文 強(qiáng)， 吳芳琴， 吳晶晶， 楊進(jìn)華， 連亦田， 陳朱越， 程龍獻(xiàn)， 舒硯文

ST2基因多態(tài)性與漢族人群糖尿病的相關(guān)性研究＊

文 強(qiáng)， 吳芳琴， 吳晶晶， 楊進(jìn)華， 連亦田， 陳朱越， 程龍獻(xiàn)， 舒硯文△

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院心血管內(nèi)科，武漢 430022

目的 探究ST2基因單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性。方法 選取2008～2010年收治的1 726例資料完整的住院患者，將其分為糖尿病組（409例）和非糖尿病組（1 317例），利用HapMap數(shù)據(jù)庫選取10個(gè)ST2基因標(biāo)簽SNPs，采用TagMan熒光探針法檢測位點(diǎn)多態(tài)性，應(yīng)用Logistic回歸模型分析SNPs與糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性。結(jié)果 ①所選10個(gè)ST2基因SNPs中rs10515922基因型頻數(shù)在糖尿病組和非糖尿病組的分布差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.035）；二元Logistic回歸分析在校正年齡、性別、體重指數(shù)（BMI）、腰圍、甘油三酯、總膽固醇、吸煙、飲酒、高血壓病及冠心病后，相比其TT基因型，TC、TC＋CC基因型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)分別下降34%和33%（95%CI 0.493～0.883，P＝0.005；95%CI0.506～0.889，P＝0.005）；不同rs10515922基因型患者之間的BMI、腰圍、甘油三酯、總膽固醇水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。②與非糖尿病組相比，糖尿病組更易患冠心病和高血壓病（62.6%vs.45.3%，P＜0.01；57.2%vs.37.5%，P＜0.01）。結(jié)論 ST2基因rs10515922可能是漢族人群糖尿病的獨(dú)立保護(hù)因素。

糖尿病； 單核苷酸多態(tài)性； ST2基因

ST2基因表達(dá)跨膜型（mST2）和分泌型（sST2）2種蛋白，其中mST2作為Th2細(xì)胞的表面標(biāo)志物是抗炎因子白細(xì)胞介素（IL）-33的孤兒受體［1］。IL-33／ST2通路被證明可以抑制泡沫細(xì)胞和粥樣斑塊的形成［2－3］，對冠心病起到保護(hù)作用。研究表明IL-33／ST2通路還參與哮喘、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病等多種炎癥性疾病的發(fā)生發(fā)展［46］。炎癥和肥胖是糖尿病的重要發(fā)病機(jī)制［7］，近年來的研究顯示IL-33／ST2通路可減輕ob／ob小鼠脂肪積聚，緩解脂肪組織炎癥狀態(tài)，改善胰島素抵抗（IR），與糖尿病密切相關(guān)［8］。本研究旨在研究ST2基因單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms，SNPs）與漢族人群糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

從2008～2010年就診于武漢市協(xié)和醫(yī)院、同濟(jì)醫(yī)院、武鋼醫(yī)院的住院患者中納入資料完整的糖尿病患者409名和非糖尿病患者1 317名，研究對象均為漢族人且相互之間無血緣關(guān)系。糖尿病的入選標(biāo)準(zhǔn)參照WHO（1999）標(biāo)準(zhǔn):空腹血糖≥7.0mmol／L和（或）餐后2h血糖≥11.1mmol／L。既往糖尿病史或近2周服用降糖藥物者也被納入糖尿病組。排除標(biāo)準(zhǔn)包括:既往行胰腺切除術(shù)者，嚴(yán)重肝功能不全者；哮喘病患者；過敏性疾病患者；惡性腫瘤患者。

1.2 問卷調(diào)查、體格檢查及實(shí)驗(yàn)室檢查

采用設(shè)計(jì)好的調(diào)查問卷，由患者本人填寫，獲取年齡、身高、體重、飲酒史、吸煙史、既往病史、用藥史等基線資料及其知情同意。定義一生中吸煙數(shù)≥100支者為吸煙者，反之為不吸煙者；定義平均每日飲白酒≥50g且連續(xù)飲用達(dá)1年及以上者為飲酒者，反之為不飲酒者；定義立位時(shí)水平通過髂前上嵴和第12肋下緣連線中點(diǎn)平面緊貼但不壓迫軟組織時(shí)的周徑為腰圍；體重指數(shù)（BMI）＝體重／身高2（kg／m2）；采用水銀血壓計(jì)測量入院時(shí)血壓，將收縮壓≥140mmHg和／或舒張壓≥90mmHg或有高血壓病病史的研究對象診斷為高血壓病患者；血管造影術(shù)證實(shí)至少1支主要冠狀動(dòng)脈狹窄程度達(dá)到50%以上的研究對象被診斷為冠心病患者；通過臨床病歷資料獲取研究對象入院后總膽固醇、甘油三酯等相關(guān)生化指標(biāo)數(shù)據(jù)。

