DBP基因rs7041位点多态性与汉族人群肥胖易感性的关系*

王重建, 王高帅, 李玉倩, 刘晓田, 张路宁, 彭晓燕, 周 浩, 王雪青, 任 义, 别荣海

郑州大学公共卫生学院流行病学教研室 郑州 450001

DBP基因rs7041位点多态性与汉族人群肥胖易感性的关系*

王重建, 王高帅, 李玉倩, 刘晓田, 张路宁, 彭晓燕, 周 浩, 王雪青, 任 义, 别荣海#

郑州大学公共卫生学院流行病学教研室 郑州 450001

#通信作者，男，1968年12月生，博士，教授，研究方向：心血管代谢性疾病，E-mail:bierh2012@126.com

肥胖；维生素D结合蛋白；基因多态性；交互作用；汉族

目的：探讨维生素D结合蛋白(DBP)基因rs7041位点多态性与汉族人群肥胖易感性的关系。方法：采用PCR-RFLP技术检测211例肥胖者和213例体重正常者的DBP基因 rs7041位点基因型，采用logistic回归分析基因多态性与肥胖的关联性，采用多因素降维法分析基因-环境之间的交互作用。结果：肥胖组和对照组DBP基因rs7041位点TG+GG和TT基因型分布频率差异有统计学意义(χ2=5.425,P=0.020)，肥胖组rs7041位点等位基因G分布频率高于对照组(χ2=5.175,P=0.023)。调整相关影响因素后，DBP基因rs7041位点TG基因型携带者肥胖危险性升高(调整OR=1.528, 95%CI=1.017～2.295)，TG+GG基因型携带者肥胖危险性升高(调整OR=1.605,95%CI=1.079～2.389)。进一步分析显示，DBP基因与环境因素(吸烟、饮酒、体力活动等)之间无交互作用(P>0.05)。结论：DBP基因rs7041位点多态性与肥胖易感性之间存在关联。

肥胖既是一种独立的疾病，又是高血压、糖尿病、血脂异常、冠心病、心肌梗死、脑卒中、乳癌等多种慢性非传染性疾病的主要危险因素[1];同时，肥胖与上述慢性非传染性疾病发病、死亡的增加呈正相关关系[2]。大量研究[3-4]证实，肥胖是一种多因素的代谢失调症，牵涉遗传和环境因素的共同作用。大量流行病学调查显示，血清维生素D水平与肥胖存在密切关系[5-8]，体重指数(BMI)与维生素D水平呈负相关，肥胖人群血清维生素D水平低于非肥胖人群[9-12]。在维生素 D代谢过程中，维生素 D 结合蛋白(vitamin D binding protein, DBP)能够结合并转运维生素D及其代谢产物至靶器官，调节维生素D在体内的水平[13]。DBP基因多态性可影响DBP的表型，从而影响维生素D在体内的水平和功能。目前关于DBP基因多态性与肥胖易感性关系的研究尚未见报道。该研究通过分析DBP基因多态性与河南汉族人群肥胖易感性的关系，为进一步探讨肥胖的发生机制及研究防治策略提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 从“郑州心血管代谢疾病(ZZCMD)”队列研究基线调查人群中随机抽取211例肥胖者和213例体重正常者作为研究对象。肥胖诊断标准参照《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》[14]，BMI≥28.0 kg/m2为肥胖，18.5 kg/m2≤BMI<24.0 kg/m2为正常。所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 调查内容与方法 采用面对面访谈的方式进行调查。调查内容包括以下几个方面。①问卷调查：人口学特征、行为危险因素、疾病史、膳食调查等。②人体测量：身高、体重、腰围、血压、静息心率。③实验室检测：抽取研究对象空腹(8 h以上)静脉血10 mL，分离血浆及白细胞，-80 ℃保存待测。

1.3 SNP选择 通过HapMap数据库下载中国汉族人群DBP的SNP信息，导入Haploview 4.2中，设置最小等位基因频率为0.05，以SNP之间r2>0.8的标准挑选SNP，结果从24个SNP中选出了4个SNP。根据相关文献[15]报道，该研究仅分析其中1个位点rs7041，该位点位于DBP的外显子区域。

1.4 基因分型 提取全血基因组DNA，采用PCR-RFLP技术进行基因分型。rs7041位点的PCR扩增上游引物为5’-AAATAATGAGCAAATGAAAGAAGAC-3’，下游引物为5’-CAATAACAGCAAAGAAATGAGTA GA-3’。PCR反应体系包括：10.0 μL 2×Taq PCR Plus Master Mix，上、下游引物各1.5 μL，1.0 μL模板DNA，6.0 μL去离子水。PCR反应条件：94 ℃预变性5 min；94 ℃变性30 s，54 ℃复性30 s，72 ℃延伸30 s，35个循环；最后72 ℃延伸5 min。酶切：PCR产物以限制性内切酶HaeⅢ于37 ℃水浴6 h进行酶切后，判断rs7041位点多态性。酶切产物进行20 g/L琼脂糖凝胶电泳后应用GIS凝胶图像处理系统观察结果。同时将PCR产物送往苏州金唯智生物科技有限公司测序，以验证PCR-RFLP分型结果。

