蒙古族瘦素受体、脂联素受体基因多态性与2型糖尿病交互作用研究

邬倩 高玉敏，2 李乌云塔娜，2 庞慧，2 赵燕平 蔚培尧 王志迪 陈乐 赵灵燕，2

内蒙古医科大学1公共卫生学院，2慢性病分子流行病学重点实验室（呼和浩特010110）；3内蒙古医科大学附属医院（呼和浩特010110）

近年来，糖尿病患者在全球呈上升趋势。目前发现2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）相关基因位点有400 多个［1］。其中，瘦素受体（leptin receptor，LEPR）、脂联素受体1（adiponectin receptor 1，ADIPOR1）和脂联素受体2（adiponectin receptor 1，ADIPOR2）基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）对T2DM 的影响备受关注，研究证实LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533 和ADIPOR2 rs11061971 位 点多态性均与T2DM 发生有关，且有种族差异［2-5］。内蒙古自治区是蒙古族主要聚居地，该民族居住环境、生活和饮食习惯与其他民族有所不同，其LEPR、ADIPOR 基因多态性与T2DM 的关系尚不清楚。

研究表明，遗传和环境因素相互作用影响T2DM 发生发展［6］。广义多因子降维法（generalized multifactor dimensionality reduction，GMDR）［7］是研究基因-环境（基因）交互作用的常用统计方法。因此，本研究拟采用GMDR 模型探讨LEPR、ADIPOR 基因多态性和环境因素交互作用与蒙古族T2DM 的相关性，这对识别“高危基因型”蒙古族人群，及时采取防治措施有重要临床意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象2018年8月至2020年9月，分别于内蒙古自治区呼和浩特市、锡林浩特市和通辽市开展蒙古族人群流行病学调查。纳入标准：（1）符合三代直系血亲为蒙古族；（2）年龄≥18 周岁，男女兼有；（3）当地居住时间≥5年；（4）获知情同意。排除标准：（1）有原发性疾病者；（2）1 型糖尿病者；（3）妊娠或哺乳期妇女；（4）精神或躯体残疾者；（5）近三个月内使用影响糖脂代谢类药物者；（6）流动人口。最终确定符合标准的238 例蒙古族T2DM 患者为病例组，同期未患T2DM 且符合标准的238 例蒙古族人群为对照组。所有研究方法符合相关标准指南，研究方案经内蒙古医科大学伦理委员会批准。

1.2 研究方法

1.2.1 一般资料及生化检测采取面对面方式完成问卷调查，内容包括一般人口学、家族史、生活行为方式等。血压、身高、腰臀围等用统一仪器和方法测量。所有对象清晨空腹≥8 h 后，采外周静脉血，离心后收集血浆、血清和全血细胞，测空腹血糖和血脂四项。

1.2.2 变量定义T2DM：（1）自报告已被专业医生诊断为糖尿病；（2）正在使用抗糖尿病药物，和/或定期接受糖尿病治疗；（3）空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或2 h 血糖≥11.1 mmol/L。身体活动［8］分：低（＜3.0 METs）、中（3.0 ～6.0 METs）和高（≥6.0 METs）。吸烟为正在吸烟或已戒烟≤3年。饮酒为过去一年饮酒≥1次/月。体质量指数（BMI）在24 ～27.9 kg/m2为超重、＞28 kg/m2为肥胖［9］。男性腰臀比（WHR）≥0.9，女性≥0.8 为中心型肥胖。

1.2.3 DNA 提取及SNP 含量测定与分型使用离心柱式全血基因组DNA 快速提取试剂盒（天根生化科技有限公司）提取全血基因组DNA。紫外分光光度法（NanoDrop-2000c 分光光度计）检测DNA 浓度和纯度。血清瘦素和脂联素水平由上海优选生物科技有限公司检测。

