FOXO1、HNF4A和ADRA2A基因多態(tài)性與2型糖尿病遺傳易感性的研究.pdf

1、研究背景
　　 2型糖尿病(type2 diabetes,T2D)是一種常見的多因素疾病,由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用而發(fā)病。2007年初明確了單基因糖尿病的分子遺傳學基礎之后確定了2型糖尿病的特異基因。這些遺傳學研究的發(fā)現(xiàn)提示遺傳因子可以用來推測T2D的遺傳易感性,從而用于糖尿病的預測、預防和早期診斷。在已經確定的18個T2D易感基因變異中以TCF7L2的rs7903146變異、KCNJ11的rs5219(E23K)變異以及P

2、PARG的rs1801282(Pro12Ala)變異最為顯著。本研究中所選候選基因FOXO1和HNF4A系PPARG胰島素信號通路中的轉錄元件,在肝臟和脂肪的胰島素信號傳遞中起著非常重要的作用。FOXO1是糖異生基因啟動子的共激活因子,可以在胰島素抵抗狀態(tài)下調節(jié)β細胞增殖；HNF4A可以激活上百個基因的表達,尤其是與葡萄糖、脂肪酸、膽固醇等中間代謝過程相關的基因,因此均可作為檢測T2D遺傳易感性的重要候選基因。另外,因近期有研究表明,A

3、DRA2A基因表達增加會抑制胰島素的分泌并由此證明與白種人T2D相關；由于兒茶酚胺與能量代謝相關,所以調控兒茶酚胺的基因在肥胖的發(fā)生過程中起著重要的作用,ADRA2A就是其中的一個。本研究應用以人群為基礎的病例對照研究方法,以FOXO1和HNF4A為候選基因分析其基因多態(tài)性與中國漢族人群T2D遺傳易感的關聯(lián)性,并且進一步研究這兩個基因對T2D的發(fā)生是否具有協(xié)同效應。同時也闡明了ADRA2A基因的多態(tài)性與中國漢族人T2D及體重指數(BMI

4、)的關系。
　　 研究方法
　　 本研究采用非匹配病例-對照研究方法,以577例2型糖尿病患者為病例組(type2 diabetic patients,T2D),以462例非糖尿病健康受試者為對照組(non diabeticsubjects,ND),采用聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態(tài)性(polymerase chainreaction-restriction fragment length polymorphism,P

5、CR-RFLP)法和TaqMan探針法檢測FOXO1基因以及HNF4A基因的單核苷酸多態(tài)性位點(Single nucleotidepolymorphisms,SNPs)；隨后探討這兩個候選基因的多態(tài)性與T2D遺傳易感的相關性。本研究還針對1042例2型糖尿病患者和1052例非糖尿病健康受試者開展ADRA2A基因多態(tài)性研究,用TaqMan探針法對ADRA2A的兩個SNPs(rs521674和rs553668)進行基因分型。
　　

6、應用SPSS16.0軟件包分析數據。用 SHEsis在線軟件(http://analysis.bio-x.cn/myAnalysis.php)計算兩個多態(tài)性位點間連鎖不平衡系數(D’)和r2值并構建單倍型,用PS軟件(Power and Sample Size Calculations Version2.1.30)計算研究所能達到的統(tǒng)計學效力。用MDR version2.0 beta6軟件計算基因-基因交互作用。以雙側P<0.05為具有

7、統(tǒng)計學顯著性差異。
　　 研究結果
　　 1.FOXO1基因多態(tài)性與T2D的相關性
　　 本研究發(fā)現(xiàn)4個SNPs(m2701859、rs9549240、r89549241、rs12585277)相互之間強連鎖(r2>0.90),因此最終選擇4個SNPs(rs17592236、r82701859、r83908773、r84435111)繼續(xù)進行分型。單個位點分析及單倍型分析均沒有發(fā)現(xiàn)病例組與對照組中具有顯著差異。<

8、br>　　 2.HNF4A基因多態(tài)性與T2D的相關性
　　 本研究選擇了6個SNPs位點(rs6031558、rs4812831、r8717247、rs3212172、rs6031587、rs11574736)進行基因分型。SNP位點rs11574736的等位基因及基因型頻率在T2D病例組和非DM對照組均顯示明顯差異(17.3％vs.22.2％,P=0.005,OR=0.74,95％CI=0.59-0.92；3.3％vs.5.

9、0％,P=0.02)。6個位點組成的常見單倍型H7(C-G-T-A-C-C)、H8(C-G-T-A-T-G)在病例組的頻率顯著低于對照組(2.8％vs.5.7％,P=0.001,OR=0.48,95％CI=0.31-0.76；3.8％vs.6.4％,P=0.008,OR=0.58,95％CI=0.39—0.87)。
　　 3.FOXO1和HNF4A基因多態(tài)性與T2D相關性的交互作用
　　 用多因子降維法(MDR)分析基因

10、-基因交互作用,經過1000次置換檢驗,發(fā)現(xiàn)rs717247/rs6031587/rs11574736模型是最佳模型(testing accuracy=0.58,CVconsistency=8/10),這說明在HNF4A基因中這三個位點間存在著相互作用。次于上述三位點模型的是一個四位點模型:r83908773/r8717247/rs6031587/rs11574736(testing accuracy=0.55,CV consisten

11、cy=6/10),提示FOXO1與HNF4A基因間存在著交互作用,鑒于單個位點分析HNF4A基因中rs11574736位點的陽性結果,推測HNF4A基因在交互作用中處于主動地位。
　　 4.ADRA2A基因多態(tài)性與T2D的相關性
　　 單個位點分析表明,SNP位點rs553668的等位基因頻率在隱性模型下與T2D相關(45.9％vs.47.4％,P=0.027,OR=1.266,95％CI=1.028-1.560),該相

12、關性在對年齡、性別和BMI做了多因素回歸校正后失去統(tǒng)計學意義(P=0.054,OR=1.234,95％CI=0.996—1.528)。位點rs521674與T2D不相關。經過進一步分組分析發(fā)現(xiàn),SNP位點rs553668的等位基因頻率在隱性模型下與BMI<25 kg/m2的T2D相關性更為顯著(18.8％vs.25.3％,P=0.011,OR=1.464,95％CI=1.091-1.963)。
　　 研究結論
　　 本研

13、究結果提示所檢測的FOXO1基因的SNPs對T2D的發(fā)病風險不存在明顯作用；HNF4A基因rs11574736位點的CC基因型是T2D發(fā)生的抵抗因素,單倍型H7(C-G-T-A-C-C)、H8(C-G-T-A-T-G)也是T2D發(fā)生的抵抗因素；而且FOXO1基因和HNF4A基因之間存在一定的相互作用。ADRA2A基因的SNP位點rs553668與體重指數BMI<25 kg/m2的T2D相關,提示ADRA2A可能在BMI<25 kg/m2