脂联素基因多态性与2型糖尿病的相关性研究进展

李治鹏 李双庆

脂联素基因多态性与2型糖尿病的相关性研究进展

李治鹏 李双庆

脂联素又被称作ADIPOQ、Acrp30、apM1、GBP28，是脂肪细胞分泌的一种内源性多肽，由244个氨基酸组成，包括氨基末端的分泌信号序列（aa1-18）、特异序列（aa19-41）、胶原重复序列（aa 42-107）以及球状序列（aa108-244）。临床多项研究发现脂联素基因多态性与2型糖尿病的发病密切相关。脂联素基因突变与2型糖尿病的关系在不同人群中的差别可能与种族、环境有关。现将近期与2型糖尿病发病相关的脂联素基因单核苷酸多态性研究综述如下。

1 脂联素基因结构

人类脂联素（ADIPOQ）基因位于人染色体3q27位置,是单拷贝基因,全长约17 kb。染色体3q27区域存在2型糖尿病、代谢综合征和肥胖症的易感位点，拥有高频率的基因多态性。因此,位于染色体3q27区域的ADIPOQ基因的单核苷酸多态性（SNPs）与2型糖尿病的关系成为近年来的研究热点。

2 脂联素基因的单核苷酸多态性（SNPs）

经人ADIPOQ基因序列分析发现，ADIPOQ基因包括3个外显子（外显子1、2、3）和2个内含子（内含子1、2），各区域均存在一定数量的等位基因单核苷酸多态性。2.1 启动子区域的SNPs ADIPOQ基因的启动子区域包含5′侧翼区、外显子1和内含子1。多数研究发现该区域有 5个 SNPs：-11426 A＞G、-11391 G＞A、-11377 G＞C、-4041 A＞C和-3971 A＞G。研究发现位于5′侧翼区的-11391 G＞A和-11377 G＞C与血浆脂联素水平以及2型糖尿病相关。就SNP-11377 G＞C而言，携带CC和CG基因型的2型糖尿病患者比携带GG基因型的患者BMI明显增加[1]。对意大利肥胖儿童的研究表明SNP-11391G＞A和SNP-11377 C＞G与超重儿童的胰岛素抵抗有关[2]。这为证明ADIPOQ基因启动子区SNPs与2型糖尿病的相关性提供了依据。

2.2 外显子2和内含子2的SNPs 研究发现外显子2和内含子2存在 2个SNPs：+45 T＞G、+276 G＞T。SNP+276和SNP+45组成的单倍体与胰岛素抵抗有明显相关性，表现为体重增加，空腹血糖上升以及胰岛素抵抗稳态模型（HOMA）增加，而脂联素水平则下降，这提示ADIPOQ基因SNPs与肥胖症和胰岛素抵抗有相关性。在中国，脂联素基因多态性与糖尿病和胰岛素抵抗关系的研究多集中在SNP+45和SNP+276，但研究的结果不一致。这说明环境因素是ADIPOQ基因出现SNPs的重要原因。

2.3 外显子3的SNPs 外显子3的SNPs包括R112C、I164T、R224S和 H241P等。对日本人群筛查发现ADIPOQ基因外显子3存在5个错义突变,分别是G84R、R112C、I164T、R221S和 H241P,其中 G84R、R112C和I164T与血浆低脂联素水平有关；对法国高加索人群筛查发现ADIPOQ基因外显子3存在4个错义突变,分别是G84R、G90S、R92X和Y111H，其中G90S与血浆低脂联素水平相关。由此认为,ADIPOQ基因外显子3的SNPs可能与人种有关。

