KCNQ1基因單核苷酸多態(tài)性與妊娠期糖尿病相關(guān)性研究.pdf

1、研究目的：
　　 首次探討在中國人群中KCNQ1基因的3個單核苷酸多態(tài)性(single nucleotidepolymorphism,SNP)位點(rs2237892、rs2237895和rs2237896)與妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)發(fā)病的相關(guān)性。
　　 研究背景：
　　 妊娠期糖尿病是指婦女在妊娠期發(fā)生或首次發(fā)現(xiàn)的不同程度的糖耐量異常。其患病率在亞洲婦女

2、中約為5％～10％,并且該比例在某些發(fā)展中國家包括中國不斷上升。GDM可對母子產(chǎn)生極大的圍產(chǎn)期和遠期危害。然而,其具體發(fā)病機制目前尚不完全清楚。有研究表明遺傳因素在GDM發(fā)病中起著重要作用,但是,有關(guān)GDM的全基因組關(guān)聯(lián)分析及大規(guī)模遺傳連鎖分析尚無報道。目前,GDM候選基因的確定主要依據(jù)2型糖尿病,且有文獻報道TCF7L2、KCNJ11、SUR1及GCK等基因與GDM發(fā)病相關(guān),表明GDM可能與2型糖尿病具有某些相似的遺傳背景。近年,在日

3、本人群中進行的有關(guān)2型糖尿病的全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)電壓門控鉀通道亞家族Q1(potassium voltage-gated channel,subfamily Q,member1,KCNQ1)基因為2型糖尿病的易感基因,且已在多個種族人群如新加坡人,丹麥人和中國人中得以證實。但是,KCNQ1基因在妊娠期糖尿病中的作用未見報道。
　　 研究方法：
　　 一、研究對象
　　 2006年3月至2008年11月曾在北京協(xié)

4、和醫(yī)院就診的孕婦(除外有糖尿病病史、其它內(nèi)分泌疾病和長期使用影響糖代謝藥物者),在妊娠24～28周,行50g葡萄糖激發(fā)試驗(glucose challenge test,GCT),當1小時(hour,h)血漿葡萄糖<7.8mmol/L者,定義為GCT陰性[GCT(-)],1h血漿葡萄糖≥7.8mmol/L者,為GCT陽性[GCT(+)],GCT(+)者隨后需進行100g口服葡萄糖耐量試驗(oralglucose tolerance te

5、st.OGTT)。判斷OGTT試驗結(jié)果采用2000年美國糖尿病協(xié)會(American diabetes association.ADA)發(fā)布的標準,其血糖界值在0h、1h、2h和3h分別為5.3mmol/L、10.0mmol/L、8.6mmol/L和7.8mmol/L。如果2個或2個以上的時點血糖等于或大于以上數(shù)值時診斷為GDM,各時點血糖均小于上述數(shù)值時診斷為糖耐量正常(normal glucose tolerance,NGT)。本研

6、究共納入1,436例孕婦,按照上述診斷標準,520例納入GDM組,641例納入NGT組,275例納入GCT(-)組,后兩組作為對照。
　　 二、收集受試者的臨床及生化資料
　　 三、受試者全血DNA提取及基因組分型:提取受試者的全血DNA,采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)性(polymerase chain reaction-restriction fragmentlength polymorphism,PCR-RF

7、LP)的方法,檢測KCNQ1基因3個SNP位點rs2237892、rs2237895及rs2237896。通過重復(fù)實驗及直接測序的方法,驗證實驗結(jié)果的可靠性。
　　 結(jié)果：
　　 一、受試者臨床及生化資料的比較
　　 GDM組平均年齡、收縮壓、舒張壓、甘油三酯及超敏C-反應(yīng)蛋白水平均顯著高于對照組(P<0.001),而兩組孕前BMI比較無統(tǒng)計學差異(P=0.649)。此外,GDM組孕婦具有更高的HOMA-IR值及

8、較低HOMA-B值(P<0.001)。
　　 二、受試者基因型及等位基因分布頻率比較
　　 1.重復(fù)實驗及測序結(jié)果:各SNP位點測序結(jié)果均與酶切結(jié)果一致,兩次重復(fù)實驗結(jié)果結(jié)果一致,并且酶切電泳結(jié)果經(jīng)2人判讀完全相同,證明SNP分型結(jié)果可靠。
　　 2.Hardy-Weinberg平衡檢驗:除SNP rs2237895位點在GDM組不符合Hardy-Weinberg平衡外(P<0.001),另2個SNP位點在GDM

9、組和對照組均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。
　　 3.連鎖不平衡(linkage disequilibrium,LD)分析:采用Haploview4.1軟件進行連鎖不平衡分析,結(jié)果提示3個SNP位點間不存在連鎖不平衡。
　　 4.各組基因型及等位基因分布頻率比較:
　　 (1)SNP rs2237896的三種基因型(AA、AG、GG)在GDM組及對照組分布頻率分別為8.8％、46.7％、4

