MRAS基因多态性与新疆沙湾县6～13岁学龄儿童肥胖症易感性的关系

张静，徐佩茹

新疆医科大学儿科学院，新疆 乌鲁木齐 830054

肥胖症被世界卫生组织(WHO)认定为对身体健康构成威胁的不良或过量饮食积累，是有着潜在破坏性影响的严重问题[1-2]。肥胖症是本世纪以来最严峻的公共卫生问题之一，而儿童肥胖症已成为巨大的公共卫生挑战。这不仅是西方发达国家的问题，也是亚洲和非洲国家的问题。基于2016年的一份调查，全世界超过4 100万名5周岁以内的儿童超重或肥胖。肥胖儿童往往在童年时期一直肥胖，使他们面临重大慢性疾病和并发症的风险[3]。肥胖会显著缩短预期寿命[4]，并导致多种疾病如Ⅱ型糖尿病、血脂异常、中风、高血压和多种非代谢性疾病，因而探索肥胖的发病机制成为目前研究热点[5]。

在同一个环境中，不管能量充足或者不足，体质量和脂肪含量都具有非常大的个体差异，这就说明了人体肥胖主要受到遗传、生长发育、社会行为以及周围环境等复杂因素相互作用的影响。遗传对体质量的影响的证据来自家庭、双胞胎和收养研究，这些研究均表明，体质量指数(BMI)的遗传力为0.71～0.86[6]。除去基因、环境因素以外，还由于肾素释放-毛细血管紧张素体系(renin-angiotensin system，RAS)或肾素-血管紧张素-醛固酮体(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)普遍分布于机体每个系统中，大量研究表明RAS 的各个组分均有参与脂肪的生成及葡萄糖与脂肪的代谢过程中[7]。目前关于肥胖的病因及治疗逐渐成为热点问题，故RAS对脂肪及葡萄糖代谢的调节作用更加引起了人们的关注。而MRAS(肌肉RAS基因同源物)基因作为RAS 系统相关基因之一，人类MRAS 基因位于3 号染色体短臂22 区3 带，编码GTP结合蛋白ras 超家族的成员，其作用于信号转导的多个过程，包括细胞生长和分化。随着越来越多的效应子不断被描述为这个GTP 结合蛋白超家族[8]，越来越明显的是，它们的信号转导导致了大量细胞信号的产生。其中，这些蛋白质在肿瘤坏死因子α和MAP 激酶信号通路中发挥作用[9]。值得注意的是，MRas 蛋白在心血管系统中普遍表达，并且表达量非常高，特别是在心脏本身[10]，直观地指出在心血管功能中可能起关键作用。但是，其在心血管疾病中的意义目前尚不明确。相关研究支持MRAS 基因的基因组赋予冠状动脉疾病、肥胖和血脂异常的风险，并指出其他基因或调控元件可能参与该基因座，而不是M-Ras蛋白功能的变化[11]。本研究旨在探讨MRAS基因(肌肉RAS基因同源物) rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593、rs2293252 多态性与新疆沙湾县6～13岁儿童肥胖症易感性的关系，进一步探索遗传因素对肥胖的发生及发展的影响，同时为预防和治疗肥胖症提供潜在的治疗靶点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2019 年9 月对新疆沙湾市某小学进行横断面调查，该小学共1 401 名儿童，6～13 岁，其中男童695 人，女童706 人；汉族1 018 人，哈萨克族350 人，其他民族33 人。对儿童进行了体格测量，通过测定体质量、身高等项目，共测定出了肥胖症患儿111 例，检出率为7.9%，其中男童、女童的肥胖检出率分别为7.2%、8.6%，汉族、哈萨克族儿童肥胖检出率分别为7.5%、10.0%。按照以下纳入与排除标准，随机选出肥胖组儿童100 例，其中男童46 例，女童54 例；汉族65 例，哈萨克族35 例；平均年龄(9.15±1.73)岁。对照组非肥胖儿童100例，男童37例，女童63 例；汉族57 例，哈萨克族43 例；平均年龄(8.95±1.84)岁。

