楊 易,祁愛(ài)琴,郝秀靜,徐金瑞
(寧夏大學(xué) 西部特色生物資源保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750021)
我國(guó)糖尿病患者人數(shù)近1億,其中2型糖尿?。╰ype 2diabetes mellitus,T2DM)患者約占95%。遺傳因素與環(huán)境因素共同決定了T2DM的發(fā)生[1-2]。T2DM的主要病理生理改變是胰島素的分泌缺陷和胰島素抵抗[3],因此與胰島素分泌、胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路和胰島β細(xì)胞凋亡相關(guān)的基因是T2DM發(fā)病機(jī)制研究的重要候選基因。全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-wide association study,GWAS)顯示:轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(transcription factor 7like 2,TCF7L2)基因異常表達(dá)與T2DM 的發(fā)生有關(guān)聯(lián)[4-6]。TCF7L2基因又稱T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子4(T cell factor-4,TCF4),位于人類染色體10q25.3,長(zhǎng)度為215.9kb,包括14個(gè)外顯子。其表達(dá)產(chǎn)物是Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵因子,對(duì)胰島β細(xì)胞功能有調(diào)控作用。TCF7L2基因發(fā)生變異最終導(dǎo)致β細(xì)胞功能缺陷,胰島素分泌不足[7]。TCF7L2基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs) 與T2DM的發(fā)生有一定關(guān)聯(lián)性,但對(duì)不同種族或人群的研究結(jié)果存在差異性[8-10]。rs290487位點(diǎn)位于TCF7L2基因7號(hào)內(nèi)含子上,在10號(hào)染色體上位置為114909731。目前在該位點(diǎn)上的研究沒(méi)有其他位點(diǎn)廣泛,且得出的結(jié)論亦不一致[11]。目前,尚未見(jiàn)TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM關(guān)聯(lián)性研究的相關(guān)報(bào)道。本研究采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)分型方法,對(duì)寧夏回族健康個(gè)體和T2DM患者TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè),并通過(guò)遺傳統(tǒng)計(jì)分析,旨在揭示該位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的關(guān)聯(lián)性,以期為寧夏回族人群T2DM的早期預(yù)防提供依據(jù)。
1.1 臨床資料 所用血樣來(lái)源于2011年寧夏醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院和寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院住院患者及體檢者,其中健康者109名(對(duì)照組),T2DM患者111例(T2DM組),年齡30~80歲。個(gè)體間均無(wú)血緣關(guān)系,且3代均為回族,在寧夏回族自治區(qū)居住3代以上。根據(jù)知情同意的原則,采研究對(duì)象的外周靜脈血樣本用于提取基因組DNA。T2DM納入標(biāo)準(zhǔn)參照1999年WHO的T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)和1999年10月我國(guó)糖尿病學(xué)會(huì)的中國(guó)人群T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn),并排除1型糖尿病、妊娠期糖尿病和其他特殊類型的糖尿病。
1.2 基因組DNA提取 采用常規(guī)酚/氯仿提取法提取基因組DNA。
1.3 引物設(shè)計(jì) 根據(jù)GenBank中TCF7L2基因序列設(shè)計(jì)引物,擴(kuò)增rs290487位點(diǎn)所在目的片段,引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。引物序列:F,5′-AGGAGGCTGCCATATTGTTTACTT-3′;R,5′-ACACCTTTCTCATTTTCAATTTCGC-3′,擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為153bp。
1.4 PCR反應(yīng) 反應(yīng)體系20μL,其中DNA模板(40mg·L-1)1.0μL,上下游引物各0.5μL,2 × Reaction Mix 9.5 μL,Golden DNA Polymerase(2.5U·μL-1)0.5μL,滅菌三蒸水8.0μL。PCR反應(yīng)條件:94°C預(yù)變性5min;94°C變性30s,61℃退火30s,72°C延伸1min,30個(gè)循環(huán);72°C延伸10min,4°C保存。擴(kuò)增完成后,取PCR產(chǎn)物3μL,采用1%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)。
1.5 酶切反應(yīng) 在20μL酶切體系中,加入PCR產(chǎn)物6μL,10×酶切緩沖液2μL,限制性內(nèi)切酶(10U·μL-1)0.5μL,滅菌三蒸水 11.5μL。37℃水浴酶切6h后,采用3.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)酶切產(chǎn)物。
1.6 基因型分析 根據(jù)酶切產(chǎn)物判斷個(gè)體基因型,3種基因型對(duì)應(yīng)的酶切產(chǎn)物分別為T(mén)T:153bp;CT:153bp、128bp和25bp;CC:128bp和25bp。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)照組與T2DM組研究對(duì)象的基因型和等位基因頻數(shù)分布分析采用Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn),組間比較采用χ2檢驗(yàn)。
2.1 PCR反應(yīng)結(jié)果 擴(kuò)增出的片段大小與預(yù)期大小一致,長(zhǎng)度為153bp,且條帶清晰,可用于后續(xù)酶切反應(yīng)。見(jiàn)圖1。
