葉斌 周嘉強(qiáng) 李紅

UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性與代謝綜合征的關(guān)系

葉斌 周嘉強(qiáng) 李紅

目的 探討解偶聯(lián)蛋白2(UCP2)45bp-I/D基因多態(tài)性與代謝綜合征（MetS）的關(guān)系。方法 選取杭州市采荷小區(qū)40歲以上漢族人群作為研究對(duì)象，符合2005年國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)者納入MetS-IDF組，共95例；符合2013年中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)（CDS）MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)者納入MetS-CDS組，共78例；代謝指標(biāo)完全正常者為正常組（N組），共109例，并進(jìn)行UCP2基因多態(tài)性分型，分析不同診斷標(biāo)準(zhǔn)MetS組與N組間基因型的區(qū)別，并行Binary logistic回歸分析不同基因型中MetS各相關(guān)組分的區(qū)別。結(jié)果 UCP2基因頻率在MetS-IDF組為D/D 72.63%、D/I+I/I 27.37%，MetS-CDS組為D/D 78.21%、D/I+I/I 21.79%，N組為D/D 88.99%、D/I+I/I 11.01%；等位基因I頻率在MetS-IDF組為16.32%、MetS-CDS組為13.46%、N組為7.8%。不同診斷標(biāo)準(zhǔn)的兩組MetS患者基因型分布和等位基因頻率與N組對(duì)比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。Binary logistic回歸分析表明，MetS-IDF組中，基因型為D/I+I/I者相對(duì)于D/D者發(fā)生高甘油三酯血癥、胰島素抵抗、腰圍增粗等風(fēng)險(xiǎn)增高，MetS-CDS組中，基因型為D/I+I/I者相對(duì)于D/D者發(fā)生高甘油三酯血癥、胰島素抵抗、腰圍增粗、BMI升高風(fēng)險(xiǎn)增加。結(jié)論 兩個(gè)MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)均顯示，MetS患者與代謝指標(biāo)正常者的UCP2 45bp-I/D基因型分布和等位基因頻率均有顯著差異，I等位基因可能是MetS的危險(xiǎn)因素。

解偶聯(lián)蛋白2 基因多態(tài)性 代謝綜合征

代謝綜合征（MetS）主要是由中心性肥胖、糖耐量減低、糖尿病、脂代謝紊亂、高血壓等因素組成的一種臨床狀態(tài)，已是嚴(yán)重影響人類健康的重大疾病之一。其病因涉及廣泛，病理機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為是多基因和多種環(huán)境相互作用的結(jié)果。解偶聯(lián)蛋白2（UCP2）是線粒體膜轉(zhuǎn)運(yùn)載體，近年來(lái)的研究認(rèn)為，UCP2與能量代謝密切相關(guān)，而UCP2基因可能是將肥胖、胰島β細(xì)胞功能障礙和2型糖尿病聯(lián)系起來(lái)的關(guān)鍵基因[1]。Otaba等[2]對(duì)UCP2基因直接測(cè)序發(fā)現(xiàn)6個(gè)基因變異，外顯子8的3’端45bp非轉(zhuǎn)錄區(qū)的插入缺失（UCP2 45bp-I/D）多態(tài)性為其中之一。有研究報(bào)道UCP2 45bp-I/D與印度人BMI相關(guān)，但與2型糖尿病無(wú)關(guān)[3]。Yong等[4]對(duì)988例韓國(guó)人研究發(fā)現(xiàn)，UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性與BMI（P=0.007）及腰圍（P=0.005）均相關(guān)，I/I基因型可能為肥胖危險(xiǎn)因素。國(guó)外發(fā)現(xiàn)UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性與肥胖相關(guān)，而國(guó)內(nèi)對(duì)UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性與MetS的研究極少，筆者觀察杭州市760例40歲以上漢族成年人，研究UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性與MetS之間的關(guān)系。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2013年11月至2015年2月于杭州市采荷小區(qū)居住的全部40歲以上漢族人群作為研究對(duì)象，共760例。符合MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)者入選MetS組，再根據(jù)不同診斷標(biāo)準(zhǔn)分為不同亞組，符合2005年國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）診斷標(biāo)準(zhǔn)者為MetS-IDF組，共95例，男42例，女53例，年齡（45.0±3.5）歲。符合2013年中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)（CDS）診斷標(biāo)準(zhǔn)者為MetS-CDS組，共78例，男32例，女46例，年齡（46.5±3.8）歲。選取無(wú)任何MetS指標(biāo)異常，并且無(wú)高血壓、糖尿病、血脂異常病史者作為正常組（N組），共109例，男42例，女67例，年齡（46.0±3.3）歲。排除心腦血管疾病、原發(fā)腎臟疾病、急慢性肝病、急性感染、腫瘤等疾病。本研究由浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均提供書面知情同意書。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)1.2.1 IDF MetS診斷標(biāo)準(zhǔn) 在以腰圍衡量的腹型肥胖為MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)的前提下，男性腰圍≥90cm，女性腰圍≥80cm，在此基礎(chǔ)上合并以下4項(xiàng)中的任意2項(xiàng)異常即診斷為MetS：（1）TG≥1.7mmoI/L，或已針對(duì)此項(xiàng)血脂異常的治療；（2）男性 HDL-C＜1.0mmol/L，女性HDL-C＜1.3mmo1/L，或已針對(duì)此項(xiàng)血脂異常的治療；（3）血壓升高：收縮壓≥130mmHg，或舒張壓≥85mmHg，或已診斷為高血壓并開(kāi)始治療；（4）空腹血糖（FPG）升高：≥5.6mmol/L，或已診斷為2型糖尿病。