1.5 统计学处理 采用EpiData 3.1进行双人双录入，并进行逻辑纠错和一致性检验，采用SAS 9.1进行数据分析。肥胖组和对照组基本特征的比较采用两独立样本的t检验或χ2检验，采用Haploview 4.2分析Hardy-Weinberg平衡，采用非条件logistic回归计算OR及95%可信区间(95%CI)，采用多因素降维法(MDR 2.0)分析基因-环境之间的交互作用。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 一般情况 肥胖组和对照组一般情况见表1。

表1 2组研究对象一般情况比较

1 mmHg=0.133 kPa。

2.2 DBP基因多态性与肥胖易感性的关系 rs7041位点扩增片段大小为483 bp，经HaeⅢ酶切后有TT、GG和TG 3种基因型：TT基因型为1条483 bp片段，GG基因型为2条297和186 bp的片段，TG基因型具有以上3个片段，PCR产物测序结果与PCR-RFLP分型结果一致。对照组基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=3.575,P=0.059)，说明该研究选择的样本具有群体代表性。DBP基因rs7041基因型在研究人群的分布见表2。 2组rs7041位点TG+GG和TT基因型分布频率比较差异有统计学意义(χ2=5.425,P=0.020)；肥胖组rs7041位点等位基因G分布频率高于对照组(χ2=5.175,P=0.023)。logistic分析显示， rs7041位点G等位基因与肥胖易感性增加具有关联性。在调整年龄、性别等因素后，rs7041基因多态性仍与肥胖易感性具有关联性。

表2 2组DBP基因rs7041位点基因型分布频率的比较 例(%)

2.3 基因-环境交互作用分析 将rs7041位点基因型、吸烟、饮酒、高脂饮食、水果蔬菜摄入、体力活动数据导入MDR 2.0，经拟合获得不同交互情况下的最优模型，结果见表3。由表3可知，虽然由rs7041位点基因型、水果蔬菜摄入、体力活动3个因素构成的交互模型具有最大的交叉验证一致性和最高的检验正确率，但差异无统计学意义。

表3 基因-环境交互作用模型分析结果

X1:rs7041位点基因型；X2:吸烟；X5:水果蔬菜摄入；X6:体力活动。

3 讨论

相关研究[5-8]显示，血清维生素D水平与肥胖的发生密切相关，而DBP作为血清维生素D及其衍生物的主要结合蛋白，提供了高亲和力、高容量、可调控维生素D生物利用度的高效转运载体[16]。DBP外显子上有2个位点易变异：rs7041位点变异(GAT→GAG,Asp→Glu)后成为HaeⅢ酶切位点，rs4588位点变异(ACG→AAG,Thr→Lys)后成为styⅠ酶切位点[17]。该研究选择了变异频率较高的 rs7041位点进行分析。

该研究对象为河南省汉族自然人群，且对照组符合Hardy-Weinberg平衡，提示研究对象来源具有较强的代表性。研究结果显示，河南汉族人群中DBP基因rs7041位点突变基因型(TG+GG)频率在肥胖者和正常对照者之间差异有统计学意义；在调整了年龄、性别、吸烟、饮酒、脂肪摄入、水果蔬菜摄入、体力活动因素后，DBP基因rs7041位点与肥胖易感性仍存在关联，突变杂合基因型TG以及含有G等位基因的突变型(TG+GG)与肥胖的危险度增加密切相关。肥胖是一种复杂的疾病，其发生与环境暴露、饮食习惯和遗传易感性等多重作用有关，各因素存在交互作用。该研究分析交互作用时采用了多因素降维法，虽未发现rs7041位点基因型与环境因素存在交互作用，但相关结论仍需在大样本队列研究中进行验证。

综上所述，该研究发现DBP基因rs7041位点基因多态性与肥胖存在关联，但是未发现该位点与环境因素对肥胖的发生存在交互作用。由于肥胖是一种多基因遗传性疾病，不可能单由一个基因来决定个体的危险性，而且一个基因的一个位点变异也不可能完全概括该基因对表型的全部作用。同时，该研究样本量较小，所选样本群体代表性存在一定的局限性，相关结果仍需在大样本、多中心的前瞻性队列研究中进行验证。

[1]Misra A,Shrivastava U.Obesity and dyslipidemia in south Asians[J].Nutrients,2013,5(7):2708