1.2 纳入与排除标准 肥胖组纳入标准：(1)BMI 遵循我国肥胖问题工作组制定的“中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查(body mass index，BMI)体质量指数值分类标准”[12]，肥胖：BMI≥同年龄段同性别BMI 95 th，正常体质量：同年龄段同性别BMI 15 th≤BMI＜同年龄段同性别BMI 85 th标准；(2)消除了因遗传、内分泌、代谢性疾患以及用药等因素引起的肥胖及代谢综合征；(3)父母或指定监护人同意并签署知情同意书。肥胖组排除标准：(1)BMI不符合正常体质量或存在心脑血管、血液、内分泌、肝、肾、遗传等疾病；(2)与肥胖组信息不匹配；(3)父母或监护人不同意。对照组纳入标准：(1)BMI符合正常体质量，排除心脑血管、血液、内分泌、肝、肾、遗传等疾病；(2)按照1∶1的比例与肥胖组进行匹配，满足年龄差≤6个月、身高差≤3 cm、民族与性别相同；(3)父母或监护人同意并签署知情同意书。排除标准：(1) BMI 不符合肥胖标准；(2)由遗传、内分泌、代谢性疾病或药物因素所导致的肥胖及肥胖综合征；(3)父母或监护人不同意。

1.3 方法

1.3.1 样本采集 所有儿童的身高和体质量采用国家体委研制的身高体质量计测量(精确度：身髙0.1 cm，体质量0.1 kg)。体质量指数(BMI)=体质量(kg)/身高(m)2。收集研究对象血液标本4mL，并以3 000 r/min的转速离心15 min，分离上清液，于-80℃低温保存，完成RAS相关遗传变异的全基因组扫描。

1.3.2 样品DNA 的提取和质量检测 高质量的人类基因组DNA 是开展基因组测序试验的重要前提条件。基因组DNA质量检测采用下列二种方式完成：琼脂糖凝胶电泳法测定基因组DNA完整性：要求电泳线带条清澈明显可见，无明显拖尾；NanoDrop 2 000/Qubit确定基因组DNA质量和浓度：要求浓度≥50 ng/μL，总量≥2 μg，OD260/280=1.8～2.0。对质检合格后的基因组DNA进行目标区域基因检测。

1.3.3 问卷调查及质量控制 对所有儿童进行问卷调查，包括人口学资料(包括年龄、性别、城市/农村、家庭住址等)、个人史、居住史。研究对象的体格检查按照《中国学生体质健康调查研究手册》的规定方式实施，制定了流行病学现场研究工作实施方案，培训现场研究人员统一方式和规范标准，以提高流行病学研究资料的准确性。为研究的准确性与可重复性，编写统一研究表格，由孩子及父母一起进行。每个研究表格由专人进行编号，研究员对每一项收回的研究表格进行缺项、漏项和逻辑错误检测，以便进行修改，并审核无误后双轨录入电脑。

1.4 统计学方法 应用SPSS22.0 统计软件进行数据分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，两组间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验。采用Plink(v2.0/v1.0.7)软件，计算最小等位基因频率(minor alele freauency，MAF)、哈迪温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)，组间等位基因频率、基因型频率分布差异采用χ2检验或Fisher 精确概率法，计算OR 值(odds ratio)及其95%的置信区间(95%CI)。以α=0.05 为检验标准，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组儿童的一般特征比较 两组儿童的年龄、性别、民族、身高等一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。

表1 两组儿童的的一般特征比较[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general characteristics between two groups of children[±s，n(%)]

表1 两组儿童的的一般特征比较[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general characteristics between two groups of children[±s，n(%)]

组别对照组肥胖组t/χ2值P值例数100 100年龄(岁)8.95±1.84 9.15±1.73 0.557 0.579男童37(37.0)46(46.0)女童63(63.0)54(54.0)1.668 0.196汉族57(57.0)65(65.0)哈萨克族43(43.0)35(35.0)身高(cm)138.34±13.10 139.45±11.27 0.464 0.644 1.345 0.246性别 民族

2.2 MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593与rs2293252 基因位点相关信息 8 个SNP 位点均符合Hardy-Weinberg 平衡，MAF值均＞0.05，人群代表性好，见表2。

表2 MRAS rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593与rs2293252基因相关信息Table 2 Information of MRAS gene rs146298087,rs138024847,rs3821696,rs1002766,rs1199333,rs1199332,rs40593 and rs2293252