1.2.2 CDS MetS診斷標(biāo)準(zhǔn) 具備以下3項(xiàng)及以上：（1）腹型肥胖：腰圍男性≥90cm，女性≥85cm；（2）高血糖：FPG≥6.1mmol/L或糖負(fù)荷后2h血糖≥7.8mmo1/L和（或）已確診為糖尿病并治療者；（3）高血壓：血壓≥130/85mmHg和（或）已確認(rèn)為高血壓并治療者；（4）空腹TG≥1.7mmol/L；（5）空腹 HDL-C＜1.04mmo1/L。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)及儀器 所有研究對(duì)象均記錄年齡、性別、既往病史、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、腰圍、臀圍、身高、體重；禁食8h后清晨抽取靜脈血4ml，采用美國(guó)貝克曼公司AU5821全自動(dòng)生化儀測(cè)定FPG、TG、TC、LDL-C；采用德國(guó)西門子公司ADVIA Centaur XP全自動(dòng)免疫分析儀檢測(cè)空腹胰島素（FINS）；采用日本歐姆龍HBF-370體脂儀測(cè)定脂肪塊、去脂肪塊、體脂含量；計(jì)算BMI、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）。

1.4 基因檢測(cè)方法

1.4.1 試劑及儀器 基因組DNA試劑盒、50×TAE電泳緩沖液、DNA分子量Marker（北京天根生化科技公司）。限制性內(nèi)切酶XmnI（美國(guó)NEW ENGLAND Bio－Labs公司）。引物由上海英駿生物技術(shù)公司合成。高速冷凍離心機(jī)5415R型（德國(guó)Eppendoff公司）。電熱恒溫水浴箱DK-8D型（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。-4℃、-20℃冰箱BCD-227DX型（日本Panasonic公司）。PCR擴(kuò)增儀thermal cycler（美國(guó)MyCyclerPCR儀）。恒流恒壓電泳儀、紫外成像儀（美國(guó)BIO-RAD公司）。

1.4.2 基因組DNA擴(kuò)增 清晨空腹采取靜脈血4ml用于提取基因組DNA。UCP2 45bp-I/D上游引物：TCTGGCTGAACTTTCCAA，下游引物：TTCATGCCCTCCTTTCTC；PCR 反應(yīng)體系為 25μl，反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性5min，95℃變性 30s，68℃退火 30s，72℃延伸 30s，UCP2共30個(gè)循環(huán)，最后4℃冷卻。

1.4.3 擴(kuò)增片段檢測(cè) 取PCR擴(kuò)增產(chǎn)物5μl，置入2%瓊脂糖凝膠電泳約30min，于紫外燈下鑒定片段長(zhǎng)度。顯示包含UCP2 45bp-I/D基因DNA片段。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件。運(yùn)用Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)確認(rèn)研究樣本的群體代表性。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（25%位數(shù)，75%位數(shù)）表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。MetS發(fā)病的影響因素采用Binary logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組間一般臨床資料的比較 兩種不同診斷標(biāo)準(zhǔn)的MetS組患者體重、BMI、腰圍、臀圍、腰臀比、血壓、脂肪塊、LDL-C、TG、FPG、FINS、HOMA-IR 均顯著高于 N組，HDL-C、去脂肪塊均明顯低于N組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），詳見(jiàn)表1。

表1 各組間一般臨床資料的比較

2.2 UCP2基因型鑒定 PCR產(chǎn)物經(jīng)2.0%瓊脂凝膠電泳，在經(jīng)紫外成像儀觀察，為3種不同類型條帶，其中條帶1長(zhǎng)度為428bp，基因型為I/I，條帶5、10長(zhǎng)度為428/383bp，基因型為 I/D，其余條帶長(zhǎng)度為383bp，基因型為D/D。詳見(jiàn)圖1。

