2型糖尿病易感基因、环境危险因素及其交互作用研究

论文摘要

研究目的2型糖尿病是当今世界威胁人类健康的重要疾病之一，也是许多疾病的重要危险因素，其发病机制至今不明。目前认为它是一种由遗传因素和环境因素共同作用所致的复杂性疾病。本研究选择2型糖尿病的两个易感基因：血浆细胞膜糖蛋白（PC-1）基因和内向整流钾离子通道（Kir6.2）基因，运用病例对照研究设计，探讨它们在中国汉族人群2型糖尿病发生中的作用，同时纳入与2型糖尿病发生相关的环境危险因素，进行基因—环境交互作用研究。旨在探讨2型糖尿病的病因线索，为制定相关干预政策及措施提供科学依据。研究方法1、采用病例—对照研究方法，对509例研究对象进行分析。病例来源于2004年5月～10月在深圳市第一人民医院、深圳市第二人民医院及深圳市保健办就诊及住院的2型糖尿病患者，共295例；对照为同期在门诊进行健康体检的非糖尿病人群，共214例。采用自行设计的调查表以面对面询问的方式收集资料。运用单因素及多因素非条件Logistic回归模型分析影响2型糖尿病发病的环境危险因素。全部数据用SPSS10.0软件包进行统计处理和分析。2、每位研究对象抽取静脉血3ml并提取全血基因组DNA，运用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）技术对295例2型糖尿病患者和214例非糖尿病对照（NGT）人群的PC-1基因第四外显子K121Q多态性进行分析，并对2型糖尿病组不同基因型间临床及生化指标进行比较。3、运用聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术对295例2型糖尿病患者和214例非糖尿病对照（NGT）人群的Kir6.2基因E23K多态性进行分析，并对研究对象不同基因型间临床及生化指标进行比较。4、运用Logistic回归模型分析基因-基因、基因-环境及环境-环境因素之间的交互作用效应。利用回归方程计算出暴露因素各种不同暴露组合下的相对效应，即OR值，将其代入相加模型，定性判断因素效应之间的相加作用。同时将其代入交互作用定量分析的有关公式，进行交互作用的定量测量。定量分析交互作用的指标包括交互作用超额相对危险度（RERI）、交互作用归因比（AP）以及交互作用指数（S）。研究结果1、两组人群年龄、性别和BMI差异均无统计学意义，空腹及餐后2h血糖病例组明显高于对照组。多因素非条件Logistic回归分析结果表明，糖尿病家族史（OR=6.51）、收缩压（SBP，OR=1.06）、甘油三酯（TG，OR=2.63）、高低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c，OR=6.34）、低高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c，OR=0.09）和工作压力（OR=1.90）是影响2型糖尿病发生的危险因素；而文化程度（OR=0.72）和是否锻炼（OR=0.50）与2型糖尿病发病风险呈负相关，可认为是2型糖尿病的保护因素。2、2型糖尿病组与非糖尿病对照组比较，PC-1K121Q基因型频率和等位基因频率分布差异均有显著性（P＜0.05），前者OR值为2.46（1.41-4.27），后者OR值为2.30（1.35-3.94）；2型糖尿病组携带Q等位基因者空腹血糖（FPG）、餐后2hC肽（2hCP）及空腹胰岛素（Ins）水平显著高于携带K等位基因者；调整诸多危险因素之后，Logistic回归分析结果显示KQ基因型为2型糖尿病发病的独立危险因素，P=0.039，OR=2.47（1.05-5.83）。3、2型糖尿病组与非糖尿病对照组比较，Kir6.2E23K基因型频率及等位基因频率差异均有显著性（P＜0.05）；研究对象不同基因型间FPG（F=3.33，P=0.04）、TC（F=3.44，P=0.03）、LDL-c（F=3.76，P=0.03）及CP（F=4.03，P=0.03）差异有显著性；结合肥胖进行分析，结果显示肥胖糖尿病组（P=0.00，OR=1.83）和非肥胖糖尿病组（P=0.02，OR=1.43）K等位基因频率显著高于非肥胖非糖尿病组；调整诸多危险因素后，Logistic回归分析发现，Kir6.2E23K基因型不是肥胖的独立决定因素，而KK基因型为2型糖尿病发病的独立危险因素，其P=0.045，OR=2.36。4、基因—基因交互作用分析发现，Kir6.2E23K和PC-1K121Q对2型糖尿病具有正相加模型交互作用，其AP为41％；环境—环境交互作用分析发现，糖尿病家族史与饮酒、糖尿病家族史与吸烟以及糖尿病家族史与肥胖对2型糖尿病均具有极强的正相加模型交互作用，其AP分别为65％、68％和88％，RERI分别为12.33、26.60和26.49。