多重高温连接酶检测反应技术（imLDRTM 多重SNP 分型试剂盒）用于SNP 基因分型实验。聚合酶链式反应（PCR）引物扩增（表1）、多重单碱基延伸反应及SNP 基因分型实验委托上海天昊生物科技有限公司完成，并由其生产设计实验中的所有引物。

表1 SNP 信息Tab.1 SNP information

1.3 统计学方法用EpiData 3.1双录入数据，统计分析用SPSS 25.0。计量资料用均数±标准差表示，组间比较用t检验；计数资料用频数和百分比表示，组间比较用χ2检验。用logistic 回归方法进行基因型频率和基因位点与T2DM 的关联性分析。GMDR软件构建模型并分析基因与环境（基因）交互作用对蒙古族T2DM 的影响。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 蒙古族人群一般特征病例组BMI、WHR、空腹血糖、甘油三酯水平高于对照组（P＜0.05）；病例组的高密度脂蛋白水平低于对照组（P＜0.05）。两组文化程度、糖尿病家族史、高血压史在两组间差异有统计学意义（P＜0.05），其余因素如性别、年龄、婚姻情况等两组之间差异均无统计学意义。见表2。

表2 病例组与对照组一般情况比较Tab.2 General situation of case group and control group ±s

表2 病例组与对照组一般情况比较Tab.2 General situation of case group and control group ±s

注：*P ＜0.05

参数文化程度［例（%）］小学及以下初中及高中大学及以上BMI（kg/m2）WHR空腹血糖（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白（mmol/L）糖尿病家族史［例（%）］是 否高血压史［例（%）］是 否病例组（n=238）120（50.42）89（37.40）29（12.18）27.95±4.42 0.93±0.06 8.87±3.35 2.87±2.05 1.32±0.40 54（22.69）184（77.31）146（61.34）92（38.66）对照组（n=238）118（49.58）109（45.79）11（4.63）25.22±4.29 0.90±0.12 5.33±0.49 1.62±1.06 1.43±0.34 31（13.02）207（86.98）87（36.55）151（63.45）t/χ2值10.14-6.83-3.01-15.90-8.36 3.17 7.58 29.27 P 值0.006*＜0.001*0.003*＜0.001*＜0.001*0.002*0.006*＜0.001*

2.2 SNP位点等位基因及基因型频率分布4个位点均符合Hardy-Weinber 遗传平衡定律，表明样本具有群体代表性。校正后，各基因型频率分布在病例组和对照组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 病例组和对照组基因型频率分布Tab.3 Genotype frequency distribution in case group and control group例（%）

2.3 SNP 位点与T2DM 的关联性分析校正后的rs3790433 位点CC+CT 基因型T2DM 发病风险增加（OR＞1，P＜0.05），rs1106197 位点AA+AT 基因型T2DM 发病风险增加（OR＞1，P＜0.05），见表4。

表4 基因位点遗传模型与T2DM 关联分析Tab.4 Correlation analysis of gene locus genetic model and T2DM

2.4 基因-环境（基因）交互作用分析GMDR 结果显示，rs3790433 和超重/肥胖与rs3790433 和高血压史的交互作用模型差异有统计学意义（P=0.0010）。一阶交互最优模型为rs3790433 与超重/肥胖的交互作用，其交叉一致性系数为10/10。校正后，rs12037879、rs10920533 和高血压史有交互作用（P=0.010 7）。rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用也构成较好模型（P= 0.0010）。见表5。

表5 各基因位点与环境交互作用GMDR 分析结果Tab.5 GMDR analysis result of interaction between different gene loci and environment

