HSP70—1基因多态性与2型糖尿病易感性关系研究

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）