10、4.4％和13.1％、47.5％、39.4％,兩組的基因型分布頻率差異顯著(P=0.011),并經(jīng)年齡、體重指數(shù)、甘油三酯和超敏C-反應(yīng)蛋白校正后P值(Pa)為0.004,多重檢驗校正P值(Pc)為0.012。該位點在其隱性模型中AA vs(AG+GG),兩組差異仍顯著P=0.016,Pa=0.016,Pc=0.049,ORa1.585(1.088～2.308)。rs2237896等位基因A、G的分布頻率在GDM組和對照組分別為32.2

11、％、67.8％和36.8％、63.2％,GDM組中只有G等位基因分布頻率高于對照組,差異有顯著性P=0.012,Pc=0.037,OR1.228(1.045～1.442)(OR>1說明該等位基因為風險等位基因)。
　　 (2)SNP rs2237895的三種基因型(AA、AC、CC)在GDM組及對照組分布頻率分別為39％、53.3％、7.7％和48.1％、43.0％、8.8％,兩組的基因型分布頻率差異顯著(P=0.022,Pa=

12、0.016,Pc=0.047)。該位點在其顯性模型中(CC+AC)vs AA,兩組差異仍顯著P=0.001,Pa=0.00042,Pc=0.00125,ORa1.515(1.203～1.909)。其等位基因A、C的分布頻率在GDM組和對照組分別為65.7％、34.3％和69.7％、30.3％,GDM組中只有C等位基因分布頻率高于對照組,差異有顯著性P=0.028,OR1.200(1.020～1.411),但經(jīng)多重檢驗校正后顯著性消失(P

13、c=0.083)。
　　 (3)SNP rs2237892中,未發(fā)現(xiàn)其基因型及等位基因分布頻率與GDM相關(guān)(P>0.05)。
　　 5.各SNP位點基因型間HOMA-B值和HOMA-IR值比較:
　　 將受試者按SNP rs2237895基因型AA、AC、CC分組,各組的HOMA-B值分別為(158.15±99.66)、(141.72±132.62)和(131.54±189.85),其差異具有顯著性(P=0.02

14、1),CC基因型的孕婦具有最小的HOMA-B值,但經(jīng)多重檢驗校正后其顯著性消失(Pc=0.062)。同時,該位點在顯性模型(AC+CC)vs AA中,HOMA-B值分別為(140.25±142.15)和(158.15±99.66),差異也有顯著性P=0.005(Pc=0.016)。另外,在其它2個SNP位點未發(fā)現(xiàn)不同基因型組間HOMA-B值具有顯著性差異,但含有純合子風險等位基因組的孕婦具有最小的HOMA-B值。此外,3個SNP位點與胰

15、島素抵抗(即與HOMA-IR值)之間無顯著相關(guān)性(P>0.05)。
　　 小結(jié)：
　　 1.GDM組的孕婦其年齡、血壓、血甘油三酯和超敏C-反應(yīng)蛋白均顯著高于對照組,提示GDM組孕婦存在血甘油三酯、C-反應(yīng)蛋白和血壓的輕度增加。
　　 2.GDM組具有較高的血清胰島素和HOMA-IR值以及較低的HOMA-B值,提示GDM組存在胰島素抵抗和胰島β細胞功能缺陷,與其病理生理特點一致。
　　 3.本研究未發(fā)現(xiàn)孕

16、前體重指數(shù)在GDM組和對照組之間有顯著性差異。推測本實驗GDM組孕婦的胰島素抵抗可能與孕期拮抗胰島素激素水平的升高或孕期體重增加相關(guān)性更大,這也提示我們胰島素分泌缺陷可能在中國GDM孕婦的發(fā)病機制中較胰島素抵抗更為明顯。
　　 4.本研究發(fā)現(xiàn)KCNQ1基因的SNP rs2237896位點與GDM發(fā)病風險相關(guān),而SNP rs2237895位點可能與GDM發(fā)病相關(guān),但尚需進一步驗證,因其經(jīng)多重檢驗校正后的Pc值不具有顯著性差異(Pc

17、=0.062),但未能證實SNP rs2237892位點與GDM發(fā)病相關(guān)。
　　 5.除了SNP rs2237895位點顯性模型外,本研究并未發(fā)現(xiàn)其他SNP位點的遺傳模型與胰島β細胞功能損傷有關(guān),但含有純合子風險等位基因組的孕婦均具有最小的HOMA-B值,可能提示胰島β細胞存在功能障礙。
　　 結(jié)論：
　　 1.GDM與胰島素抵抗及胰島β細胞功能受損有關(guān)。
　　 2.KCNQ1基因的SNP rs22378