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HSP70—1基因多态性与2型糖尿病易感性关系研究

2016-02-27杨毅杨阳

中国现代医生 2015年26期
关键词:携带者易感性多态性

杨毅+杨阳

[摘要] 目的 探讨HSP70-1(+190G/C)基因多态性与2型糖尿病易感性关系。 方法 收集2013年1月~2015年1月在河南省上蔡县人民医院内分泌科住院及健康体检的人群资料,依照纳入与排除标准,确定研究对象共480例,其中2型糖尿病患者(病例组)240例,男132例,女108例;健康人群(对照组)240例,男124例,女116例。对研究对象进行问卷调查、体格检查和实验室指标的测定,并采用PCR-RFLP技术检测HSP70-1基因+190位点多态性。 结果 2型糖尿病病例组和对照组的HSP70-1各基因型及等位基因频率差异无统计学意义(χ2=1.386,P>0.05;χ2=1.260,P>0.05);C/C基因型携带者的体质指数明显高于G/G基因型携带者,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 HSP70-1基因+190位点基因多态性可能与糖尿病易感性无关;C/C基因型增加了携带者患肥胖病的风险。

[关键词] 2型糖尿病;热应激蛋白70-1;+190位点;基因多态性

[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2015)26-0001-03

Heat stress protein 70-1 gene polymorphisms and the risk of type 2 diabetes

YANG Yi1 YANG Yang2

1.Department of Emergency, People's Hospital of Shangcai County in Henan Province, Shangcai 463800, China; 2.Department of Nosocomial Infection, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China

[Abstract] Objective To explore the association between HSP70-1 gene polymorphisms and type 2 diabetes. Methods According to the inclusion and exclusion criteria, a total of 480 population who received medical health examination and patients with type 2 diabetes in people's hospital of Shangcai from January 2013 to January 2015 were enrolled in the study. 240 patients were identified as a case group, including 108 women and 132 men, randomly selected 240 healthy people as a control group with 124 men and 116 women. Data was analyzed by physical examination, questionnaire and laboratory examination, and polymerasechain reaction-restrained fragment length polymorphism technique was used to analysed the polymorphisms of HSP70-1+190. Results There was no significant difference in the distribution of allele and genotypes frequencies of HSP70-1 between the type 2 diabetic group and control group (χ2=1.386,P>0.05; χ2=1.260, P>0.05); CC carriers had a higher level of BMI than GG carriers in HSP70-1 gene(P<0.05). Conclusion There is no significant correlation between HSP70-1+190 and type 2 diabetes;C/C genotype of HSP70-1(+190) is related to obesity,CC carrier had increased the susceptibility of obesity.

[Key words] Type 2 diabetes; Heat shock protein 70-1 gene; +190 site; Gene polymorphism

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是由多种病因引起的内分泌代谢紊乱疾病, 其特点是胰岛素相对或绝对分泌不足及其周围组织发生胰岛素抵抗,可造成蛋白质、脂肪、碳水化合物代谢紊乱,导致各种器官发生慢性损伤及功能障碍衰竭[1]。有较多数据表明[2],糖尿病可能与遗传因子的易感性有关,糖尿病易感性与相关候选基因多态性关系已成为目前研究的热点。热休克蛋白70(heat shock protein 70, HSP70)是指机体细胞在高温下或受到其他有害因素刺激时,适应性合成的一类结构上高度保守的多肽,它能帮助恢复细胞的结构与功能,并提高对应激因素的抵抗力[3]。有研究报道[4],HSP70家族基因多态性与一些疾病的易感性密切相关,HSP70基因多态性可能是2型糖尿病发病的重要机制之一。因此,本研究观察并分析HSP70家族中HSP70-1基因多态性,探讨2型糖尿病是否与HSP70-1(+190G/C)基因多态性有关,为寻找人群易感生物标志物提供一定的思路和线索,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用病例-对照研究方法,依照纳入与排除标准,选取2013年1月~2015年1月在河南省上蔡县人民医院内分泌科及门诊健康体检的人群资料共480例作为研究对象。2型糖尿病患者(病例组)240例,男132例,女108例,平均年龄(56.9±7.6)岁;健康人群(对照组)240例,男124例,女116例,平均年龄(55.1±7.1)岁。