1.3 位點(diǎn)的選擇及檢測

利用Hapmap數(shù)據(jù)庫（http:／／www.hapmap.org）并依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)r2≥0.8以及最小等位基因頻率≥0.01，從ST2基因序列中選取10個(gè)SNPs（rs13006559、rs951774、rs10515922、rs11685424、 rs3821204、rs6543116、rs3755278、rs13431828、rs12999364及rs10206753）。用5mL肝素抗凝試管采集靜脈血，按照Puregene試劑盒（Gentra System Inc.，USA）說明書提取分離DNA。采用Taqman SNP等位基因分析技術(shù)（Applied Biosystems，USA），通過ABI 7900HT儀器檢測SNPs基因型。鏈?zhǔn)矫妇酆戏磻?yīng)（PCR）5μL體系包含5ng DNA，2.5μL 2×TaqMan Universal PCR Master Mix No AmpErase UNG以及0.125μL 40×Assay Mix。反應(yīng)條件:95℃10min，92℃15min（40次），60℃1 min。在每個(gè)384孔反應(yīng)板中包含2個(gè)空白對照（雙蒸水）和2個(gè)復(fù)制質(zhì)控樣品組（有100%吻合度）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

連續(xù)變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ˉx±s）表示，組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)；分類變量以頻數(shù)（百分比）表示，頻數(shù)分布差異采用卡方檢驗(yàn)。二元Logistic回歸模型分析SNPs與糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性，并校正相關(guān)因素、計(jì)算優(yōu)勢比（OR）及相應(yīng)的95%置信區(qū)間（CI）。以上數(shù)據(jù)分析均采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)采用Hploview4.2軟件分析。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

與非糖尿病組相比，糖尿病組冠心病和高血壓病患病率較高（62.6%vs.45.3%，P＜0.01；57.2% vs.37.5%，P＜0.01），飲酒比例較低（26.2% vs.32.3%，P＜0.05），腰圍、甘油三酯及總膽固醇水平較高（P＜0.01）。兩組在吸煙分布和BMI水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1 研究對象臨床資料比較（ˉx±s）Table1 Comparison of clinical features of study subjects（ˉx±s）

2.2 SNPs等位基因頻率及基因型頻數(shù)的分布

所選10個(gè)SNPs均符合Hardy-Weinberg平衡（P＝0.193 4～1.0），表明我們的觀察人群具有群體代表性。SNPs基因型頻數(shù)及等位基因頻率在糖尿病組和非糖尿病組的分布如表2所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)rs10515922基因型頻數(shù)在兩組分布具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.035），其等位基因C在總體中的頻率為13.4%。未發(fā)現(xiàn)其余SNPs基因型頻數(shù)在兩組的分布差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 ST2基因10種SNPs基因型頻數(shù)及等位基因頻率分布Table2 Distribution of genotype and allele frequencies of 10SNPs in ST2gene region

2.3 SNPs與糖尿病的關(guān)聯(lián)分析

非條件二元Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)rs10515922與糖尿病相關(guān)（P＝0.036），在校正年齡、性別、BMI、腰圍、甘油三酯、總膽固醇、吸煙、飲酒、高血壓病及冠心病后發(fā)現(xiàn)，與TT型相比，TC、TC＋CC型患者糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)分別降低34.0%、33.0%（OR＝0.660，95%CI 0.493～0.883，P＝0.005；OR＝0.670，95%CI 0.506～0.889，P＝0.005），CC型患者糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)無顯著差異（OR＝0.790，95%CI 0.338～1.850，P＝0.588）。未發(fā)現(xiàn)其余SNPs與糖尿病顯著相關(guān)。

2.4 rs10515922與糖尿病相關(guān)危險(xiǎn)因素分析

對BMI、腰圍、甘油三酯、總膽固醇進(jìn)行分析，未發(fā)現(xiàn)這些危險(xiǎn)因素在rs10515922各基因型間的分布存在顯著差異（表3）。

表3 rs10515922各基因型在糖尿病相關(guān)危險(xiǎn)因素的分布差異（ˉx±s）Table3 Difference of the distribution of rs10515922genotypes in DM-related risk factors（ˉx±s）

3 討論

眾所周知2型糖尿病是一種慢性炎癥性疾病，肥胖所致的炎癥在其發(fā)生發(fā)展中起到重要作用［9］。IL-33／ST2通路介導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng)［1］減輕脂肪組織炎癥主要表現(xiàn)在:一方面促進(jìn)Th2細(xì)胞聚集，增加IL-5、10、13等Th2型細(xì)胞因子的分泌，另一方面促進(jìn)其中的巨噬細(xì)胞M2型分化［8］。給予ob／ob小鼠外源IL-33處理后與PBS對照組相比，脂肪含量下降13%，空腹血糖及給予糖負(fù)荷后的血糖均顯著下降。為驗(yàn)證IL-33是否通過ST2發(fā)揮作用，研究人員敲除了BALB／c小鼠ST2基因，隨后發(fā)現(xiàn)高脂飲食更易誘導(dǎo)脂肪積累、肥胖以及血糖穩(wěn)態(tài)的破壞［8］。

