INSIG1基因多态性与成年人肥胖的相关性研究

魏 娴，凯塞尔·吐尔吾东，陶 静，马依彤

（1新疆医科大学第一附属医院,乌鲁木齐 830054；2新疆维吾尔自治区人民医院，乌鲁木齐 830000）

肥胖是慢性和代谢性疾病的主要危险因素之一，且肥胖的患病率逐年增高[1]。在全球范围内，2013年男性的肥胖比例从1980年的28.8%上升到2013年的36.9%，女性从29.8%上升到38.0%[2]。据统计，2010年全球肥胖约造成340万人死亡，3.9%的生命损失[3]。研究表明，肥胖是一种复杂的多基因疾病，遗传影响占个体40%～70%的差异[4]。全基因组关联分析(GWAs)对体质指数（BMI）的研究已鉴定出97个遗传变异，这些基因仅解释了BMI变异的2.7%[5]。最近，一项来自六个国家的大量同卵双生子的多中心研究报告了BMI的连锁易感基因座在染色体7q36.3区域[6]。该区域也已在其他研究中被证明与肥胖和甘油三酯水平有关[7]。7q36.3号染色体上的基因组间隔包括22个已知基因，包括胰岛素诱导的基因1（INSIG1）[8]，包括INSIG1和INSIG2在内的INSIG基因在调节胆固醇的合成中起着重要作用，主要在肝脏中[9]，但有关INSIG1基因与肥胖之间关系的研究较少。本研究旨在探讨INSIG1基因多态性与新疆成年人肥胖的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究方案的伦理认可本研究得到新疆医科大学第一附属医院伦理委员会批准。根据《赫尔辛基宣言》的标准进行。所有患者均签署书面知情同意书，并进行DNA分析以及收集相关临床数据。

1.2 样本来源本研究为病例对照研究，涉及18岁及以上的受试者。肥胖患者和非肥胖对照者均来自心血管风险调查（CRS）[10]。按照亚太人口标准，根据体质指数（BMI），将受试者分为正常体重（18.5～22.99 kg/m2）和肥胖（>25 kg/m2）[11]。具有以下条件的个人不被招募：怀孕；癌症，肾脏或肝病病史；严重的冠状动脉疾病；药物滥用；糖尿病皮质类固醇或甲状腺剂量高于替代剂量；接受降脂药物的个人。本研究最终纳入516名肥胖受试者（病例组）和463名正常体重对照者（对照组）。

使用标准化方案进行人体测量（身高，体重和腰围）。高血压：至少在两种不同的场合下收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg。糖尿病：两次空腹血糖水平≥7.0 mmol/L，使用胰岛素或口服降糖药或自诉糖尿病史。收集以下信息：年龄、性别、高血压、糖尿病、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。

1.3 基因分型将血样吸入5 mL乙二胺四乙酸（EDTA）管中，以4 000×g离心5 min以分离血浆。使用标准的苯酚-氯仿方法从外周血白细胞中提取基因组DNA。将DNA样品储存在-80℃直至使用。使用时，将DNA稀释至50 ng/μL的浓度。使用Haploview 4.2软件和International HapMap Project网站的第I＆II期数据库（http：//www.hapmap.org），本研究通过使用次要等位基因频率（MAF）≥0.05并获得了INSIG1的一个标签SNP：rs2721。连锁不平衡模式，r2≥0.8为截止值。使用TaqMan SNP基因分型分析法（Applied Biosystems）进行基因分型。TaqMan®SNP基因分型分析（ABI）所用的引物和探针是根据ABI网站（http://appliedbiosystems.com.cn/）。使用Applied Biosystems 7900HT标准实时荧光定量PCR系统进行热循环。使用序列检测系统（SDS）自动化控制器软件v2.4（ABI）读取板。使用2.5μLTaqMan Universa Master Mix，0.15μL探针和1.85 ddH2O在6μL最终反应体积（含1μLDNA）中进行PCR扩增。热循环条件如下：95℃5 min；95°C的40个循环持续15 s；并在60°C下放置1 min。使用序列检测系统（SDS）自动化控制器软件v2.4（ABI）读取所有96孔板。

1.4 统计学处理使用SPSS22.0统计学软件进行数据分析。通过卡方检验评估Hardy-Weinberg平衡。计量资料用（±s）表示，采用独立样本t检验评估病例组和对照组之间的差异。计数资料用n(%)表示，采用χ2检验。采用logistic回归分析评估主要危险因素。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受试者临床基本特征比较病例组和对照组受试者在年龄、性别、HDL-C、LDL-C水平以及吸烟和饮酒患病率上的差异无统计学意义（P>0.05）。两组患者在BMI、高血压、腰臀比、TC和TG水平上的差异有统计学意义（P<0.001），见表1。