3 与2型糖尿病相关的脂联素基因SNPs

3.1 SNP-11426 A＞G（NA） Gibson等[3]为探讨脂联素基因SNP-11426 A＞G与2型糖尿病的关系，在法国高加索人群中，纳入55个与染色体3q27有关联的早发糖尿病家庭（发病年龄＜46岁），这些家庭均由患病同胞配对组成，总共92对患病配对同胞。对照组由812例不相关的糖尿病患者[年龄：（57±11）岁；BMI：（34.2±10.3）kg/m2；男/女：48/52]和1 044例糖耐量正常者 (年龄：（49±14）岁；BMI：（30.7±10.4）kg/m2；男/女：34/66）组成。试验及对照组均有法国高加索血统，采用PCR-SSCP方法对脂联素基因SNP进行测序分析。结果发现，在测得的8组脂联素基因SNPs中仅SNP-11426 A＞G与糖尿病的发病密切相关，但未发现其与血脂联素水平及糖耐量正常的相关性。此研究得出在法国高加索人群中，SNP-11426 A＞G与糖尿病的发病呈相关性。Gu等[1]也在瑞典高加索人的研究中发现2型糖尿病患者和非糖尿病患者的SNP-11426 A＞G等位基因频率明显不同。SNP-11426 A＞G与2型糖尿病和糖耐量受损者的空腹血糖升高呈明显相关性。上述2项研究证明SNP-11426 A＞G与2型糖尿病发病呈相关性。

3.2 SNP-11391 G＞A（rs17300539） Gibson等[3]在法国高加索人群中，纳入55个早发糖尿病家庭（发病年龄＜46岁），这些家庭共92对患病配对同胞。对照组由812例不相关的糖尿病患者和1 044例糖耐量正常者组成。对脂联素基因SNP进行测序分析。结果发现脂联素基因SNP-11391 G＞A与糖尿病的发病无相关性。Schwarz等[4]纳入550例德国高加索人，包括254例糖耐量正常者，220例糖耐量异常者，76例2型糖尿病患者；采用PCR-SSCP方法鉴定-11391 G＞A基因型；结果发现脂联素基因SNP-11391 G＞A的GG型与脂联素水平降低有明显相关性，但SNP-11391 G＞A与2型糖尿病无明显相关性。Szopa等[5]纳入930例波兰高加索人，包括495例无亲缘关系的2型糖尿病患者以及435例血糖正常者；检测SNP-11391 G＞A基因型，发现SNP-11391 G＞A与2型糖尿病呈独立相关性。Chiodini等[6]纳入2 000例意大利人，包括2型糖尿病、心肌梗死及正常对照人群，采用PCR-SSCP方法鉴定-11391 G＞A基因型；未发现SNP-11391 G＞A与2型糖尿病的相关性。

叶枫等[7]在西安人群中选取研究对象共305例，其中2型糖尿病组204例[年龄：（54.65±11.81）岁；男/女：120/84]，个体间无亲缘关系。正常对照组101例[年龄：（57.93±12.13）岁；男/女：73/28]，无糖尿病家族史。利用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性（PCR-RFLP）方法鉴定-11391G/A基因型。结果在所选2型糖尿病群体中未发现-11391 G＞A突变。这说明在陕西汉族人群中SNP-11391 G＞A与2型糖尿病发病无明显相关性。Han等[8]采用Meta分析评估脂联素基因SNP-11391位点与2型糖尿病的相关性；检索了2011年2月前的Medline、Embase、Elsevier、Springer、EBSCO、Highwire Press、ISI Web of Science以及Cochrane Library等外文数据库，共纳入12项关于SNP-11391共涉及4 139例2型糖尿病患者及12 530例健康对照者的研究。经Meta分析得出，脂联素基因SNP-11391 G＞A与2型糖尿病的发生无明显相关性。