1.2 诊断标准

依照WHO1999年制订的DM新的诊断标准[5]:糖尿病症状+空腹血浆血糖(FBG)≥7.0 mmol/L或餐后2 h随机血浆血糖≥11.1 mmol/L或口服葡萄糖耐量试验中,2 h血浆葡萄糖水平(P2BG)≥11.1 mmol/L。研究对象的籍贯均为河南省,且相互之间无血缘关系,并排除患有精神疾病、恶性肿瘤及拒绝配合等调查者的人群资料。

1.3 方法

1.3.1 一般情况及生化指标检测 对调查对象进行问卷调查、体格检查和实验室指标的测定。通过问卷了解研究对象的一般情况,如性别、年龄、民族、疾病史、家族史等。体格检查主要是进行身高、体重、血压、腰围、臀围等指标检测,并分析腰臀比值(WHR)和体质指数(BMI)。生化指标检测内容:收集调查对象的血液样本,进行空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(P2BG)、糖化血红蛋白(HbA1C)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等。

1.3.2 HSP70-1基因多态性的检测 采用PCR-RFLP技术测定HSP70-1(+190G/C)基因多态性。以抽提全血中DNA为模板,进行目的基因扩增,扩增目的片段为325bp。PCR扩增反应引物序列:上游引物:5- TCCGGCGTCCGGAAGGACC-3;下游引物:5- TGCGGCCAATCAGGCGCTT-3。PCR扩增反应条件:95℃预变性5 min→95℃变性35 s→58℃退火35 s→72℃延伸45 s,上述步骤共循环35次,最后72℃延伸10 min。然后取PCR扩增产物10 μL,加入限制性内切酶(BsrBⅠ)进行酶切反应,根据目的蛋白分子量用3%琼脂糖配置凝胶,在胶孔中加入8 μL酶切产物,于100 V恒压下电泳25~30 min。在凝胶成像系统下观察电泳结果,酶切反应后G/G基因型酶切片段为171、70、84 bp,C/C基因型酶切片段为241、84 bp,G/C基因型酶切片段为241、70、84、171 bp。

1.3.3 等位基因频率计算 假设G/G基因型、G/C基因型、C/C基因型个数分别为a、b、c,基因型个数为N,基因型频率分别为A、B、C。则A=a/N;B=b/N;C=c/N。G基因频率=A+2/B;C基因频率=C+2/B。

1.4 统计学分析

Epidata 3.2软件录入数据,统计数据的分析使用SPSS19.0软件。直接计数法计算各基因型的频率,依据遗传平衡定律的二项式公式分析各等位基因频率;采用RxC的χ2检验分析各组基因型及等位基因频率分布情况;多组间的比较采用单因素的方差分析。取检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组研究对象一般情况比较

由表1可见,与对照组相比,病例组的FPG、P2BG、HbA1C、BMI、SBP、DBP、TG和LDL-C水平明显增高,而HDL-C水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.01)。两组性别、年龄、WHR和TC水平差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 病例组和对照组一般情况比较(x±s,n=240)

注:与对照组比较,(1)P<0.05

2.2 HSP70-1基因+190位点PCR扩增和酶切产物电泳结果

HSP70-1基因+190位点的PCR扩增后,片段长度为325 bp,见封三图1中1~6游道。HSP70-1的酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳后可见C/C基因型为241、84 bp 2个片段(第1泳道),G/G基因型携带者为70、84、171 bp 3个片段(第2泳道),G/C基因型为241、70、84、171 bp 4个片段(第3泳道)。见封三图2。

