鄭文文,鄭超,周心禾
1.嘉興市第二醫(yī)院 內(nèi)分泌科,浙江 嘉興 314001;2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院 內(nèi)分泌科,浙江 杭州 310009;3.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 內(nèi)分泌科,浙江 溫州 325027
胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide-1, GLP-1)主要由小腸遠(yuǎn)端和近端結(jié)腸的腸道L細(xì)胞分泌,由胰高血糖素原基因編碼,是一種由30個氨基酸組成的多肽[1-2]。GLP-1的特異性靶點為胰高血糖素樣肽1受體(glucagon-like peptide-1 receptor, GLP1R),GLP-1通過與GLP1R結(jié)合,以葡萄糖依賴方式促進胰島素分泌,從而維持機體血糖穩(wěn)態(tài)[3]。因此,GLP1R功能受損將會導(dǎo)致胰島β細(xì)胞的功能障礙。
編碼GLP1R的人類GLP1R基因定位于6號染色體的短臂(chr 6p21),包含13個外顯子[4]。其基因多態(tài)性的發(fā)生可能導(dǎo)致GLP1R的結(jié)構(gòu)改變,從而使得GLP1R出現(xiàn)功能障礙[5]。在HapMap II期數(shù)據(jù)庫(http://www.hapmap.org)中,共鑒定出33個單倍型標(biāo)記的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism, SNP)位點。本研究選擇其中3個位點,即rs3765467、rs2268657和rs6923761,目前有關(guān)該3個位點的研究數(shù)據(jù)在我國十分有限。本研究通過探討GLP1R基因rs3765467、rs2268657和rs6923761多態(tài)性與中國漢族人群2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus, T2DM)及血糖、血脂、胰島功能的相關(guān)性,為T2DM的病因診斷、治療及預(yù)后提供理論依據(jù)。
1.1 對象 選取2016年3月至2018年6月溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院的T2DM患者526例,其中男286例,女240例,均符合WHO(1999年)診斷標(biāo)準(zhǔn),排除1型糖尿病、特殊類型糖尿病、嚴(yán)重肝腎功能損害者、腫瘤等疾病。選取健康志愿者334例作為對照組,其中男183例,女151例。本研究已通過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準(zhǔn),所有研究對象均知情同意。
1.2 臨床及生化檢測 記錄研究對象的年齡、性別,并測量身高、體質(zhì)量,體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)。留取所有研究對象清晨空腹靜脈血,由溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院檢驗科專人測定空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、甘油三酯(triglyceride, TG)、總膽固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)。另外留取T2DM患者空腹及餐后2 h靜脈血,檢測空腹C肽(fasting plasma C-peptide, FP-C)、餐后2小時血糖(2-hour postprandial blood glucose, 2hPG)、餐后2小時C肽(2 hours postprandial C-peptide, 2hP-C),并根據(jù)FBG及FP-C水平通過HOMA2 calculator(www.dtu.ox.ac.uk/homacalculator/index.php)軟件計算獲得胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-β),胰島素敏感指數(shù)(HOMA-IS)以及胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)。
