr Scand,2007,116(5):317-333.

[2]Foley DL,Mackinnon A,Morgan VA,et al.Common familial risk factors for schizophrenia and diabetes mellitus[J].Aust N Z J Psychiatry,2016,50(5):488-494.

[3]Miller KJ,Wacker DA.Discovery and development of 5-HT((2)C) receptor agonists for obesity:is there light at the end of the tunnel?[J].Future Med Chem,2010,2(12): 1761-1775.

[4]Cai JI,Yi Z,Lu W,et al.Crosstalk between 5-HT2cR and PTEN signaling pathway in atypical antipsychotic-induced metabolic syndrome and cognitive dysfunction[J].Med Hypotheses,2013,80(4):486-489.

[5]Lin PI,Shuldiner AR.Rethinking the genetic basis for comorbidity of schizophrenia and type 2 diabetes[J].Schizophr Res，2010，123(2-3):234-243.

[6]Cordes J,Bechdolf A,Engelke C,et al.Prevalence of metabolic syndrome in female and male patients at risk of psychosis[J].Schizophr Res，2017，181:38-342.

[7]Bai YM,Chen TT,Liou YJ,et al.Association between HTR2C polymorphisms and metabolic syndrome in patients with schizophrenia treated with atypical antipsychotics[J].Schizophr Res,2011,125(2-3):179-186.

[8]Zhang Z,Zhang X,Yao Z,et al.Association of antipsychotic agent-induced weight gain with a polymorphism of the promotor region of the 5-HT2C receptor gene[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2002，82(16):1097-1101.

[9]Gradinaru RC,Andreescu NI,Nussbaum LA,et al.-759C/T polymorphism of the HTR2C gene is not correlated with atypical antipsychotics-induced weight gain,among Romanian psychotic patients[J].Rom J Morphol Embryol,2016,57(4):1343-1349.

[10]Ma X,Maimaitirexiati T,Zhang R,et al.HTR2C polymorphisms,olanzapine-induced weight gain and antipsychotic-induced metabolic syndrome in schizophrenia patients:a meta-analysis[J].Int J Psychiatry Clin Pract,2014,18(4):229-242.

[11]Gunes A,Melkersson KI,Scordo MG,et al.Association between HTR2C and HTR2A polymorphisms and metabolic abnormalities in patients treated with olanzapine or clozapine[J].J Clin Psychopharmacol,2009,29(1):65-68.

Association study between serotonin 2C receptor gene polymorphisms and type 2 diabetes mellitus in Chinese Han schizophrenics

WANGXiao-hui,GUOXiang-qing,BAOChen-xi,LVQin-yv，SHENQuan-rong,TAODong-fang,LIHui,CHENPing,LUGuo-qiang,YIZheng-hui.

QingpuMentalHealthCenterofShanghai,Shanghai201721;ShanghaiMentalHealthCenter,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200030，China

Objective：To investigate the association of schizophrenia(SCZ) comorbidding type 2 diabetes(T2DM)with the single nucleotide polymorphism (rs498177) of serotonin 2C receptor(5-HTR2C). Method：The Taqman genotyping technique was used to genotype the SNP (rs498177) of 5-HTR2C in 257 long-term hospitalization schizophrenics taking clozapine with T2DM(the comorbidity group),288 long-term hospitalization schizophrenics taking clozapine without T2DM(the SCZ group),264 patients with T2DM (the T2DM group) and 272 normal subjects (the normal control group),and we compare the frequency of allele,genotype and metabolic index of each group. Results：The body mass index(BMI),waist circumference,serum level of fasting blood glucose(FPG) and high density lipoprotein(HDL) in the comorbidity group were significantly higher than the SCZ group (P<0.05).There was no statistically significant difference in age,course of disease,the hospital stay time,clozapine dosage and time and the serum level of TG between these two groups (P>0.05).Compared with the normal control group,the other 3 groups had significant differences in the distribution of genotype of the single nucleotide polymorphism (rs498177) of 5-HTR2C(P<0.05 orP<0.01).There was no statistically significant difference (F=0.432-2.33，P>0.05) in BMI,waist circumference,serum level of FPG,three acyl glycerol and HDL between genotypes of schizophrenics. Conclusion：The single nucleotide polymorphism (rs498177) of 5-HTR2C in patients with schizophrenia is associated with the comorbidity of T2DM.It may be a susceptibility gene of this comorbidity in Han Chinese population.

schizophrenia; type 2 diabetes mellitus; serotonin 2C receptor; gene polymorphisms; Chinese Han population

上海市青浦區(qū)科技發(fā)展項目(青科發(fā)2014-19)；國家自然科學基金(81671326)；上海交通大學中央高校基本科研業(yè)務(wù)費資助(16JXRZ06)；上海市精神衛(wèi)生中心院級國際合作項目(2015-YJGJ-02)

201721 上海市青浦區(qū)精神衛(wèi)生中心(汪曉暉，沈全榮，陶冬芳，李輝，陳萍，盧國強)；上海交通大學醫(yī)學院附屬精神衛(wèi)生中心(郭向晴，鮑晨曦，呂欽諭，易正輝)

易正輝，E-Mail:yizhenghui1971@163.com; 盧國強，E-Mail：415856937@qq.com

R749.3

A

1005-3220(2017)03-0153-04

2017-02-26

2017-03-19)