3.3 SNP-11377 C＞G（rs266729） Schwarz等[4]纳入550例德国高加索人，包括254例糖耐量正常者，220例糖耐量异常者，76例2型糖尿病患者，鉴定SNP-11377C＞G基因型；结果发现德国高加索人群中，脂联素基因SNP-11377 C＞G的GG型与低水平的脂联素有明显相关性，但SNP-11377 C＞G与2型糖尿病无明显相关性。Han等[8]检索2011年2月前的Medline、Embase、Elsevier及Cochrane Library等外文数据库，用Meta分析评估脂联素基因SNP-11377 C＞G与2型糖尿病的相关性。纳入33项研究，其中13项研究纳入亚洲人群，16项研究纳入白种人，其他4项研究分别纳入包括印第安人、日裔巴西人、南非黑人以及墨西哥人。在所纳入的研究中，有16项是关于SNP-11377共涉及6 127例2型糖尿病患者及12 097例健康对照者的研究。经Meta分析最终得出，脂联素基因SNP-11377 C＞G与2型糖尿病的发病风险相关。

Ye等[9]对浙江地区汉族人群SNP-11377 C＞G与2型糖尿病的关系进行了研究，纳入2型糖尿病198例,非糖尿病对照255例，检测SNP-11377 C＞G，发现浙江汉族人群中，SNP-11377 C＞G中GG型增加2型糖尿病的发病风险。何岚等[10]纳入陕西地区汉族人群304例，包括2型糖尿病203例，非糖尿病对照101例，分析SNP-11377 C＞G，发现SNP-11377 C＞G与2型糖尿病无明显相关性。王吉影等[11]选择脂联素基因SPNs位点：-11377 C＞G，对75个2型糖尿病家系共337例患者应用PCR-RFLP法进行基因分型。经分析未发现SPN-11377 C＞G与2型糖尿病存在相关性。史晓红等[12]纳入北京和哈尔滨地区有糖尿病家族史，且相互间无亲缘关系的2型糖尿病汉族患者348例，非糖尿病汉族健康对照378例。用PCR-RFLP法鉴定脂联素基因SNP-11377 C＞G。结果发现在2型糖尿病组的CC、CG、GG基因型分别为171例、151例、26例，健康对照组CC、CG、GG基因型分别为180例、173例、25例。认为SNP-11377 C＞G的基因型频率和等位基因频率在2型糖尿病组和对照组中的分布无统计学差异。叶枫等[7]选取陕西汉族人群305例，分为糖尿病组（204例）和正常组（101例）。利用PCR-RFLP法鉴定-11377 C＞G基因型。结果在所选群体中未发现SNP-11377 C＞G与2型糖尿病的相关性。李显丽等[13]采用Meta分析法评估SNP-11377与2型糖尿病的相关性；检索了2011年5月前Medline、Embase外文数据库及中国知网、万方、维普中文数据库，共纳入10篇文献，病例组2 831例，对照组3 035例；最终得出脂联素基因SNP-11377 C＞G与中国汉族人群2型糖尿病的发病风险呈相关性。韦传东等[14]检索了2011年11月前中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库、万方数据库维普中文科技期刊数据库及Medline、Cochrane Library、Embase、Springer、Ovid数据库，收集有关中国人群脂联素基因SNP-11377 C＞G与2型糖尿病的相关性研究进行Meta分析；纳入12组研究，2型糖尿病组2 598例，对照组4 508例；分析发现中国人群SNP-11377C＞G与2型糖尿病存在相关性，携带CG或GG等位基因的中国人群患2型糖尿病的概率比携带CC等位基因者高。

3.4 SNP-10066 G＞A（rs182052） Bostrom等[15]纳入317例非洲裔美国人[年龄：（58.6±11.5）岁；BMI：（32.9± 7.1）kg/m2；女性占65.5%]及同一地区817例血糖正常者[年龄：（50.9±11.6）岁；BMI：（29.5±7.0）kg/m2；女性占55.1%]，检测脂联素基因-10066基因型；发现脂联素基因SNP-10066 G＞A与非洲裔美国人的2型糖尿病易感性有相关性。