1.3 基因組DNA提取及檢測 留取所有研究對象的2 mL外周靜脈血,置于乙二胺四乙酸二鈉(EDTANa2)抗凝管中,按照DNeasy血液/組織基因組DNA提取試劑盒(德國Qiagen公司)說明書提取樣本DNA。應(yīng)用競爭性等位基因特異性PCR(kompetitive allele specific PCR, KASP)技術(shù)檢測GLP1R基因rs3765467、rs2268657和rs6923761三個位點的基因型。步驟如下:先把所有DNA樣本進行質(zhì)檢,將質(zhì)檢合格的DNA稀釋至濃度為5 ng/μL。取2 μL DNA樣本,55 ℃ 45 min烘干,并配置混合物(mix),3 μL體系[包括引物mix及2X KASP master mix(北京梓熙生物科技有限公司)],在ABI 7900儀器上進行預(yù)讀,然后在ABI 7900 PCR儀中進行PCR反應(yīng),94 ℃ 5 min,94 ℃ 20 s,61 ℃ 1 min,10個循環(huán);94℃ 20 s,55 ℃ 1 min,26個循環(huán);72 ℃ 1 min。最后進行基因分型和判讀。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析?;蛐皖l率分布作Hardy-Weinberg平衡檢驗;計數(shù)資料采用例數(shù)和百分率表示,采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗進行組間比較;計量資料中符合正態(tài)分布,采用±s表示,不符合正態(tài)分布,采用M(P25,P75)表示,分別采用獨立樣本t檢驗或秩和檢驗進行組間比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 T2DM組與對照組一般資料與生化指標(biāo)比較 T2DM組與對照組在性別、LDL-C、HDL-C方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05);T2DM組的年齡、BMI、TG、TC、FBG、HbA1c水平顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。
表1 T2DM組與對照組的臨床指標(biāo)比較
2.2 各SNP位點Hardy-Weinberg平衡檢驗 GLP1R基因rs3765467(C>T)、rs2268657(G>A)、rs6923761(G>A)三個位點分布情況見表2。對對照組中該三個位點的基因型頻率進行Hardy-Weinberg平衡檢驗,三個基因位點分布符合Hardy-Weinberg平衡(P=0.782、0.570、0.759),提示研究樣本具有群體代表性。
2.3 各SNP位點基因型和等位基因頻率分布 T2DM組GLP1R基因:rs3765467位點CC基因型和C等位基因的頻率均高于對照組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),見表2。在隱性模型中,T2DM組GLP1R基因rs3765467位點CC基因型頻率顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表2 GLP1R基因各位點基因型和等位基因頻率分布[例(%)]
表3 兩種遺傳模型中GLP1R基因各位點基因型頻率分布[例(%)]
2.4 T2DM影響因素的Logistic回歸分析結(jié)果 以是否發(fā)生T2DM作為因變量,以rs3765467隱性模型、年齡、性別、BMI、TG、TC為自變量,進行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,Logistic回歸模型在調(diào)整了年齡、性別、BMI、TG、TC后,rs3765467位點CC基因型是T2DM發(fā)病的獨立危險因素,攜帶CC基因型患者發(fā)生T2DM的風(fēng)險是CT或TT基因型攜帶者的1.724倍(OR=1.724,95%CI=1.217~2.443,P= 0.002),見表4。
表4 T2DM影響因素的多因素Logistic回歸分析
2.5 GLP1R基因多態(tài)性與BMI、血脂、血糖代謝關(guān)系 在隱性模型中,GLP1R基因(rs3765467、rs2268657、rs6923761)的基因型與BMI、血糖、血脂之間的關(guān)系見表5。在GLP1R基因rs3765467位點中,CC基因型HbA1c水平高于CT+TT基因型(t= -2.517,P=0.012);而在GLP1R基因rs2268657位點中,GG基因型HDL-C水平顯著高于GA+AA基因型(t= -2.162,P=0.031)。
2.6 T2DM組中GLP1R基因rs3765467位點胰島功能情況 在T2DM組中,GLP1R基因rs3765467位點CC基因型的FP-C、HOMA-β、HOMA-IR水平均低于CT+TT基因型,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.978,P=0.048;t=2.308,P=0.021;t=2.012,P=0.045),見表6。