2.3 MRAS单核苷酸多态性与6～13岁儿童肥胖症易感性的关系

2.3.1 MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593与rs2293252 多态性在6～13 岁汉族、哈萨克族儿童中的分布 在汉族与哈萨克族的6～13 岁儿童中，rs146298087 和rs119933 的G、T 等位基因和GG、GT、TT 基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。在汉族与哈萨克族的6～13 岁儿童中，rs138024847、rs1002766和rs40593 的A、G等位基因和GG、AG、AA 基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。在汉族和哈萨克族6～13岁儿童中，rs1199332 的C、G 等位基因和GG、CG、CC 基因型分布频率在两组间差异均无统计学意义(P＞0.05)。在汉族和哈萨克族6～13岁儿童中rs2293252的C、T等位基因和TT、CT、CC 基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。在汉族6～13 岁儿童中rs3821696的C、G等位基因型分布频率在两组间比较差异有统计学意义(χ2=4.585，P=0.032)，此外，CC、CG、GG等基因型分布频率在两组间比较差异也有统计学意义(χ2=4.906，P=0.027)。而 在 哈 萨 克 族6～13 岁 儿 童 中，rs3821696的C、G等位基因和CC、CG、GG基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

表3 rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593 与rs2293252 的多态性在6～13 岁汉族、哈萨克族儿童中的分布[例(%)]Table 3 Distributions of rs146298087, rs138024847, rs3821696, rs1002766, rs1199333, rs1199332, rs40593 and rs2293252 polymorphisms in Han and Kazakh children aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.2 rs146298087 多态性在汉族、哈萨克族6～13 岁男女童中的分布 在汉族、哈萨克族6～13 周岁的男女童中，rs146298087 的G、T 等位基因型和GG、GT、TT 基因型的分布频率在两组间比较差异均无统计意义(P＞0.05)，见表4。

表4 rs14629808多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 4 Distributions of rs14629808 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.3 rs138024847多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在沙湾县汉族、哈萨克族6～13周岁的男女童中，rs138024847 的G、A 等位基因型和GG、GA、AA基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表5。

表5 rs138024847多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 5 Distributions of rs138024847 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.4 rs3821696 多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在汉族6～13 岁男童中，rs3821696 的G、C 等位基因分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，但其GG、GC、CC基因型分布频率在两组间比较差异均有统计学意义(χ2=3.957，P=0.047)。在哈萨克族6～13 岁男女童中rs3821696 的G、C等位基因和GG、GC、CC 基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表6。

表6 rs3821696多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 6 Distributions of rs3821696 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.5 rs1002766多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在汉族、哈萨克族6～13 周岁的男女童中rs1002766 的G、A 等位基因型和GG、GA、AA基因型的分布频率在两组间比较差异均无统计意义(P＞0.05)，见表7。

表7 rs1002766多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 7 Distributions of rs1002766 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.6 rs1199333多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在汉族、哈萨克族6～13周岁的男女童中，rs1199333 中的G、T 等位基因和GG、GT、TT 基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表8。

表8 rs1199333多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 8 Distributions of rs1199333 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.7 rs1199332多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在沙湾县汉族、哈萨克族6～13岁的男女童中，rs1199332 的G、C 等位基因型和GG、GC、CC基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表9。

2.3.8 rs40593 多态性在汉族、哈萨克族6～13 岁男女童中的分布 在汉族6～13周岁男童组中rs40593的G、C 等位基因分布频率在两组间比较差异有统计学意义(χ2=4.604，P=0.042)，以C 等位基因作为参考时，G等位基因携带者发生肥胖风险增加(OR=0.258，95%CI：0.07～0.95)，其GG、GC、CC基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。在汉族6～13 周岁女童中，rs40593 的G、C 等位基因及GG、GC、CC基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。在哈萨克族6～13岁男女童中，rs40593的G、C 等位基因及GG、GC、CC基因型分布频率在两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表10。

表10 rs40593多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 10 Distributions of rs40593 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.9 rs2293252多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布 在汉族、哈萨克族6～13 岁男女童中，rs2293252 的T、C 等位基因及TT、TC、CC 基因型的分布频率在两组间比较差异均无统计意义(P＞0.05)，见表11。

表11 rs2293252多态性在汉族、哈萨克族6～13岁男女童中的分布[例(%)]Table 11 Distributions of rs2293252 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