3.5 SNP+45 T＞G（rs2241766） Xu等[16]对中国人脂联素基因45 T＞G多态性与2型糖尿病相关性研究进行Meta分析；检索2007年12月以前发表的中国人脂联素基因45 T＞G和276 G＞T多态性与2型糖尿病相关性的研究共20篇，分析显示脂联素基因SNP+45 T＞G与中国人2型糖尿病易感性相关。Szopa等[17]纳入930例波兰高加索人，包括495例无亲缘关系的2型糖尿病患者以及435例血糖正常者；检测SNP+45（T＞G）基因型，发现SNP+45（T＞G）与2型糖尿病无明显相关性。Han等[8]通过检索2011年2月前的Medline、Embase及Cochrane Library等外文数据库，共纳入33项研究，其中13项研究纳入亚洲人群，16项研究纳入白种人，其他4项研究分别纳入包括印第安人、日裔巴西人、南非黑人以及墨西哥人。在所纳入的研究中，21项研究是关于SNP+45共涉及6 370例2型糖尿病患者及15 443例健康对照者。经分析得出，脂联素基因SNP+45与2型糖尿病的发生无明显相关性。Matharoo等[18]在印度北部旁遮普地区纳入200例2型糖尿病患者及200例健康者，采用PCR-RFLP法检测SNP+45 T＞G；发现2型糖尿病患者 SNP+45 T＞G G等位基因的频率（29.0%）明显高于健康对照者（21.5%）；说明印度北部人群中，SNP+45 T＞G G等位基因与2型糖尿病相关。Arikoglu等[19]2014年在土耳其纳入169例无亲缘关系的非肥胖的2型糖尿病患者以及119例健康者，检测SNP+45 T＞G；发现土耳其人群中，脂联素基因SNP+45 T＞G可增加2型糖尿病的发病风险。

顾敏峰等[20]纳入江苏地区180例2型糖尿病患者和144例对照组人群进行脂联素基因SNP+45分析；结果发现糖尿病组中携带TG+GG型的患者血清脂联素水平显著低于TT型的患者；认为糖尿患者群中G等位基因多见,携带等位基因G的患者血清脂联素水平降低，提示江苏人群中脂联素基因SNP+45 T＞G与2型糖尿病发病有关。王书畅等[21]纳入河北地区240例受试者,其中2型糖尿病患者104例，糖耐量减低者46例，对照组90例，采用PCR-RFLP法检测脂联素基因SNP+45 T＞G；得出河北地区人群中SNP+45 T＞G与糖尿病的发生有关，GG基因型可能是糖尿病的易感基因。魏颖丽等[22]纳入宁夏汉族人群100例2型糖尿病患者和101例正常对照者,采用PCR-RFLP技术对脂联素基因SNP+45多态性位点进行基因分型；结果发现2型糖尿病组SNP+45 T＞G GG基因型和G等位基因频率均高于正常对照组。因此认为SNP+45 T＞G与宁夏汉族人群2型糖尿病相关，GG基因型者有2型糖尿病易感性。郝家明等[23]采用病例对照研究方法，以PCR-RFLP技术对海南地区106例2型糖尿病患者和58例正常对照者SNP+45多态性位点进行基因分型；结果发现SNP+45 T＞G与海南地区汉族人群中2型糖尿病无明显相关性。

3.6 SNP+276 G＞T（rs1501299） Xu等[16]也对中国人脂联素基因276 G＞T多态性与2型糖尿病相关性的研究进行了Meta分析；检索2007年12月以前发表的中国人脂联素基因276 G＞T多态性与2型糖尿病相关性的研究，涉及276 G＞T多态性文献9篇，分析发现276 G＞T基因多态性与2型糖尿病易感性无明显相关性。Szopa等[17]纳入930例波兰高加索人，其中495例2型糖尿病患者，435例正常者；检测SNP+276 G＞T基因型，发现波兰高加索人SNP+276 G＞T与2型糖尿病呈独立相关性。Han等[8]检索了2011年2月前的Medline、Embase等外文数据库，共纳入21项关于SNP+276的共涉及7 958例2型糖尿病患者及18 765例健康者的研究。经分析得出，脂联素基因SNP+276与2型糖尿病的发生无明显相关性。Arikoglu等[19]在土耳其纳入169例2型糖尿病患者以及119例健康者，检测脂联素基因SNP+276 G＞T；发现SNP+276 G＞T可增加土耳其人2型糖尿病的发病风险。