表1 两组受试者临床基本特征比较

2.2 病例组和对照组受试者中INSIG1基因rs2721多态性的分布在病例组和对照组中，INSIG1基因rs2721位点基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡（P均>0.05）。rs2721基因型分布，显性模型（GT/TT与GG），隐性模型（TT与GT/TT）在病例组和对照组间的差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 病例组和对照组受试者中INSIG1基因rs2721多态性的分布/n(%)

表3显示了肥胖的主要混杂因素的多变量logis⁃tic回归分析。在对混杂因素进行多变量调整后，如年龄、性别、TG、TC、HDL-C，LDL-C和高血压、吸烟、饮酒，rs2721的显性模型（GT/TT vs GG）仍然与肥胖相关（OR=1.393，95%CI=1.047～1.853，P=0.023）。

表3 Logistic回归分析

2.3 INSIG1基因rs2721多态性与肥胖风险的分层分析根据性别、高血压、吸烟、饮酒和腰臀比状况进行了分层分析，结果显示rs2721 GT/TT基因型显著增加 吸 烟 者（AOR=2.348，95%CI=1.163～4.742，P=0.017）和饮酒者（AOR=2.710，95%CI=1.575～5.710，P=0.008）的肥胖风险。还观察到rs2721与吸烟（RERI=0.61，AP=0.40，SI=5.1，P<0.05），饮酒（RERI=1.40，AP=0.56和SI=12.67，P<0.05）之间存在显著的交互作用。见表4。

表4 INSIG1基因rs2721多态性与肥胖风险的分层分析

2.4 rs2721与脂质参数之间的关联rs2721 GT/TT基因型的TG水平明显高于GG基因型的TG水平（P<0.05）（图1A）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之间的TC水平差异无统计学意义（P>0.05）（图1B）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之间的HDL-C水平差异无统计学意义（P>0.05）（图1C）；rs2721 GT/TT基因型和GG基因型之间的LDL-C水平差异无统计学意义（P>0.05）（图1D）。

图1 rs2721与脂质参数之间的关联

3 讨论

在本研究中，调查了新疆成年人群INSIG1基因SNP与肥胖风险之间的关联。结果表明，rs2721与肥胖易感性显著相关。

肥胖是高血压、糖尿病、冠心病和中风的主要危险因素[12-13]。研究表明，INSIG1基因可通过甾醇调节元件结合蛋白（SREBP）途径和固醇调节HMG-CoA还原酶（HMGCR）途径的降解来影响细胞内胆固醇的合成[14-16]。在动物中进行的研究证明INSIG1基因在脂质体内平衡中的关键作用。在体内，饮食诱导的肥胖大鼠脂肪组织中INSIG1基因的mRNA水平显著增加[17]。Takaishi等[18]发现内源性insig-1表达的增加与脂肪生成增加有关，同时可降低肝脏和血浆中高水平的TG。此外，单独敲除小鼠中的INSIG1或INSIG2基因可能会导致小鼠肝脏中的胆固醇和TG水平升高[19]。提示INSIG1基因可能影响脂质的体内平衡。一项包括705个肥胖病例和1 325个非肥胖对照的病例对照研究结果表明rs2721与肥胖无关[20]。但Smith等[8]研究发现INSIG1 rs2721与TG水平有关。与GG基因型相比，在手术肝活检样本中，INSIG1 rs2721 TT基因型的携带者TG水平高9%，INSIG1表达低2倍。

本研究对INSIG1基因中rs2721的多态性进行了基因分型，发现rs2721与肥胖有关。rs2721 GT/TT基因型在肥胖患者中的频率高于对照组。在对多个混杂因素进行调整之后，这种关联仍然存在，表明rs2721 GT/TT是肥胖的独立危险因素，并且在rs2721中患有T等位基因的受试者中肥胖的风险增加。

此外，本研究还分析了基因型和脂质水平之间的关系，结果显示，与T等位基因非携带者相比，rs2721中的T等位基因（GT/TT）携带者具有更高的TG水平。因此，INSIG1基因中rs2721的变异可能影响脂质稳态，并导致TG总含量增加。机制可能是INSIG1基因可通过SREBP途径和HMGCR途径来影响细胞内胆固醇的合成，这是控制负反馈调节最重要的机制。本研究仍存在一些局限性。首先，仅基于当前的观察关联研究得出结论，未能得出危险因素与肥胖之间的因果关系。其次，本研究的样本量相对适中，rs2721与肥胖之间的关联应通过更大样本量的研究来证实。第三，本研究缺乏功能验证，需要进行进一步的研究以阐明INSIG1基因多态性与肥胖之间的潜在分子机制。

综上，本研究表明INSIG1基因多态性与新疆成年人受试者的肥胖具有相关性。患有rs2721的GT/TT基因型或T等位基因的受试者肥胖风险显著增加。