表6 T2DM組中GLP1R基因rs3765467位點胰島功能比較
已有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)GLP1R基因多態(tài)性與T2DM、肥胖、胰島素分泌、GLP1R受體激動劑藥物療效等具有相關(guān)性[6-8]。在我國鮮有研究發(fā)現(xiàn)GLP1R基因rs3765467、rs2268657、rs6923761三個位點與T2DM的發(fā)病風(fēng)險相關(guān),而有關(guān)其對代謝指標(biāo)以及胰島功能影響的研究更是少見。本研究采用病例-對照研究對中國漢族人群T2DM的GLP1R基因三個位點基因多態(tài)性的分布特點及對相關(guān)指標(biāo)的影響進行分析,發(fā)現(xiàn)GLP1R基因rs3765467位點基因多態(tài)性與T2DM的發(fā)病風(fēng)險明顯相關(guān),經(jīng)過Logistic回歸分析校正混雜因素后,發(fā)現(xiàn)攜帶CC基因型者患T2DM的風(fēng)險是攜帶CT+TT基因型者的1.724倍,表明CC基因型是T2DM的危險因素。但本研究未發(fā)現(xiàn)rs2268657、rs6923761與T2DM的發(fā)病風(fēng)險相關(guān),這可能是由于樣本量較少且不同種族中這些位點的表達存在差異,需進一步擴大樣本量予以驗證。
進一步研究GLP1R基因三個位點與血糖、血脂等代謝指標(biāo)的關(guān)系時發(fā)現(xiàn),rs3765467位點CC基因型HbA1c水平明顯高于CT+TT基因型;rs2268657位點GG基因型HDL-C水平顯著高于GA+AA基因型。這在既往研究中亦有類似報道,DE LUIS等[9]關(guān)于肥胖人群的研究發(fā)現(xiàn),與rs6923761位點GG基因型人群相比,GA/AA基因型人群具有更優(yōu)的BMI、TG和HDL-C水平。李蕊等[10]的研究則發(fā)現(xiàn),在T2DM人群中,攜帶rs10305420位點CC基因型者的HDL-C水平明顯高于CT/TT基因型者;攜帶rs3765467位點GG基因型者的TG水平顯著低于GA/AA基因型者。但本研究發(fā)現(xiàn)的GLP1R基因位點與血糖、血脂的關(guān)系與以往的研究不同,補充了既往研究。上述研究表明GLP1R基因變異可能會影響機體的血糖、血脂代謝。
GLP-1通過與胰島、腸道、腦、肺、腎臟、下丘腦、心臟等器官上的GLP1R結(jié)合發(fā)揮相應(yīng)的作用。GLP1R是G蛋白偶聯(lián)受體B1家族成員,主要在胰島β細(xì)胞內(nèi)表達,含有463個氨基酸[11]。在胰島上,GLP-1與胰島β細(xì)胞上的GLP1R結(jié)合,激活環(huán)磷酸腺苷酶依賴的蛋白激酶A信號通路,從而促進胰島素釋放,抑制胰高血糖素分泌,抑制胰島β細(xì)胞凋亡,促進胰島β細(xì)胞增殖[12]。因此,GLP1R基因變異可能改變GLP1R對體內(nèi)GLP-1的反應(yīng)。GLP1R基因rs3765467位點是目前發(fā)現(xiàn)的與GLP1R功能改變相關(guān)的SNPs之一,該突變是由谷氨酰胺取代了第131位精氨酸[8]。已有研究發(fā)現(xiàn)rs3765467位點與胰島β細(xì)胞功能相關(guān)。LI等[13]通過研究Roux-en-Y胃旁路術(shù)后的肥胖T2DM患者發(fā)現(xiàn)rs3765467位點可能通過削弱GLP-1與GLP1R的相互作用導(dǎo)致胰島β細(xì)胞功能障礙和凋亡。NISHIYA等[14]研究也發(fā)現(xiàn)在高能量攝入的日本男性研究者中攜帶rs3765467位點GG基因型者HOMA-β水平明顯低于AA+AG基因型者,提示GG基因型可能是降低胰島素分泌的重大風(fēng)險。本研究在對攜帶rs3765467位點的T2DM患者分析中發(fā)現(xiàn),攜帶CC基因型者空腹C肽、HOMA-β水平顯著低于CT+TT基因型者,表明CC基因型可能是胰島β細(xì)胞功能障礙,胰島素分泌下降的重要風(fēng)險因素。這與既往研究結(jié)果相符。而CT+TT基因型患者HOMA-IR水平明顯高于CC基因型患者,提示攜帶CT+TT基因型者可能更容易出現(xiàn)胰島素抵抗。這在既往研究中尚未發(fā)現(xiàn),期待進一步擴大樣本量來研究明確。
綜上所述,本研究初步探討了GLP1R基因多態(tài)性與T2DM之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)GLP1R基因rs3765467位點與中國漢族人群T2DM的風(fēng)險相關(guān),且相關(guān)位點與血糖、血脂及胰島功能存在一定關(guān)聯(lián)。