3 讨论

1975—2016 年，全世界儿童和青少年的平均BMI和肥胖患病率有所增加[13]。肥胖症作为全球公共卫生问题，其产生是诸多因素联合影响的产物，其中遗传因素对肥胖症的易感性有着重要的影响，对脂肪的生成与代谢均有调节作用。肥胖的减重治疗成为难题，主要是因为肥胖是多种因素共同作用的结果，其中机制复杂。我国学龄期儿童的超重和肥胖率不断攀升，甚至超重率达到了8.4%，有效控制学龄期儿童的超重率并进行适当干预措施十分必要[14]。新疆学龄儿童中各民族的肥胖患病率如下，回族儿童肥胖患病率为3.08%；维吾尔族儿童肥胖患病率为4.83%；哈萨克族儿童肥胖患病率为8.94%；汉族儿童肥胖患病率为5.09%。由此可知哈萨克族儿童肥胖患病率最高，高于同时期中国国内学龄儿童的平均肥胖患病率(5.9%)[15-16]。儿童肥胖也极易转变为成年肥胖，从而增加与代谢紊乱有关疾病的风险，如胰岛素抵抗、2型糖尿病、高脂血症、动脉粥样硬化、高血压和卒中；也与肿瘤、哮喘、睡眠呼吸暂停综合征、骨关节炎、周围神经系统退行性病变和胆囊疾病的风险增加有关[17]。因此，我国儿童肥胖症的发病机制的研究刻不容缓，以控制儿童肥胖率的增加。儿童代表着世界的未来，降低儿童肥胖率对于提高我国人民健康水平及减少医疗资源的消耗具有深远意义。

Song 等[18]研 究 表 明MRAS rs40593、rs751357、rs6782181 与总胆固醇(TC)水平升高有关。Alshahid等[11]发现了MRAS基因多态性不但与冠状动脉粥样硬化性心脏病关系密切，还与肥胖、高脂血症，以及低高密度脂蛋白水平关系密切。其在实验过程中显示了MRAS rs6782181 多态性与沙特人群中冠状动脉疾病(CAD)、肥胖、高胆固醇血症、高脂血症和低高密度胆固醇(HDL-C)血症的发生率上升有关。在汉族群体中，MRAS rs6782181 多态性与血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高有关。同时MRAS rs6782181多态性与汉族男性血清TC、TG、LDL-C 水平升高以及仡佬族人群血清TC 和LDL-C水平升高有关[19]。众所周知，TC 水平升高是与代谢性疾病风险增加相关的主要健康问题[20-21]。这些发现为MRAS 与肥胖之间的关联提供了一个潜在的机制。

本研究分析了汉族和哈萨克族6～13 岁儿童MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593、rs2293252多态性与肥胖的易感性。结果表明MRAS 基因rs3821696 (GG/GC/CC)多态性与汉族6～13 岁儿童肥胖的发生可能相关，进一步的性别分析得到rs3821696(GG/GC/CC)与汉族男童肥胖发生可能有关，但其G、C等位基因分布频率在两组间差异无统计学意义(P＞0.05)。但在汉族女童中未能发现rs3821696多态性与肥胖的相关性，同时也未能发现哈萨克族6～13 岁儿童rs3821696多态性与肥胖的相关性。此外MRAS基因rs40593(G/C)多态性与汉族6～13 岁儿童肥胖的发生可能相关，进一步的性别分析得到rs40593(G/C)与汉族男童肥胖发生可能有关。rs40593 的G、C 等位基因分布频率在两组间比较差异有统计学意义(χ2=4.604，P=0.042)，以C 等位基因作为参考时，G 等位基因携带者发生肥胖危险性增加(OR=0.258，95%CI：0.07～0.95)，其GG、GC、CC 基因型分布频率在两组间差异无统计学意义(P＞0.05)。但在汉族女童中未能发现rs40593 多态性与肥胖的相关性，同时也未能发现哈萨克族6～13 岁儿童rs40593 多态性与肥胖的相关性。这与Song等[18]研究发现MRAS rs40593与总胆固醇(TC) 水平升高有关结论相符。此外，未能发现rs146298087、rs138024847、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs2293252 的多态性与儿童肥胖的易感性相关。

综上所述，MRAS 基因rs3821696(GG/GC/CC)与汉族男童肥胖的发生可能相关。另外rs40593(G/C)多态性与6～13 岁汉族男童肥胖症的发病风险可能相关，且G等位基因携带者发生肥胖可能性增加。已有大量的研究证实，通过基因转移或抑制，或者减少肥胖基因的表达，以改变机体的代谢平衡，可以预防及抑制肥胖的发生[17]。随着科学技术的不断发展，肥胖的基因治疗指日可待。

本研究仍存在不足之处，如研究对象为沙湾市某小学6～13岁儿童群体，存在地域偏移的可能性，同时获取样本量小，未进行年龄、不同肥胖程度间的分组比较，未对样本进行血脂指标的分析，无法进一步探讨MRAS 单核苷酸多态性与血脂之间的关系，选择性偏倚难以避免，混杂因素也不能完全排除。因此可能会夸大或者削弱基因与疾病之间的关联强度。仍需大量研究去证实MRAS 单核苷酸多态性与肥胖的相关性。