圖1 UCP2 45bp I/D基因電泳圖

2.3 UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性分析

2.3.1 MetS組與N組UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性比較按照IDF標(biāo)準(zhǔn)，MetS組和N組中D/D、D/I+I/I基因型分布分別為72.63%、27.37%和88.99%、11.01%，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。MetS組中I等位基因頻率為16.32%，明顯高于N組7.80%（P＜0.05）。按照CDS標(biāo)準(zhǔn)，MetS組和N組中D/D、D/I+I/I基因型分布分別為78.21%、21.79%和88.99%、11.01%，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。MetS組中I等位基因頻率13.46%高于對(duì)照組7.80%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見(jiàn)表2。

表2 MetS組與N組UCP2 45bp-I/D基因型與等位基因的比較[例（%）]

2.3.2 UCP2 45bp-I/D基因型與MetS各組分的Binary logistic分析 在校正了年齡和性別后，以基因型D/I+I/I、D/D為自變量，分別以MetS各相關(guān)組分：腰圍、HOMA-IR、BMI、TG、HDL-C、TC、FPG、SP、DP、腰臀比、脂肪塊含量、體脂含量為應(yīng)變量（以其均數(shù)或中位數(shù)為界限，其中除小于HDL-C均數(shù)定義為異常，其余均大于均數(shù)或中位數(shù)定義為異常），通過(guò)Binary logistic回歸分析表明，在MetS-IDF組中，D/I+I/I基因型個(gè)體相對(duì)于D/D基因型個(gè)體更易發(fā)生高甘油三酯血癥[P=0.042，OR=1.926（95%CI：1.792~2.992）]，胰島素抵抗[P=0.028，OR=3.226（95%CI：2.668~4.694）]，腰圍增粗[P=0.026，OR=3.741（95%CI：2.893~4.873）]等風(fēng)險(xiǎn)，未見(jiàn)兩組基因型發(fā)生MetS其它組分的風(fēng)險(xiǎn)差異（均P＞0.05）。在MetS-CDS組中：D/I+I/I基因型個(gè)體相對(duì)于D/D基因型個(gè)體發(fā)生高甘油三酯血癥[P=0.031，OR=2.838（95%CI：2.392~4.421）]，胰島素抵抗[P=0.021，OR=4.481（95%CI：3.337~5.378）]，腰圍增粗[P=0.024，OR=4.307（95%CI：3.165~5.143）]、BMI升高風(fēng)險(xiǎn)增加 [P=0.018，OR=5.221（95%CI：3.562~5.896）]，未見(jiàn)兩組基因型與其余 MetS組分的風(fēng)險(xiǎn)差異（均P＞0.05）。

3 討論

IDF為國(guó)際公認(rèn)的MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)，而CDS為符合中國(guó)人特點(diǎn)的MetS診斷標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)選用上述兩種標(biāo)準(zhǔn)所做的研究結(jié)果更加具有說(shuō)服力。在MetS組中腰圍、血糖、血壓、TG均明顯高于N組，HDL-C明顯低于N組，其它與MetS相關(guān)的組分，如腰臀比、脂肪塊、體脂含量、LDL、HOMA-IR均高于正常組。

解偶聯(lián)蛋白位于線粒體內(nèi)膜，能夠消除線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度，引起線粒體呼吸作用中的氧化磷酸化解偶聯(lián)，抑制ATP合成，使機(jī)體產(chǎn)生的化學(xué)能以熱能形式散失，從而影響能量代謝率[5]。UCP2是UCP家族成員之一，具有限制活性氧（ROS）的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)ATP合成、胰島素分泌、脂肪酸的氧化，甚至參與巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和炎癥過(guò)程[6]。UCP2基因多態(tài)性通過(guò)降低解偶聯(lián)程度不僅增加ATP的產(chǎn)生，也使ROS的水平增加，增強(qiáng)了氧化應(yīng)激作用。通過(guò)釋放ROS可能增加脂質(zhì)、蛋白、DNA氧化，最終可能損傷細(xì)胞代謝機(jī)制，減弱糖代謝[7]。肌肉組織中ROS產(chǎn)量增加，導(dǎo)致對(duì)糖代謝的影響可能是發(fā)生胰島素抵抗的原因之一[8]。UCP2表達(dá)增加將抑制葡萄糖刺激的胰島素分泌（GSIS）[9-10]，UCP2基因敲除小鼠在喂食高脂飲食后胰島素分泌能力明顯增強(qiáng)，UCP2基因敲除小鼠胰島的體外培養(yǎng)顯示，胰島素對(duì)葡萄糖的反應(yīng)性增加。