sST2對糖尿病的預(yù)警作用已被臨床關(guān)注，一項(xiàng)納入3 450例研究對象的橫斷面研究在校正年齡、BMI、吸煙、高密度脂蛋白、房顫、左室肥大、收縮壓及高血壓用藥史后發(fā)現(xiàn)sST2與糖尿病相關(guān)（P＜0.01）［10］。在涉及ST2基因SNPs的相關(guān)研究中，一項(xiàng)針對492名墨西哥5～17歲兒童進(jìn)行的全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)ST2基因rs13431828和rs1041973與哮喘相關(guān)（均P＜0.01）［11］；另一項(xiàng)納入3 963名新生兒的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)rs1041973A等位基因是哮喘的低危因素（OR0.7，95%CI 0.54～0.90）［12］；rs13431828還被報(bào)道與慢性鼻竇炎相關(guān)［13］；rs11685464與漢族人群急性冠脈綜合征相關(guān)［14］。而ST2基因SNPs與糖尿病的相關(guān)性研究目前尚未見報(bào)道，我們的研究首次發(fā)現(xiàn)rs10515922與漢族人群糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。盡管標(biāo)簽SNPs涵蓋了大多數(shù)ST2基因SNPs，但某些微效應(yīng)基因相互之間或與其他易感基因通過交互作用對疾病的發(fā)生可能產(chǎn)生重要影響，因此我們進(jìn)行了廣義多因子降維分析，未發(fā)現(xiàn)所選10個(gè)SNPs間存在基因-基因交互作用。

肥胖所致脂質(zhì)代謝紊亂可能是糖代謝異常者體內(nèi)炎癥的始動(dòng)因素之一［15］。與PBS對照處理相比，ob／ob小鼠給予IL-33處理可降低血清總膽固醇水平［8］；一項(xiàng)納入639例受試者的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)血清sST2水平在調(diào)整年齡、性別后與糖尿病的危險(xiǎn)因素如甘油三脂、血糖等顯著相關(guān)（均OR＞1）［16］。本研究也進(jìn)一步分析了rs10515922與糖尿病相關(guān)的危險(xiǎn)因素的交互作用，未發(fā)現(xiàn)BMI、腰圍、甘油三酯、總膽固醇在不同基因型間的分布存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表3），這可能是由于部分患者有規(guī)律服用降糖及降脂藥等用藥史。由于缺乏血清sST2及ST2基因mRNA數(shù)據(jù)，無法分析rs10515922與兩者的關(guān)系，加之橫斷面研究的本質(zhì)，因而無法分析其與疾病發(fā)生的因果關(guān)系。

綜上所述，通過回顧性病例對照研究首次發(fā)現(xiàn)ST2基因rs10515922在漢族人群中與糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，但本研究僅限于所選10個(gè)SNPs，更深入的機(jī)制分析還有待于在其他人群或更大樣本量中對其他位點(diǎn)的進(jìn)一步研究。

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（2014-04-29 收稿）

Association between ST2 Gene Polymorphisms and Diabetes Mellitus in the Han Population

Wen Qiang，Wu Fangqin，Wu Jingjing et al
Department of Cardiology，Union Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430022，China

Objective To investigate the relationship between ST2gene polymorphisms and diabetes mellitus（DM）risk in the Han population.Methods A total of 1 726inpatients（Han Chinese）with complete medical records who were treated in our hospital between 2008and 2010were enrolled in the study.They were divided into DM group（n＝409）and non-DM group（n＝1 317）.Ten tagger single nucleotide polymorphisms（SNPs）in ST2gene region were selected by using HapMap database.The alleles were determined by using the TaqMan fluorescent probes.Logistic regression model was used to analyze the association between the 10SNPs and DM.Results ①The distribution of rs10515922genotype frequencies was significantly different between the two groups（P＝0.035）；binary logistic analysis showed that after adjusting for age，gender，body mass index（BMI），waistline，triglyceride and total cholesterol levels，smoking，drinking，hypertension and coronary heart disease，the risk for DM was decreased by 34%and 33%，respectively，in patients with TC and TC＋CC genotypes when compared with those with TT genotype［95%CI0.493－0.883，P＝0.005；95%CI 0.506－0.889，P＝0.005）；no significant difference was noted in BMI，waistline，triglyceride and total cholesterol levels between patients with rs10515922genotypes.②Patients in DM group compared to non-DM group had higher prevalence of hypertension and coronary heart disease（57.2%vs.37.5%，P＜0.01；62.6% vs.45.3%，P＜0.01）.Conclusion SNP rs10515922in ST2gene region is probably an independent protective factor for DM in the Han Chinese population.

diabetes mellitus； single nucleotide polymorphisms； ST2gene

R587.1

10.3870／j.issn.1672-0741.2015.03.006

＊國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.81172750）

文 強(qiáng)，男，1988年生，博士研究生，E-mail:438955251＠qq.com

△通訊作者，Corresponding author，E-mail:shuyanwen＠yahoo.com