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UCP2基因rs660339多态性与壮族儿童青少年单纯性肥胖的相关性分析

2016-07-13李伍高李哲涛黃际卫严提珍李静文许泽辉唐宁

分子诊断与治疗杂志 2016年3期

李伍高 李哲涛 黃际卫 严提珍 李静文 许泽辉 唐宁



UCP2基因rs660339多态性与壮族儿童青少年单纯性肥胖的相关性分析

李伍高李哲涛黃际卫严提珍李静文许泽辉唐宁★

[摘要]目的探讨UCP2基因位点rs660339单核苷酸多态性与广西柳州的壮族儿童青少年单纯性肥胖的相关性。方法随机选取285名柳州市儿童青少年(年龄3~18岁),其中单纯性肥胖组151例,健康对照组134例,分别检测身高和体重,测定空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)、血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triacylglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoproteincholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)两组标本UCP2基因rs660339位点利用SNaPshot技术检测,统计基因型及等位基因分布频率,并分析两组等位基因构成比。结果肥胖组中除年龄、身高外,与对照组的差异均有统计学意义(P<0.05)。健康对照组和肥胖组UCP2基因rs660339 C/C型、C/T型及T/T型基因型频率分别为40.30%、49.25%、10.45%和37.09%、50.33%、12.58%,两组C、T等位基因频率分别为64.93%、35.07%和62.25%、37.75%,T等位基因的OR值为1.122,95.9%的可信区间为0.797~1.580。基因型与等位基因频率差异均无统计学意义(P>0.05)。rs660339位点TT与CC/CT基因型与各代谢指标(血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白)无显著相关性。结论广西壮族儿童青少年单纯性肥胖组和健康对照组UCP2基因单核苷酸多态性位点rs660339位点基因型的构成比组间无显著性差异,各基因型携带者间代谢指标也无显著性差异。

[关键词]UCP2基因;单核苷酸多态性;单纯性肥胖;体质指数

★通讯作者:唐宁,E-mail:tn825@126.com

随着物质生活水平的提高,青少年儿童肥胖已经成为了各个家庭关注的首要健康问题。流行病学研究发现,我国儿童单纯性肥胖率接近欧美发达国家水平达到7.2%[1]。青少年中的肥胖已成为困扰广大家长及儿童的精神负担,研究肥胖的原因以及如何预防已经被广泛的重视。解偶联蛋白与人体的能量平衡和体重调节有着密切的联系[2],关于其基因UCP2的多态性与肥胖的关系在已有研究[3-6]。UCP2在体内分布广泛,主要通过调节机体的基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)来控制体重,人UCP2基因受β3-AR、单环磷酸腺苷、甲状腺激素及过氧化物酶体增生物激活受体配体调节,一旦基因突变就可能发生肥胖。本研究以柳州市壮族儿童青少年为研究对象,探讨UCP2基因rs660339位点多态性与广西壮族儿童肥胖及其代谢指标的关系,旨在从分子生物学角度探讨肥胖在广西壮族人群中的遗传机制。

1 资料与方法

1.1一般资料

选取柳州市中小学壮族儿童青少年285人,男174,女111,男女比例1.57∶1;年龄6~18岁,平均年龄12.85±3.46岁,单纯性肥胖组体质指数(body mass index,BMI)超过中国肥胖问题工作组2003年制定的“中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI值分类标准”中同年龄、同性别BMI标准第95百分位以上(超过平均体重30%为中度,50%以上为重度),合计151例,平均年龄13.31±4.13岁;健康对照组BMI处于标准的第25百分位至第75百分位之间,合计134例,平均年龄13.20±2.57岁。两组均排除继发性肥胖症且未服用激素与影响脂代谢的药物,所有研究对象均取得监护人知情同意。

1.2方法

1.2.1BMI及代谢指标测定

所有纳入研究的对象于相同条件下按照标准方法测量身高和体重,根据公式BMI=W(kg)/H2(m2)计算BMI,其中W代表体重,单位为千克,H代表身高,单位为米。清晨空腹抽取外周血,分离血清,日本日立7600型全自动生化分析仪测定空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)、血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triacylglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)。全部测定由专人在固定仪器上进行,并按日常工作进行室内质控并合格方检测。同时抽取静脉血2 mL用乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝,酚氯仿法抽提全基因组DNA,标本-20℃保存,用于基因分析。