本研究結(jié)果顯示，UCP2 45bp-I/D的基因呈多態(tài)性分布，MetS組與N組的基因型分布及等位基因頻率均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示MetS人群與正常人群中等位基因I的比例是有差異的，并且MetS組中攜帶等位基因I的頻率相對(duì)較高，筆者推測(cè)I等位基因可能與MetS發(fā)病相關(guān)。進(jìn)一步作Binary logistic回歸分析，兩種MetS標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果均顯示，D/I+I/I組對(duì)比D/D基因組的TG更高、胰島素抵抗更明顯，腰圍更粗，D/I+I/I基因型發(fā)生MetS風(fēng)險(xiǎn)更高，支持I等位基因與MetS發(fā)病相關(guān)。國(guó)外關(guān)于UCP2 45bp-I/D基因多態(tài)性的研究發(fā)現(xiàn)其主要與肥胖及糖尿病相關(guān)，德國(guó)Evans等[11]發(fā)現(xiàn)，I基因攜帶者的BMI明顯高于非I基因攜帶者。Wang等[12]發(fā)現(xiàn)北歐人群中，攜帶I基因個(gè)體糖尿病及肥胖發(fā)病率增高。Oguzkan-Balci等[13]報(bào)道，UCP2 45bp-I/I與兒童肥胖及MetS有關(guān)。Mohammad等[14]報(bào)道伊朗人群中，攜帶I等位基因人群更有可能發(fā)展為肥胖。上述研究結(jié)果均提示I等位基因攜帶者其更肥胖，糖尿病發(fā)病率更高，與本研究結(jié)果相似。

綜上所述，I等位基因可能為MetS發(fā)病的危險(xiǎn)因素，在基因水平為MetS的篩查提供新思路。但是本研究的樣本量較少，有待更大的樣本進(jìn)一步驗(yàn)證該結(jié)果。

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Relationship between UCP2 45bp-I/D gene polymorphisms and metabolic syndrome in Han Chinese population

YE Bin,ZHOU Jiaqiang,LI Hong.Department of Endocrinology,Sir Run Run Shaw Hospital,Zhejiang University School of Medicine,Hangzhou 310016,China

Objective To investigate the relationship between polymorphisms of uncoupling protein 2(UCP2)gene and metabolic syndrome(MetS)in Han Chinese population. Methods Total 760 Han Chinese residents from one community in Hangzhou were randomly selected in the study.Demographic data were collected,and metabolic index were detected.Among 760 individuals,95 met the MetS criteria of 2005 International Diabetes Federation(IDF)(MetS-IDF group)and 78 met the MetS criteria of 2013 Chinese Diabetes Society (CDS)(MetS-CDS group),109 subjects with normal blood tests and physical examination served as control group.The genotypes of the UCP2 45bp-I/D were determined with PCR-RFLP.The influencing factors of MetS were analyzed by logistic Binary regression. Results The gene frequency of D/D in MetS-IDF group and control group was 72.63%and 88.99%(P＜0.05),that of D/I+I/I was 27.37%and 11.01%(P＜0.05),respectively;the frequency of allele I in MetS group and control group was 16.32%and 7.8%(P＜0.05)respectively.The gene frequency of D/D in MetS-CDS group and control group was 78.21%and 88.99%(P＜0.05),respectively,that of D/I+I/I was 21.79%and 11.01%(P＜0.05),respectively,the frequency of allele I in MetS group and control group was 13.46%and 7.8%(P＜0.05),respectively.Binary logistic analysis showed that the subjects with D/I+I/I genotype had higher risks of hypertriglyceridemia,insulin resistance and increased waist circumference than those with D/D genotype in MetS-IDF group.While the subjects with D/I+I/I genotype had higher risks of the hypertriglyceridemia,insulin resistance,increased waist circumference and body mass index（BMI）than those with D/D genotype in MetS-CDS group. Conclusion Our study shows that the allele I of UCP2 gene might be a risk factor for metabolic syndrome in Han Chinese population.

Uncoupling protein 2 Polymorphism Metabolic syndrome

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.22.2016-1887

浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃資助（2012R10050-03）

310016 杭州，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院內(nèi)分泌科（葉斌目前在麗水市人民醫(yī)院內(nèi)分泌科工作）

周嘉強(qiáng)，E-mail：zjq8866@zju.edu.cn

2016-11-14）

嚴(yán)瑋雯）