郝家明等[23]以PCR-RFLP技术,对海南地区汉族人群106例2型糖尿病患者和58例正常者脂联素基因SNP+276多态性位点进行基因分型；发现SNP+276的基因型和等位基因频率在2型糖尿病组和正常对照组中的分布差异无统计学意义；认为SNP+276 G＞T与海南地区汉族人群中2型糖尿病无相关性。王琨等[24]纳入天津地区汉族人群中196例2型糖尿病患者和165例糖耐量正常人群，对脂联素基因SNP+276进行分析；发现2型糖尿病组中T等位基因频率显著低于糖耐量正常组，SNP+276 G＞T与天津地区汉族人群2型糖尿病呈相关性。Ye等[9]纳入浙江地区汉族人群2型糖尿病198例,对照255例，检测SNP+276 G＞T，发现SNP+276 G＞T中GT型可增加2型糖尿病的发病风险。

4 结果差异与原因

综合上述研究，我们发现针对不同种族、纳入不同样本量后所得出得即使关于脂联素基因同一个SNP与2型糖尿病发生的关系结果也不一致。分析其结果不一致的原因除包括种族差异、样本量不同等因素外，还需要考虑以下方面：（1）2型糖尿病是高度异质性疾病，患糖尿病的不同种族中起主导作用的基因不相同。（2）环境因素：多项研究证实基因与环境的相互作用在2型糖尿病发病机制中占有重要地位。（3）家族遗传性：有糖尿病家族史的遗传易感性可能涉及到更多的基因,由于单个基因的作用相对较弱,可能是多个易感基因共同发生微小突变的结果。即使脂联素基因是2型糖尿病的易感基因，由于基因的微效作用，在小样本研究中也可能得不到有统计学意义的结果。因此，脂联素基因是否为2型糖尿病的易感基因，脂联素基因多态性与2型糖尿病之间是否存在确切关系都还有赖于对该基因的全部多态性进一步进行全基因分析的研究加以证实。

[1] Gu HF,AbulaitiA,Ostenson C G,et al.Single nucleotide polymorphismsin the proximal promoter region of the adiponectin (APM-1)gene are associated with type 2 diabetes in Swedish Caucasians[J].Diabetes,2004,53(Suppl1):S31-S35.

[2] Petrone A,Zavarella S,Caiazzo A,et al.The Promoterregion of the adiponectin gene 15 adeterminant inmoeluatin ginsulin sensitivity in childhood Obesity[J].Obesity,2006,14(9):1498-1504.

[3] Gibson F,FroguelP.Genetics ofthe APM1 locus and its contribution to type 2 diabetessusceptibility in French Caucasians[J].Diabetes,2004,53(11):2977-2983.

[4] Schwarz P E,Towers G W,Fischer S,et al.Hypoadiponectinemia is associated with progression toward type 2 diabetes and genetic variation in the ADIPOQ gene promoter[J].Diabetes Care, 2006,29(7):1645-1650.

[5] Szopa M,Malczewska-Malec M,Kiec-Wilk B,et al.Variants of the adiponectin gene and type 2 diabetes in a Polish population [J].Acta Diabetol,2009,46(4):317-322.

[6] Chiodini B D,Specchia C,Gori F,et al.Adiponectin gene polymorph-isms and their effect on the risk of myocardial infarction and type 2 diabetes:an association study in an Italian population [J].Ther Adv Cardiovasc Dis,2010,4(4):223-230.

[7] 叶枫,何岚,李建宁,等.脂联素基因启动子区多态性与肥胖、2型糖尿病的相关性[J].西安交通大学学报（医学版）,2008,29(1):74-76.