1.2.2基因多态性检测

使用SNaPshot技术,毛细管电泳检测在美国ABI3730xl型全自动DNA测序仪上进行,UCP2基因rs660339位点单核苷酸多态性的基因分型应用GeneMapper 4.0分析。

rs660339位点PCR扩增正向引物为F:5′-CATCGCAGATCTCATCACCT-3′,反向引物为R:5′-TGCTCCATACTCACGCTCAG-3′。反应过程中延伸引物序列分别为:5′-CCAGTGCGCGCTACAG-3′,上述引物均由上海立菲生物技术有限公司合成,PCR反应体系为20 μL,包括10×PCR buffer 2 μL(Mg2+free,invitrogen,美国)2 μL,10 mM dNTP混合物0.5 μL(大连Takara公司),50 mM MgCl20.8 μL(invitrogen,美国),5U Platinum Taq DNA聚合酶0.2 μL(invitrogen,美国),PCR正向和反向引物(10 pmol/L)各0.5 μL和1 μL DNA模板(20 ng/μL)。PCR反应程序:95℃预变性2 min;94℃变性20 s,56℃退火30 s,72℃延伸40 s,33个循环;最后72℃延伸5 min,4℃保存。PCR产物经过纯化处理后,在ABI3730xl型全自动DNA测序仪上进行毛细管电泳,运行GeneMapper 4.0软件分析实验结果。

1.2.3统计学方法

2 结果

2.1一般情况

肥胖组151例,年龄13.31±4.13岁,BMI值27.48±4.03 kg/m2,正常组134例,年龄13.20±2.57岁,BMI值18.88±2.50 kg/m2,BMI值肥胖组高于正常组,组间的差异有统计学意义(F=31.471,P<0.05)。血糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白各指标在组间差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。

2.2UCP2基因rs660339位点基因型及等位基因型频率在肥胖组和正常对照组的比较

表1 肥胖组与对照组生理及代谢指标的比较Table 1 Physiological and metabolism indices between the obesity and the control groups

UCP2基因rs660339位点基因分型结果见图1,健康对照组和肥胖组UCP2基因rs660339 C/C型、C/T型及T/T型基因型频率分别为40.30%、49.25%、10.45%和37.09%、50.33%、12.58%,两组C、T等位基因频率分别为64.93%、35.07%和62.25%、37.75%,经Hardy-Weinberg遗传平衡定律检验,其等位基因在两种人群中的分布符合遗传平衡,说明样本具有群体代表性。肥胖组的BMI(27.48± 4.03)显著高于健康对照组(18.88±2.50),差异有统计学意义(P<0.05),然而引起这一差异的原因与UCP2基因rs660339位点多态性没有关联,该位点基因型的构成比在组间没有差异(P>0.05),并且rs660339位点等位基因C、T在肥胖组和对照组中频率分别为88.43%、11.57%和84.10%、15.89%,C等位基因的OR值为1.122,95%的可信区间为0.797~1.580;等位基因频率差异均无统计学意义(P>0.05),见表2。

2.2UCP2基因rs660339位点多态性与肥胖代谢指标间的相关性

rs660339 CC基因型与CT+TT基因型各代谢参数FBG、TC、TG、HDL-C和LDL-C间的差异无统计学意义(表3)。

表2 肥胖组和对照组UCP2基因rs660339位点基因型和等位基因频率Table 2 The frequencies of genotype and allele of UCP2 gene rs660339 between the obesity and the control groups

表3 UCP2基因rs660339位点不同基因型与肥胖相关代谢组分比较Table 3 rs660339 genotype and metabolism indices between the obesity and the control groups

