2型糖尿病及相關代謝性疾病的分子遺傳學研究——PGC-1α、PGC-1β和PPARγ基因的交互作用.pdf

1、第一部分重慶地區(qū)2型糖尿病家系代謝綜合征及相關指標的遺傳度分析 目的:了解2型糖尿病(T2DM)家系中T2DM患者和非糖尿病(DM)一級親屬代謝綜合征(MS)及主要組分的患病率，并采用遺傳度分析，了解各種代謝指標受遺傳因素影響的程度。 方法:(1)選取重慶地區(qū)漢族人群中符合入選條件的T2DM家系。共納入247個家系， 1312名研究對象，其中男587名，女725名。家系組共1178名，配偶組134名。研究對象測定人體測量

2、學參數(shù)、血壓、血脂譜、超敏C-反應蛋白(hsCRP)、非酯化脂肪酸(NEFA)等，行口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)。分別采用IDF和NCEP-ATPⅢ(根據(jù)亞洲人群腰圍切點修正)標準診斷MS。(2)去除家系組中的二級親、配偶組中有DM家族史和患有T2DM者，將剩余成員分為T2DM組、一級親屬(FDR)組和對照組三組。比較三組人體測量學參數(shù)、血壓、血糖、血脂、胰島素、hsCRP、NEFA等指標的差別；比較三組MS及主要成分的患病率。(3)

3、采用S.A.G.E.軟件，計算各項代謝指標在T2DM家系的遺傳度。 結果:在校正年齡因素后，F(xiàn)DR組腰圍(waist)和腰臀比(WHR)顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05和P<0.01)。在校正年齡、BMI后，與對照組比較，F(xiàn)DR組SBP、OGTT 2h血糖、空腹胰島素和HomaIR也顯著增高(P<0.01或P<0.05)，HDL-C顯著降低(P<0.05)。TG、空腹血糖、OGTT 2h胰島素、超敏C反應蛋白(hs

4、CRP)等指標FDR組較對照組有增高趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。FDR組糖調節(jié)受損(IGR)、肥胖、腹型肥胖、高血壓、高TG血癥、低HDL-C血癥、MS(IDF標準)和MS(NCEP-ATPⅢ標準)的患病率分別為44.9％、33.3％、34.1％、21.1％、28.2％、30.1％、20.8％和19.2％。在校正年齡、性別影響后，F(xiàn)DR組患IGR的風險是對照組的13.2倍(95％CI=5.91～29.46)，肥胖、腹型肥胖

5、和低HDL-C血癥的風險分別是對照組的2.13倍(95％CI=1.23～3.68)、1.92倍(95％CI=1.14～3.21)和1.73倍(95％CI=1.01～2.98)，MS患病風險是對照組的2.57倍(IDF標準，95％CI=1.14～3.21)或2.35倍(NCEP-ATPⅢ標準，95％CI=1.17～4.71)。T2DM患者各種代謝紊亂的發(fā)生更為明顯。肥胖、腹型肥胖、高血壓風險是對照組的3.81倍(95％CI=2.22～6.

6、56)、3.91倍(95％CI=2.34～6.51)和3.82倍(95％CI=2.17～6.74)，MS風險是對照組的7.96倍(IDF標準，95％CI=4.03～15.74)或12.13倍(NCEP-ATPⅢ標準，95％CI=6.14～23.96)，高TG血癥和低HDL-C血癥的患病風險分別是2.51倍(95％CI=1.53～4.11)和2.31倍(95％CI=1.38～3.89)。遺傳度分析顯示空腹血糖、空腹胰島素和Homaβ的遺傳

7、度最高，分別為0.71、0.68和0.68；Homaβ的遺傳度(0.68)高于Homa IR(0.54)；BMI、腰圍和hsCRP的遺傳度0.45左右；血脂譜中TC、HDL-C遺傳度較高，分別為0.51和0.55，TG稍低，為0.32；所有指標中，SBP和DBP的遺傳度最低，分別為0.25和0.28。 結論:T2DM及相關的代謝代謝疾病如肥胖、高血壓、脂代謝紊亂等有明顯的家族聚集性。T2DM家系中非DM一級親屬已表現(xiàn)出程度不同的

8、代謝紊亂。各種代謝指標在T2DM家系中具有中等程度的遺傳度，提示相關代謝指標受遺傳因素和環(huán)境因素的共同作用。 第二部分PGC- 1β基因單核普酸多態(tài)性與2型糖尿病及相關代謝疾病的關聯(lián)分析 目的:研究過氧化物酶體增殖活化受體γ共活化因子-1β(PGC-1β)基因單核苷酸多態(tài)性(SNPs)與T2DM和相關代謝疾病的關聯(lián)。 方法:(1)選擇無親緣關系的18例正常人，39例T2DM患者。PCR擴增PGC-1β基因12個外