3 讨论

2020年数据显示，蒙古族T2DM 患病率为10.76%［10］，其患病率正在持续上升，已成为严重的公共卫生问题。本研究纳入476 例研究对象进行病例对照研究，病例组WHR、BMI 和TG 水平升高，HDL 呈低水平。高血脂是指体内血脂水平高于正常，可表现为体内TG 升高、HDL 降低等情况，其在一定程度上影响人体血糖代谢，降低胰岛素敏感度，增加胰岛素抵抗（insulin resistance，IR），诱发T2DM［11］。肥胖作为T2DM 重要发病危险因素，WHR 和BMI 是其常用替代指标［12］。因此，肥胖及高血脂水平可能与蒙古族T2DM 相关，临床上可重点关注这些异常指标，以便及时发现并预防T2DM发生。

本研究结果提示在内蒙古地区蒙古族人群中，LEPR、ADIPOR 基因各位点基因型频率分布无差异，这与郑文文等［13］研究结果一致，中国汉族人群ADIPOQrs1501299、rs2241766 位点基因型频率在病例组和对照组间分布无明显差异。但本课题组既往研究［14］发现，呼和浩特市汉族人群LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 基因型频率分布在两组间差异有统计学意义，这提示同一基因不同位点基因型频率在不同人群中的分布可能有差异。

既往研究发现，LEPR rs3806318 位点AG 基因型、rs1327118 位点CG 基因型是T2DM 高危基因型［15］。LEPR rs1892534 位点CC + CT 基因型个体患T2DM 的风险增加2.905 倍，rs2211651 位点TG+ GG 基因型个体患T2DM 风险是TT 基因型的2.604 倍［14］。本研究中，LEPRrs3790433 位点CC+CT 基因型个体患T2DM 风险是TT 基因型的2.218倍、ADIPOR2 rs1106197 位点AA+AT 基因型个体患T2DM 风险增加1.918 倍，说明LEPR、ADIPOR 基因突变与T2DM 相关。

不同基因位点对T2DM 影响与研究对象的遗传背景、种族差异有关。已报道汉族人群中，LEPR rs1805096、rs1892534、rs2211651 位点与T2DM 相关［14］，ADIPOR1的-1927 T/C多态性位点与宁波人IR有关［16］。国外研究显示，安曼人ADIPOR1rs666089、ADIPOR2rs11061971 引起脂联素调节IR 功能障碍［17］。地中海饮食人群的LEPR rs3790433 G 等位基因与肥胖、IR 相关［18］。国内外缺少蒙古族人群LEPR、ADIPOR 基因多态性与蒙古族T2DM 易感性的报道。通过本研究发现，LEPR rs3790433、LEPR rs12037879、ADIPOR1 rs10920533和ADIPOR2 rs11061971 位点多态性影响蒙古族T2DM 易感性，为预测蒙古族T2DM 的高风险，探究蒙古族T2DM发生机制提供理论依据。

GMDR 方法通过构建遗传风险评估模型，分析多因素交互作用对人群发病风险的影响，对开发个性化防治措施有重要理论和现实意义。汉族人群LEPRrs3806318 和rs1327118 位点与环境因素在T2DM 易感性中无交互作用［15］，但本研究发现LEPR、ADIPOR 基因多态性和高血压史、超重/肥胖的交互作用与蒙古族T2DM 遗传易感性相关。这一定程度上支持了基因-环境交互作用对T2DM易感性可能存在民族差异，但不同位点多态性可能结果不同，有待进一步证实。

总之，本研究得出，rs12037879、rs10920533 和高血压史及rs3790433、rs11061971 和超重/肥胖的交互作用与蒙古族T2DM 相关，rs3790433 CC+CT基因型、rs1106197 AA+AT 基因型为蒙古族T2DM“高危险”基因型，为临床中在蒙古族聚集地通过基因检测，预见T2DM 发生提供理论依据，也有助于采取针对性措施控制环境危险因素保护易感人群。本研究仅探讨了内蒙古地区蒙古族人群且样本量有限，今后需继续扩大样本量，开展多民族、多地区、不同环境因素的纵向研究，进一步阐明基因多态性与环境因素在蒙古族T2DM 发病机制中的作用，探究蒙古族T2DM 与其他民族有无本质性差异。