3 讨论

青少年儿童肥胖已经越来越受到家庭和社会的重视,因肥胖所带来的健康问题日益加剧,随着社会的发展,从根本上预防肥胖的发生已经成为了社会共识。

解偶联蛋白2(UCP2)基因位于人染色体11q13,编码线粒体内膜上的载体蛋白。有多个研究报道UCP2基因多态与T2DM和肥胖的相关性[7-8],其中多态位点rs660339,rs4684846可能在肥胖发生发展和减肥过程中起到至关重要的作用,可能被视为临床遗传易感性和减肥手术前的预测[9-10]。

在不同人群中发现UCP2基因多态位点rs660339与肥胖是否具有显著性相关并无定论。在欧洲,2012年Martinez-Hervas等[11]人通过对2 367例样本研究发现,UCP2基因的多态性(rs660339和rs659366)与中央型肥胖有关。Kosuge等[12]在日本人群中分析发现UCP2基因(rs660339)可能是很肥胖的女性标记,Andersen等[13]人通过对17 636个丹麦人分析表明UCP2基因多态性(rs659366)与肥胖有关。而在中国其他地区人群的研究中该多态位点与肥胖相关性研究发现却又结论不一[14--15]。

目前文献上并无报道关于广西壮族儿童单纯性肥胖与UCP2基因(rs660339)相关性研究。本研究在利用SNaPshot技术分析的基础上,分析比较了广西柳州的壮族单纯性肥胖儿童青少年健康对照组和肥胖组UCP2基因rs660339的基因型,C/C型、C/T型及T/T型基因型频率分别为40.30%、49.25%、10.45%和37.09%、50.33%、12.58%,两组C、T等位基因频率分别为64.93%、35.07%和62.25%、37.75%,T等位基因的OR值为1.122,95.9%的可信区间为0.797~1.580。基因型与等位基因频率差异均无统计学意义(P>0.05)。UCP2基因的变异在调节肥胖代谢参数的机制尚不明确。而我们在本研究中并未发现该位点的多态性与肥胖及其他相关代谢指标有关,分析原因可能是UCP2基因rs660339位点存在着种族和地域差异。肥胖的发生发展包括遗传因素、神经精神因素、继发性、环境效应、饮食生活因素等等,而单个基因位点变异的效应可能被其他基因或环境效应所掩盖或增强,故通过特定种族人群的Meta分析,扩大样本规模,多个基因多个多态位点联合分析提高检验效能,广泛选择肥胖表型,排除环境干扰,才能得出的更有意义的结论。

参考文献

[1]全国儿童期单纯肥胖症研究协作组,中国疾病预防控制中心妇幼保健中心.全国0~6岁儿童单纯性肥胖流行病学研究[J].中华儿科杂志,2008,46(3):179-184.

[2]Oguzkan-Balci S,Col-Araz N,Nacak M,et al.Mitochondrial uncoupling protein 2(UCP2)gene polymorphisms are associated with childhood obesity and relatedmetabolicdisorders[J].JPediatrEndocrinol Metab,2013,26(3-4):277-283.

[3]McCarty MF,DiNicolantonio JJ,O'Keefe JH.Capsaicin may have important potential for promoting vascular and metabolic health[J].Open Heart,2015,2(1):e262.

[4]Kurylowicz A,Jonas M,Lisik W,et al.Obesity is associated with a decrease in expression but not with the hypermethylation of thermogenesis-related genes in adipose tissues[J].J Transl Med,2015,13:31.

[5]Vimaleswaran KS,Cavadino A,Verweij N,et al.Interactions between uncoupling protein 2 gene polymorphisms,obesity and alcohol intake on liver function:a large meta-analysed population-based study[J].Eur J Endocrinol,2015,173(6):863-872.

[6]Dinh CH,Szabo A,Camer D,et al.Bardoxolone methyl prevents fat deposition and inflammation in the visceral fat of mice fed a high-fat diet[J].Chem Biol Interact,2015,229:1-8.

[7]Shen Y,Wen Z,Wang N,et al.Investigation of variants in UCP2 in Chinese type 2 diabetes and diabetic retinopathy[J].Plos One,2014,9(11):e112670.