9、顯子及側翼序列和啟動子上游1.6kb，經(jīng)變性高效液相色譜(DHPLC)結合測序技術篩查SN-Ps位點，估計變異位點之間的連鎖不平衡(LD)。(2)選擇重慶地區(qū)474例T2DM患者，313例對照，對篩查到的編碼區(qū)SNPs行病例一對照分析。 結果:在PGC-1β基因共發(fā)現(xiàn)9個SNPs， 5個位于編碼區(qū)，其中4個為錯義突變(Ala203Pro、Arg265Gln、Val279Ile、Arg292Ser)、1個為同義突變(Leu42Le

10、u)，啟動子區(qū)2個(-1263G>A、-985C>T)，其余2個位于內含子區(qū)域(IVS2-132 G>A和IVS9-31G>C)。4個錯義突變呈強LD，位于同一單倍域內，其中Ala203Pro和Val279Ile完全相關。4個錯義突變相距僅268bp，采用直接測序技術進行基因型鑒定。對Ala203Pro、Arg265Gln和Arg292Ser位點的病例一對照研究提示這3個SNPs均與T2DM無顯著關聯(lián)(P>0.05)。病例一對照研究提示

11、Arg265Gln與肥胖的發(fā)生有關，與GG基因型個體相比，GA或從基因型的個體對肥胖的易感性顯著增加(additive模式：OR=1.436，95％CI=1.079～1.921，P=0.013；dominant模式：OR=1.424，95％CI=1.029～1.970，P=0.033；recessive模式：OR=2.648，95％CI=1.008～6.961，P=0.048)。Arg265Gln與肥胖的關聯(lián)受性別影響。在男性，與GG型

12、比較，GA/AA型的BMI、腰圍、腰臀比和DBP均顯著增加(P<0.05)。女性則無上述指標的差別。Ala203Pro和Arg292Ser位點與肥胖無顯著相關(P>0.05)。4個錯義突變共構成3種常見單倍型，占所有單倍型的95.3％。3種單倍型與T2DM均無顯著關聯(lián)(P>0.05)。肥胖者H3單倍型的頻率高于對照組(16.6％vs12.8％，P=0.039)。 結論:PGC-1β基因SNPs與中國重慶地區(qū)T2DM無明顯關聯(lián)。但

13、Arg265Gln及一個常見單倍型可能與肥胖的發(fā)生有關，具有A等位基因的265Gln可能作為危險因子參與肥胖發(fā)生的病理過程。Arg265Gln與肥胖的關聯(lián)在男性更明顯。 第三部分PGC-la, PGC-IP和PPARy基因交互作用與2型糖尿病及相關代謝疾病的關系 目的:研究過氧化物酶體增殖活化受體β共活化因子-1α(PGC-1α)和過氧化物酶體增殖活化受體γ(PPARγ)基因SNPs與T2DM和肥胖的關系。并研究PGC-

14、1α、PGC-1β和PPARγ三個基因SNPs交互作用對T2DM和肥胖的影響。 方法:RFLP技術鑒定基因型。分析PGC-1α基因Gly482Ser和Thr394Thr位點、PPARγ基因Pro12Ala和C161T位點與T2DM和肥胖的關聯(lián)。采用多因素維度降低法(MDR)法和Logistic回歸，研究PPARγ、PGC-1α和PGC-1β基因多個位點之間的交互作用對T2DM和相關疾病的影響。 結果:PPARγ基因Pro

15、12Ala和C-161T位點，PGC-1α基因Gly482Ser和Thr394Thr位點均與T2DM無顯著相關。除dominant模式下PGC-1αThr394Thr與肥胖關聯(lián) OR=0.697，95％CI=0.497～0.977，P=0.036)，其余三個SNPs與肥胖均無顯著關聯(lián)。PPARγ基因C161T位點可能和lR的發(fā)生有關，CT/TT基因型與CC基因型比較，空腹胰島素和HomaIR顯著增加(分別為11.13±5.36 mU/L

16、 vs 9.83±5.50 mU/L，P=0.030和2.47±1.23 vs 2.18±1.30，P=0.033)。本組人群中，PPARγ、PGC-1α和PGC-1β3個基因交互作用與T2DM的發(fā)病無關。通過MDR法，在3個基因5個位點中建立了與肥胖關聯(lián)的2位點交互模型，PGC-1α基因Gly482Ser和PGC-1β基因Arg265Gln對肥胖的發(fā)生有交互作用。該模型的交叉確認一致性最高(10/10)，檢驗正確率為0.5432(P=

17、0.0010)?；蛐徒M合高危組較低危組發(fā)生肥胖的風險增加，OR為1.6034(95％CI0.5493～4.6804，X<'2>=7.7275，P=0.0054)，經(jīng)Logistic回歸驗證的結果與MDR法一致。 結論:PPARγ基因Pro12Ala和C161T位點，PGC-1α基因Gly482Ser和Thr394Thr位點與重慶地區(qū)T2DM不相關，但PPARγC161T位點可能參與IR的發(fā)生，PGC-1αThr394Thr位點