圖1 rs290487位點(diǎn)PCR產(chǎn)物電泳圖Fig.1 Electrophoregram of PCR products of rs290487site
2.2 PCR產(chǎn)物酶切反應(yīng)結(jié)果 在對(duì)照組和T2DM組中均檢出3種基因型,分別為T(mén)T、CT和CC。見(jiàn)圖2。
圖2 rs290487位點(diǎn)PCR產(chǎn)物AccⅡ酶切電泳圖Fig.2 Electrophoregram of PCR products of rs290487site digested by AccⅡenzyme
2.3 2組研究對(duì)象基因型和等位基因頻數(shù)分布在對(duì)照組和T 2DM組研究對(duì)象中基因型頻數(shù)分布符合 Hardy-Weinberg平衡定律(χ2=4.021,P>0.05;χ2=1.581,P>0.05),具有群體代表性。見(jiàn)表1。
表1 2組研究對(duì)象rs290487位點(diǎn)基因型頻數(shù)分布的Hardy-Weinberg平衡性檢驗(yàn)Tab.1 Hardy-Weinberg equilibrium test for genotypic frequency distribution at rs290487site of TCF7L2gene
T2DM組和對(duì)照組研究對(duì)象基因型、等位基因頻數(shù)頻數(shù)分布:rs290487位點(diǎn)3種基因型TT、CT和CC在對(duì)照組研究對(duì)象中的頻數(shù)分別為31.19%、40.37%和28.44%,在T2DM組的頻數(shù)分別為24.32%、55.86%和19.82%,基因型頻數(shù)分布組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.370,P>0.05);等位基因T和C在對(duì)照組中的頻數(shù)分別為51.38%和48.62%,在T2DM組的頻數(shù)分別為52.25%和47.75%,等位基因型頻數(shù)分布組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.034,P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 2組研究對(duì)象rs290487位點(diǎn)基因型和等位基因頻數(shù)分布Tab.2 Distribution of genotypic and allelic frequencies at rs290487site of objects in two groups [n(η/%)]
SNPs是基因組變異中最常見(jiàn)的一種形式,在人類基因組中大概每1000個(gè)堿基中就有1個(gè)SNP。不同人之所以對(duì)疾病的易感程度有所區(qū)別,對(duì)藥物會(huì)產(chǎn)生不同反應(yīng),部分受到SNP影響。SNP作為第3代遺傳標(biāo)記,在復(fù)雜疾病的基因定位、關(guān)聯(lián)分析、個(gè)體疾病易感性分析和藥物基因組學(xué)的研究中發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同人種TCF7L2基因SNPs位點(diǎn)與T2DM發(fā)生的關(guān)聯(lián)性的研究結(jié)果表明:T2DM本身具有高度遺傳異質(zhì)性,不同地區(qū)和不同種族人群的遺傳背景不同,且生活習(xí)慣、環(huán)境因素等方面也有很大差異。TCF7L2基因變異型增加T2DM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的原因:在胰島β細(xì)胞中過(guò)表達(dá),Wnt信號(hào)通路異常,導(dǎo)致前胰島素加工障礙,胰島素分泌減少,腸促胰島素的水平下降,肝糖原輸出水平增加,以及胰島淀粉樣蛋白沉積,影響胰島β細(xì)胞功能,并使胰島凋亡增加。
本研究采用PCR-RFLP法對(duì)寧夏回族健康個(gè)體和T2DM患者外周血中TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明:TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM的發(fā)生無(wú)關(guān)聯(lián)。目前已有國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)不同地區(qū)人群TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究。Chang等[12]對(duì)中國(guó)臺(tái)灣漢族人群、Ren等[13]對(duì)中國(guó)漢族人群、邊澈等[14]對(duì)中國(guó)沈陽(yáng)地區(qū)漢族人群的研究結(jié)果均表明:TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。而張勇等[1]對(duì)中國(guó)濟(jì)南地區(qū)人群、紀(jì)紅梅等[15]對(duì)中國(guó)遼寧地區(qū)人群、鄒云蓮等[16]對(duì)中國(guó)昆明地區(qū)漢族人群的研究結(jié)果均表明:TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM的發(fā)生無(wú)關(guān)聯(lián)。任倩等[17]對(duì)中國(guó)臺(tái)灣、安徽和黑龍江省3個(gè)地區(qū)人群的多態(tài)性研究進(jìn)行薈萃分析,合計(jì)樣本量,使用隨機(jī)效應(yīng)模型選取T2DM患者9422例,正常人8585名,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與T2DM發(fā)生有關(guān)聯(lián)。
綜上所述,TCF7L2基因與T2DM發(fā)生的關(guān)聯(lián)性研究結(jié)果在我國(guó)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的異質(zhì)性。本研究中TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與寧夏回族人群T2DM發(fā)生未表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)性,這是否因樣本量原因所致,還有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量、充實(shí)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。
[1]Brunetti A,Chiefari E,F(xiàn)oti D.Recent advances in the molecular genetics of type 2diabetes mellitus [J].World J Diabetes,2014,5(2):128-140.