[8]闻杰.UCP2基因多态与2型糖尿病和肥胖的关联研究及Meta分析[D].华中师范大学生物化学与分子生物学,2013.

[9]Liou TH,Chen HH,Wang W,et al.ESR1,FTO,and UCP2 genes interact with bariatric surgery affecting weight loss and glycemic control in severely obese patients[J].Obes Surg,2011,21(11):1758-1765.

[10] Lee YC,Liew PL,Lee WJ,et al.Prediction of successful weight reduction after laparoscopic adjustable gastric banding[J].Hepatogastroenterology,2009,56 (93):1222-1226.

[11] Martinez-Hervas S,Mansego ML,de Marco G,et al. Polymorphisms of the UCP2 gene are associated with body fat distribution and risk of abdominal obesity in Spanish population[J].Eur J Clin Invest,2012,42 (2):171-178.

[12] Kosuge K,Soma M,Nakayama T,et al.Human uncoupling protein 2 and 3 genes are associated with obesity in Japanese[J].Endocrine,2008,34(1-3):87-95.

[13] Andersen G,Dalgaard LT,Justesen JM,et al.The frequent UCP2-866G>A polymorphism protects against insulin resistance and is associated with obesity:a study of obesity and related metabolic traits among 17 636 Danes[J].Int J Obes(Lond),2013,37(2):175-181.

[14] Liu L,Zhao X,Kang S,et al.An association between-866G/A polymorphism in the promoter of UCP2 and obesity:a meta-analysis[J].Gene,2013,514 (1):41-47.

[15] 左浩江,张薇薇,谢志梅,等.成都地区肥胖人群UCP2基因多态性研究及其与肠道菌群关系的初探[J].四川大学学报(医学版),2009,40(5):865-868,876.

Association of UCP2 gene rs660339 single nucleotide polymorphism with simple obesity in Chinese Zhuang children adolescents

LI Wugao,LI Zhetao,HUANG Jiwei,YAN Tizhen,LI Jingwen,XU Zehui,TANG Ning★
(Department of Medical Genetics,Municipal Maternity and Child Healthcare Hospital,LiuZhou,Guangxi,China,545001)

[ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the relationship of UCP2 gene rs660339 polymorphisms on obesity in Chinese Zhuang children and adolescents.Methods285 cases were enrolled in the study,including 151 obese children and adolescents and 134 normal weights as the control.Height and weight of all the participants were collected.Fasting blood-glucose(FBG),total cholesterol(TC),triacylglyceride(TG),high density lipoprotein-cholesterol(HDL-C)and low density lipoprotein-cholesterol(LDL-C)were detected. The genotype of rs660339 were typed by SNaPshot technique.Statistical analysis of genotype frequencies between obese participants and healthy controls was performed using the SPSS program.ResultsThe metabolic parameters(FBG,TC,TG,HDL-C and VDL-C)of the obese group were significantly different when compared to that of the control group.The C/C,C/T,T/T genotype frequencies of UCP2 rs660339 in simple obese group and normal control group were 40.30%,49.25%,10.45%and 37.09%,50.33%,12.58%,respectively.The C,T allelic frequencies in simple obese group and normal control group were 64.93%,35.07%and 62.25%,37.75%,respectively.Odds ratio(OR)is 1.122(CI:0.797-1.580).The genotype and allelic frequencies of rs660339 in simple obese children were not significantly different from those in controls (P>0.05),and there was no significant association between rs660339 and obestity-related traits including FBG,TC,TG,HDL-C and VDL-C.Conclusionrs660339 polymorphism in UCP2 gene is not associated with simple obese in Chinese Zhuang children in Liuzhou,Guangxi province,and there was no significant association among the genotypes and metabolic parameters.

[KEY WORDS]UCP2 gene;Single nucleotide polymorphism(SNP);Simple obesity;Body mass index (BMI)

基金项目:中国疾病预防控制中心妇幼保健中心合生元母婴营养与健康研究项目(2012FY009);广西壮族自治区卫生厅自筹课题(Z2013602)

作者单位:广西柳州市妇幼保健院医学遗传科,广西,柳州545001