2.3 HSP70-1基因各个基因型及等位基因频率的比较

HSP70-1基因+190位点基因型频率在病例组和对照组中分布差异无统计学意义(χ2=1.386,P>0.05);病例组与对照组的等位基因频率分布差异无统计学意义(χ2=1.260,P>0.05)。见表2。

2.4 HSP70-1基因+190位点不同基因型间的临床资料比较

在本次调查对象中,G/G基因型的携带者为260例,G/C基因型的携带者为187例,C/C基因型的携带者为26例。由表3可见,在BMI水平上,+190位点的不同基因型间差异有统计学意义(P<0.05),而不同基因型间的其他临床指标差异无统计学意义(P>0.05)。通过组间两两比较,结果发现,与G/G基因携带者相比,C/C基因型携带者的BMI水平明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。

表3 HSP70-1基因+190位点不同基因型间的临床资料比较(x±s)

注:与G/G基因型比较,(1)P<0.05

3 讨论

热休克蛋白又称为热应激蛋白[6],机体细胞在高温下或受到其他有害因素刺激时,会适应性合成的一类结构上高度保守的多肽,其中最为重要、诱导产生最强的是热应激蛋白70。人类HSP70基因定位于多条染色体上[7,8],其中HSP70-1、HSP70-2、HSP70-hom共同编码分子量从66kD-78kD一类具有高度相关性的蛋白质。有学者研究报道[9,10],HSP70基因多态性可能在2型糖尿病及其微血管病变的发病过程中起到重要作用。目前国内研究中,有关2型糖尿病易感性与HSP70基因多态性关系尚缺乏较为完善的临床证据。因此,本研究以内分泌科2型糖尿病患者和体检人群为调查对象,观察2型糖尿病患者与正常人群的HSP70-1基因+190位点基因多态性的分布差异,以探讨HSP70-1基因+190位点基因多态性与2型糖尿病易感性关系。

有学者研究证实[11],HSP70-1基因-110位点和+190位点多态性均与2型糖尿病肾病相关,而其是否与2型糖尿病有关尚不明确。本次研究结果发现,HSP70-1(+190G/C)的各基因型和等位基因频率在2型糖尿病组与对照组中的分布差异无统计学意义,提示HSP70-1基因+190多态性可能与2型糖尿病易感性无关。通过genebank检索报道,HSP70-1基因在120、190、438和-110等位点具有多态性,以上位点是否与2糖尿病易感性有关有待进一步证实。

以往有学者研究报道[12],HSP70-1基因+190位点多态性可能与噪声性耳聋、高原性反应、多环芳烃类化合物等有关,考虑可能由于190位点存在G→C的突变,引起HSP70-1肽结构的改变,使之无法完成分子伴侣的功能,从而机体不能生成或转运相应蛋白以抵抗应激,故C/C基因型可能与某些疾病易感性相关[13-15]。本研究分析了HSP70-1(+190G/C)的不同基因型携带者间临床指标水平,结果显示,与G/G基因携带者相比,C/C基因型携带者的BMI水平明显增高,差异有统计学意义。BMI是常用的衡量肥胖的依据,其是反应全身性性肥胖的一个较好依据。本次研究结果提示,HSP70-1基因的C/C基因型可能与全身性肥胖关系密切,其可能明显升高了携带者患肥胖病的风险。

综上所述,HSP70-1基因+190位点多态性与本次研究人群的2型糖尿病易感性无关。然而,C/C基因型可能与肥胖相关,其增加了携带者患全身性肥胖的风险。热休克蛋白70作为一个多基因家族,其在生物进化中可能同时存在遗传和变异,而HSP70-1、HSP70-2和HSP70-hom等基因位点多态性是否与2型糖尿病及其相关指标有关,尚需大量研究加以证实,以期为寻找糖尿病及其相关疾病易感生物标志物提供线索。

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(收稿日期:2015-06-04)

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