线粒体功能基因MFN2、ESRRA和生物钟调控基因Bmal1、Clock与2型糖尿病遗传易感性的研究

作     者：李鹏涛 

作者单位：北京协和医学院 

学位级别：硕士

导师姓名：刘英

授予年度：2012年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：T2D MFN2基因 ESRRA基因 Bmal1基因 Clock基因 

摘      要：研究背景 2型糖尿病(type2diabetes, T2D)是一种由于胰岛素抵抗和胰岛素相对缺乏引起的代谢性疾病,以高血糖为主要特征,其并发症有心血管疾病、肾衰竭和失明等,这些给T2D患者和社会带来了沉重的负担。T2D主要由环境和遗传两方面因素引起。 过氧化物酶增殖激活物受体辅助激活因子la (peroxisome proliferatos activated receptor y coactivator-1, PGC-1α)是一种核受体家族转录辅助激活因子,广泛参与多种代谢通路的调节活动。雌激素相关受体a (estrogen-related receptor-a, ESRRA)作为转录因子可以调节很多基因的转录。线粒体膜融合蛋白2(mitofusin-2, MFN2)负责调控线粒体的形态和分布。在人类的骨骼肌中ESRRA可以同PGC-1α结合来调节MFN2的表达。 有研究表明胰岛素分泌紊乱也是T2D发生的一种原因。在哺乳动物中,编码芳香烃受体核转运样蛋白1(aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like protein-1, Bmall)和生物钟循环输出蛋白(circadian locomotor output cycle kaput, Clock)的基因是驱动细胞内生物钟的核心基因,这两个生物钟基因有着相似的转录调控机制,Bmall和Clock通过激活和抑制其它转录因子来调控生物钟的节奏。 本研究采用病例-对照的研究策略,以中国汉族人群为受试者,开展线粒体功能基因MFN2、ESRRA和生物钟调控基因Bmall、Clock与T2D遗传易感性的研究,同时分别探讨MFN2和ESRRA基因与PGC-1α, Bmall与Clock基因对T2D的发生是否具有交互作用。 研究方法 采用病例-对照研究方法,在571例T2D受试者为病例组、649例非糖尿病受试者为对照组的第一阶段人群中,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)法和TaqMan探针法对MFN2、ESRRA、Clock和Bmall基因的单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphisms, SNPs)进行基因型分型;将关联研究的阳性位点在以546例T2D受试者为病例组、419例非糖尿病受试者为对照组的第二阶段人群中验证。 用SHEsis在线软件(http://***/***)计算等位基因频率、基因型分布、两个多态性位点间连锁不平衡系数(D’)和r2值,并构建单倍型。应用SPSS16.0软件包分析校正数据。用多因子降维法(multifactor dimensionality reduction, MDR) version2.0beta6软件计算基因-基因交互作用。以P0.05为具有统计学显著性差异。 研究结果 1.线粒体功能基因MFN2、ESRRA (1) MFN2基因多态性与T2D的相关性 本研究选择了5个SNPs位点(rs873458,rs2878677,rs2236058,rs3766742,rs3766741)进行基因分型。第一阶段的人群分析中,rs873458-G和rs2878677-T的频率在病例组中显著高于对照组(65.6%vs.60.0%,P=0.005,OR=1.27,95%CI=1.08-1.49：44.4%vs.39.1%,P=0.01,OR=1.23,95%CI=1.05-1.47)。rs873458和rs2878677的基因型分布在病例组和对照组中存在显著差异(P=0.0007;P=0.03)。在logistic回归的递加模型中校正年龄、性别、体质指数(body mass index,BMI)之后发现,rs873458和rs2878677基因型分布在病例和对照组中仍有显著差异(P=0.01;P=0.02)。第二阶段人群中,rs2878677的等位基因频率、基因型分布与T2D的遗传易感性显著相关(P=0.01;P=0.05),logistic回归后发现该位点仍与T2D的遗传易感性显著相关(P=0.02);rs873458的等位基因频率和基因型分布在病例组和对照组中不存在显著差异。将第一阶段和第二阶段人群合并,logistic回归分析表明,rs873458和rs2878677基因型与T2D的遗传易感性显著相关(P=0.002;P=0.0004)。5个SNPs位点组成的常见单倍型A-C-G-T-C在病例组中的频率显著低于对照组(31.9%vs.37.7%,P=0.007,O