[8] Han LY,Wu Q H,Jiao ML,et al.Associations between single-nucleotidepolymorphisms(+45T＞G,+276G＞T,-11377C＞G,-11391G＞A)of adiponectin gene and type 2 diabetesmellitus:a systematic review and metaanalysis[J].Diabetologia,2011,54(9):2303-2314.

[9] Ye E,Yang H,Chen L,et al.Adiponectin and peroxisome proliferator-activated receptor-γ gene polymorphisms and gene-gene interactions with type 2 diabetes[J].Life Sci,2014,98(1):55-59.

[10] 何岚,刘萍,叶枫,等.脂联素基因启动子区-11377C/G单核苷酸多态性与陕西汉族人血清脂联素水平和2型糖尿病的关系[J].第四军医大学学报,2006,27（16）:1493-1495.

[11] 王吉影,王艳波,于永春,等.2型糖尿病家系脂联素基因多态性研究[J].第二军医大学学报,2007,28(2):143-147.

[12] 史晓红,金锋,王沥,等.脂联素基因启动子区-11377C/G单核苷酸多态性与中国北方汉族人2型糖尿病的关系[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(34):6815-6818.

[13] 李显丽,张瑛,杨莹,等.中国汉族人群2型糖尿病与脂联素基因SNP-11377位点相关性的Meta分析[J].中国糖尿病杂志,2012,20(8): 561-564.

[14] 韦传东,李艳,郑红云,等.中国人群脂联素基因启动子区-11377C/G位点多态性与2型糖尿病易感性的Meta分析[J].国际检验医学杂志,2012,33(11):1393-1396.

[15] Bostrom M A,Freedman B I,Langefeld C D,et al.Association of adiponectin gene polymorphisms withtype 2 diabetes in an African American population enriched for nephropathy[J].Diabetes,2009,58(2):499-504.

[16] Xu MT,Chen XC,Jin LZ,et al.AMeta-analysis on the association between adiponectin gene 45T/G/276G/T polymorphisms and type 2 diabetes in Chinese population[J].Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi,2008,29(11):1132-1136.

[17] Szopa M,Malczewska-Malec M,Kiec-Wilk B,et al.Variants of the adiponectin gene and type 2 diabetes in a Polish population [J].Acta Diabetol,2009,46(4):317-322.

[18] Matharoo K,Arora P,Bhanwer A J.Association of adiponectin (AdipoQ)and sulphonylurea receptor(ABCC8)gene polymorphisms with Type 2 Diabetes in North Indian population of Punjab[J].Gene,2013,527(1):228-234.

[19] Arikoglu H,Ozdemir H,Kaya D E,et al.The Adiponectin variants contribute to the genetic background oftype 2 diabetes in Turkish population[J].Gene,2014,534(1):10-16.

[20] 顾敏锋,吴文君,卜瑞芳,等.2型糖尿病患者血清脂联素水平及脂联素基因SNP45分析[J].江苏大学学报（医学版）,2007,17(6):498-502.

[21] 王书畅,王战建,王振贤.不同糖耐量人群脂联素基因多态性与胰岛素抵抗的关系[J].临床荟萃,2007,22(5):318-321.

[22] 魏颖丽,何兰杰,霍正浩,等.脂联素基因+45位T/G多态性与2型糖尿病遗传易感性的相关性[J].基础医学与临床,2008,28(9):940-943.

[23] 郝家明,刁志宏,刘锦星.海南地区汉族人脂联素基因单核苷酸多态性与2型糖尿病的相关性研究[J].海南医学,2009,20(7):1-4.

[24] 王琨,聂秀玲,刘德敏,等.脂联素基因多态性与胰岛素抵抗和2型糖尿病关系的研究[J].天津医科大学学报,2009,15(2):190-193.

2015-06-08）

（本文编辑：杨丽）

610041 成都，四川大学华西医院全科医学科