解偶联蛋白1基因多态性与2型糖尿病心脑血管并发症的相关性

赵 萍，刘云慧，曾佳玲

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus， T2DM)是一种以胰岛素分泌不足和(或)胰岛功能受损，糖代谢异常为主要特征的慢性疾病[1]。近年来，T2DM的发病率呈逐年上升趋势，已成为威胁人类健康的主要问题之一[2-4]。研究发现，T2DM引发的相关并发症，特别是心脑血管事件，不仅降低了糖尿病患者的生活质量，亦是导致患者死亡的主要原因[5-6]。已有研究表明，高血糖状态下可以诱导线粒体活性氧(ROS)信号通路的激活，而这种氧化应激反应在糖尿病大血管并发症的发生发展中发挥着至关重要的作用[7]。作为一类位于线粒体内膜的转运蛋白，解偶联蛋白(UCP)被发现具有抑制线粒体ROS产生，减少三磷酸腺苷(ATP)生成的作用。其中，UCP1基因定位于4号染色体，在棕色脂肪组织和视网膜细胞中均有广泛表达，参与机体的能量代谢与热平衡的调节[8-9]。越来越多的证据表明，UCP1基因多态性与肥胖及T2DM的发生发展密切相关[10-12]。然而，UCP1基因多态性与糖尿病大血管并发症的关系仍未形成统一的意见。因此，本研究以T2DM作为研究对象，通过分析UCP1基因rs45539933、rs10011540及rs1800592位点与糖尿病心脑血管并发症发生风险的关系，旨在探索UCP1基因多态性与糖尿病大血管病变的相关性。

1 资料与方法

1.1临床资料 收集2019年7月—2020年7月我院收治的T2DM 440例的临床资料，诊断均参照WHO糖尿病诊断标准(1999年版)[13]。其中男232例，女208例；年龄29～70岁，中位年龄61岁，病程(5.9±4.3)年。根据是否合并心脑血管疾病，将患者分为单纯T2DM(对照组)219例，T2DM合并心脑血管并发症(观察组)221例。心脑血管疾病包括心绞痛、心肌梗死、缺血性脑卒中、脑出血。心绞痛及心肌梗死的诊断标准：既往有明确的心绞痛；存在心肌缺血或心肌梗死的典型心电图表现，或经冠状动脉造影明确诊断。缺血性脑卒中及脑出血的诊断主要基于颅脑CT或MRI检查，或出现脑缺血(或出血)的局灶症状。排除标准：1型糖尿病，继发性糖尿病或同时合并血液系统疾病、肝肾功能不全、恶性肿瘤、代谢性疾病等慢性疾病。本研究经医院伦理委员会审核通过。所有参与者均知晓本研究的目的并已签署知情同意书。

1.2标本的采集与处理 采集所有患者的外周静脉血3～5 ml，通过酚/氯仿法从外周血白细胞中提取基因组DNA，随后以含有UCP1基因多态性位点区域的DNA为模板，进行PCR扩增。PCR反应条件：95 ℃预变性5 min，95 ℃变性20 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，共计40个循环，末次循环后，72 ℃再延伸10 min，12 ℃维持。使用GENE Mapper软件进行数据分析，判断检测位点信息，导出检测结果，统计每个位点详细情况，汇总所有检测结果。此外，将采集的血样离心后，分离血清，采用全自动生化分析仪(贝克曼库尔特公司生产，AU-5800)及配套试剂检测糖化血红蛋白(HbA1c)、血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。

1.3观察指标 统计两组一般资料；比较两组血生化指标及UCP1的基因型分布与等位基因频率；分析T2DM患者发生心脑血管并发症的独立危险因素。

2 结果

2.1一般资料及生化指标比较 与对照组比较，观察组病程长于对照组，HbA1c水平高于对照组，血清HDL-C水平低于对照组(P<0.01)；两组性别、年龄、体质量指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、血清TG、TC及LDL-C水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 是否合并心脑血管并发症T2DM两组一般资料及生化指标比较

2.2UCP1基因型分布与等位基因频率比较 两组UCP1基因型、等位基因分布均符合Hardy-Wienbegr平衡定律。在分析的3个位点中发现，两组在rs45539933位点上的基因型分布具有显著差异，观察组UCP1基因C/C分布率高于对照组，而C/T、T/T分布率低于对照组(P<0.05)。观察组UCP1基因rs45539933位点的C碱基频率高于对照组，而T碱基频率低于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 是否合并心脑血管并发症T2DM两组UCP1的基因型分布与等位基因频率

2.3多因素Logistic回归分析 在排除HbA1c与血清HDL-C水平等因素的影响后，C/C基因型是T2DM患者发生心脑血管并发症的独立危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 T2DM发生心脑血管并发症的危险因素多因素Logistic回归分析

3 讨论

T2DM的发生与遗传、环境等多种因素有关，单个基因的多态性可能影响患者的某些临床表型[14-16]。由于UCP1可以通过线粒体膜的化学解偶联，减少ROS的产生，以降低机体代谢率和体脂蓄积，其一直被认为是抵抗肥胖和T2DM的重要基因[8,17]。在既往的研究中，UCP1基因的rs1800592、rs3811787及rs10011540位点已被证实与糖尿病的发生密切相关[18-20]。最近，有学者分析了UCP1基因的rs1472268、rs3811790和rs3811791位点多态性与T2DM的关系，结果显示，rs3811791位点C/C基因型发生T2DM的风险显著升高[21]。说明遗传基因易感性或许在T2DM的发生发展中有重要的作用。然而，UCP1基因与T2DM并发症的相关性依然存在一定争议。在本研究中，我们评估了UCP1基因多态性与T2DM并发心脑血管并发症风险的关系，通过分析rs45539933、rs10011540及rs1800592位点发现，T2DM合并心脑血管并发症患者rs45539933位点的C/C基因型分布与C碱基频率高于单纯T2DM患者，提示C/C基因型携带者是T2DM发生心脑血管并发症的高危人群。

血脂代谢异常同样是引起T2DM心脑血管并发症的重要因素。已有研究发现，HDL-C具有促进胰岛β细胞分泌胰岛素，改善靶组织及器官对胰岛素敏感性作用[22-24]。本研究结果表明，T2DM合并心脑血管并发症患者血清HDL-C水平低于单纯T2DM患者。另外，一些研究报道UCP1基因多态性与T2DM患者血清HDL-C、胰岛素水平降低及TC水平升高有关[21,25-26]。提示在T2DM降糖治疗过程中，应同时注意控制血脂水平，以降低心脑血管并发症的发生风险。

综上所述，UCP1基因rs45539933位点多态性与T2DM心脑血管并发症的发生显著相关，C/C基因型可能是一个潜在的风险因素。这些发现或许为T2DM患者大血管并发症的防治提供了新的思路。