[2]李建彬,周刚,冯石献,等.河南省居民超重和肥胖流行特征[J].郑州大学学报:医学版,2014,49(5):744

[3]Dietz WH,Robinson TN.Clinical practice:overweight children and adolescent[J].N Engl J Med,2005,352(20):2100

[4]李玉倩,王重建,郭奕瑞,等.信号转导和转录激活因子-3基因多态性与河南汉族人群肥胖易感性的关系[J].郑州大学学报:医学版,2014,49(4):480

[5]Foss YJ.Vitamin D deficiency is the cause of common obesity[J].Med Hypotheses,2009,72(3):314

[6]Scragg R,Sowers M,Bell C,et al.Serum 25-hydroxyvitamin D, diabetes, and ethnicity in the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J].Diabetes Care,2004,27(12):2813

[7]Ford ES,Ajani UA,Mcguire LC,et al.Concentrations of serum vitamin D and the metabolic syndrome among U.S. adults[J].Diabetes Care,2005,28(5):1228

[8]Martins D,Wolf M,Pan D,et al.Prevalence of cardiovascular risk factors and the serum levels of 25-hydroxyvitamin D in the United States: data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J].Arch Intern Med,2007,167(11):1159

[9]Parikh SJ,Edelman M,Uwalfo GI,et al.The relationship between obesity and serum 1,25-dihydroxy vitamin D concentrations in healthy adults[J].J Clin Endocrinol Metab,2004,89(3):1196

[10]Filus A,Trzmiel A,Kuliczkowska-Plaksej JA,et al.Relationship between vitamin D receptorBsmⅠ andFokⅠ polymorphisms and anthropometric and biochemical parameters describing metabolic syndrome[J].Aging Male,2008,11(3):134

[11]Lagunova Z,Porojnicu AC,Lindberg FA,et al.The dependency of vitamin D status on body mass index, gender, age and season[J].Anticancer Res,2009,29(9):3713

[12]Josefson JL,Feinglass J,Rademaker AW,et al.Maternal obesity and vitamin D sufficiency are associated with cord blood vitamin D insufficiency[J].J Clin Endocrinol Metal,2013,98(1):114

[13]Taes YE,Goemaere S,Huang G,et al.Vitamin D binding protein, bone status and body composition in community-dwelling elderly men[J].Bone,2006,38(5):701

[14]陈春明,孔灵芝,中华人民共和国卫生部疾病控制司.中国成人超重和肥胖症预防控制指南[M].北京:人民卫生出版社,2006.

[15]Wang G,Li Y,Li L,et al.Association of the vitamin D binding protein polymorphisms with the risk of type 2 diabetes mellitus:a meta-analysis[J].BMJ Open,2014,4(11):e005617

[16]Pratley RE,Thompson DB,Prochazka M,et al.An autosomal genomic scan for loci linked to prediabetic phenotypes in Pima Indians[J].J Clin Invest,1998,101(8):1757

[17]Holick MF.Vitamin D:a millenium perspective[J].J Cell Biochem,2003,88(2):296

(2014-09-12收稿 责任编辑姜春霞)

Association of DBP gene rs7041 locus polymorphism with susceptibility to obesity in Han population

WANGChongjian,WANGGaoshuai,LIYuqian,LIUXiaotian,ZHANGLuning,PENGXiaoyan,ZHOUHao,WANGXueqing,RENYi,BIERonghai

DepartmentofEpidemiology,CollegeofPublicHealth,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001

obesity;vitamin D binding protein;gene polymorphism;interaction；Han population

Aim: To explore the association of vitamin D binding protein (DBP) gene rs7041 locus polymorphism with the susceptibility of obesity in Han population. Methods: The single nucleotide polymorphism of DBP gene rs7041 in 211 obese individuals and 213 controls were detected using PCR-RFLP. The association between DBP gene polymorphism and obesity was estimated by logistic regression, and interaction of gene-environment was evaluated using the non-parametric multifactor dimensionality reduction model. Results: Significant difference was found in the gene type TG+GG and TT frequency of rs7041 between obesity and control groups(χ2=5.425,P=0.020). The frequency of G allele in obesity group was higher than that of control group(χ2=5.175,P=0.023). Further analysis revealed that TG and TG+GG of DBP gene rs7041 polymorphism increased the risk of obesity after adjusting age, gender, etc (adjustedOR=1.528, 95%CI=1.017-2.295; adjustedOR=1.605, 95%CI=1.079-2.389). Gene-environment interaction analysis presented no interaction between DBP gene and environmental factors(smoking, alcohol consumption, physical activity, etc) (P>0.05). Conclusion: DBP gene rs7041 polymorphism is associated with the risk of obesity.

10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.006

*国家自然科学基金项目 U1204823，U1304821；河南省科技攻关计划项目 142102310331；河南省高校科技创新人才支持计划项目 14HAS

R181.33

TIT035；郑州大学高端人才支持计划项目 ZDGD13001