[2]Ali O.Genetics of type 2diabetes [J].World J Diabetes,2013,4(4):114-123.
[3]張 勇,榮海欽,王 輝,等.TCF7L2基因rs290487多態(tài)性與2型糖尿病相關(guān)研究 [J].實(shí)用糖尿病雜志,2009,5(3):27-29.
[4]Lin L,Yang J,Ding Y,et al.Genetic polymorphisms of TCF7L2lack influence on risk of the polycystic ovary syndrome-a systemic analysis[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(7):3331-3333.
[5]Zhang BC,Li WM,Zhu MY,et al.Association of TCF7L2 gene polymorphisms with type 2diabetes mellitus in Han Chinese population:a meta-analysis [J].Gene,2013,512(1):76-81.
[6]唐朝澤,吳志香.2型糖尿病發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展 [J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(6):69-70.
[7]Palizban A,Nikpour M,Salehi R,et al.Association of a common variant in TCF7L2gene with type 2diabetes mellitus in a Persian population[J].Clin Exper Med,2012,12(2):115-119.
[8]Barros CM,Araujo-Neto AP,Lopes TR,et al.Association of the rs7903146and rs12255372polymorphisms in the TCF7L2gene with type 2diabetes in a population from northeastern Brazil[J].Genet Mol Res,2014,13(3):7889-7898.
[9]Hussain H,Ramachandran V,Ravi S,et al.TCF7L2 rs7903146polymorphism and diabetic nephropathy association is not independent of type 2diabetes-a study in a south Indian population and meta-analysis [J].Endokrynol Pol,2014,65(4):298-305.
[10]Wang J,Zhang J,Li L,et al.Association of rs12255372in the TCF7L2gene with type 2diabetes mellitus:a metaanalysis[J].Braz J Med Biol Res,2013,46(4):382-393.
[11]朱 暉,王佑民,許 敏,等.生物芯片快速檢測(cè)糖尿病風(fēng)險(xiǎn)基因TCF7L2rs290487位點(diǎn) [J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2011,46(1):20-24.
[12]Chang YC,Chang TJ,Jiang J,et al.Association study of the genetic polymorphisms of the transcription factor7-like 2(TCF7L2)gene and type 2diabetes in the Chinese population[J].Diabetes,2007,56(10):2631-2637.
[13]Ren Q,Han XY,Wang F,et al.Exon sequencing and association analysis of polymorphisms in TCF7L2with type 2 diabetes in a Chinese population [J].Diabetologia,2008,51(7):1146-1152.
[14]邊 澈,李 佳,張曉蕾,等.轉(zhuǎn)錄因子7樣2基因rs290487-T/C多態(tài)性與2型糖尿病患者胰島素抵抗的相關(guān)性 [J].中國(guó)生物制品學(xué)雜志,2012,25(8):1017-1020.
[15]紀(jì)紅梅,劉 巍,邊 澈,等.TCF7L2基因rs290487多態(tài)性與遼寧地區(qū)2型糖尿病發(fā)病的相關(guān)性[J].中國(guó)生物制品學(xué)雜志,2012,25(6):740-742,753.
[16]鄒云蓮,高建梅,徐 艷,等.昆明漢族人群TCF7L2基因rs290487-T/C多態(tài)性與2型糖尿病相關(guān)性研究 [J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2009,47(29):11-12.
[17]任 倩,韓學(xué)堯,蕭建中,等.TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)多態(tài)性與中國(guó)漢族人群糖尿病的相關(guān)性研究以及薈萃分析 [J].中華糖尿病雜志,2012,4(s):73-74.
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2015年2期