基因—环境交互作用中，Kir6.2E23K与饮酒、SBP、DBP、TC、TG以及LDL-c对2型糖尿病均具有正相加模型交互作用，其中，Kir6.2E23K与DBP（RERI=4.95，AP=43％）、TG（RERI=13.85，AP=62％）及LDL-c（RERI=16.49，AP=59％）交互作用较强。PC-1K121Q与饮酒、糖尿病家族史、肥胖、DBP及TC对2型糖尿病均具有正相加模型交互作用，其AP分别为73％、75％、30％、30％和54％；PC-1K121Q与是否锻炼之间具有负相加模型交互作用，其AP为78％。研究结论1、传统危险因素仍是目前深圳地区汉族人群中2型糖尿病发生的主要原因，因此，在社区人群中培养健康的生活方式，早期、及时地控制血压、血脂和体重是预防2型糖尿病发生的重要措施。2、PC-1基因K121Q多态性和Kir6.2基因E23K多态性均与深圳地区汉族人群中2型糖尿病遗传易感性显著相关，并与疾病表型相关联；PC-1基因KQ基因型和Kir6.2基因KK基因型均是2型糖尿病发生的独立危险因素。3、基因—基因、基因—环境及环境—环境因素间均存在明显的交互作用。4、2型糖尿病是许多微效基因协调作用并与环境因素共同作用的结果，研究他们之间的相互关系对阐明2型糖尿病的病因及发病机理具有重要意义。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1 研究背景
• 2 目的和意义
• 3 研究的主要内容
• 4 研究思路和技术路线
• 5 研究特点和创新之处
• 第一部分 2型糖尿病环境危险因素病例对照研究
• 1 对象和方法
• 1.1 研究对象
• 1.2 研究方法
• 1.3 变量定义
• 1.4 变量赋值
• 1.5 质量控制
• 1.6 统计分析方法
• 2 结果
• 2.1 研究对象的一般情况
• 2.2 单因素非条件Logistic回归分析
• 2.3 多因素非条件Logistic回归分析
• 3 讨论
• 3.1 高血压与2型糖尿病
• 3.2 高血脂与2型糖尿病
• 3.3 生活方式与2型糖尿病
• 3.4 遗传因素与2型糖尿病
• 3.5 肥胖与2型糖尿病
• 3.6 文化程度与2型糖尿病
• 3.7 社会心理因素与2型糖尿病
• 参考文献
• 第二部分 PC-1基因K121Q多态性与2型糖尿病及胰岛素抵抗的相关性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 对象及标本
• 1.2 仪器及试剂
• 1.3 DNA抽提
• 1.4 PCR扩增目的片断
• 1.5 PCR产物纯化
• 1.6 PCR产物的酶切鉴定
• 1.7 序列测定
• 1.8 血液生化项目检测
• 1.9 统计分析方法
• 2 结果
• 2.1 PCR扩增结果
• 2.2 酶切结果
• 2.3 测序结果
• 2.4 PC-1基因K121Q多态性
• 2.5 Hardy-Weinberg平衡检验结果
• 2.6 2型糖尿病组不同基因型间临床和生化特征比较
• 2.7 PC-1K121Q基因型与2型糖尿病的Logistic相关分析
• 3 讨论
• 参考文献
• 第三部分 Kir6.2基因E23K多态性与2型糖尿病关系的群体水平研究
• 1 材料与方法
• 1.1 对象及标本
• 1.2 仪器和试剂
• 1.3 DNA抽提
• 1.4 PCR扩增目的片断
• 1.5 DGGE检测突变
• 1.6 银染
• 1.7 序列测定
• 1.8 统计分析方法
• 2 结果
• 2.1 PCR扩增结果
• 2.2 DGGE方法的建立
• 2.3 DGGE检测结果
• 2.4 Kir6.2基因E23K多态性
• 2.5 Hardy-Weinberg平衡检验结果
• 2.6 研究人群不同基因型间临床和生化特征比较
• 2.7 结合肥胖分析Kir6.2基因E23K多态性
• 3 讨论
• 3.1 DGGE的原理
• 3.2 Kir6.2的结构与功能
• 3.3 Kir6.2与2型糖尿病
• 参考文献
• 第四部分 2型糖尿病易感基因及环境因素交互作用研究
• 1 对象与方法
• 1.1 研究对象与资料收集
• 1.2 统计分析方法
• 2 结果
• 2.1 基因—基因交互作用分析
• 2.2 环境—环境交互作用分析
• 2.3 基因—环境交互作用分析
• 3 讨论
• 3.1 基因—基因交互作用
• 3.2 环境—环境交互作用
• 3.3 基因—环境交互作用
• 参考文献
• 全文总结
• 综述
• 附录
• 附录1 缩略词表
• 附录2 调查表
• 附录3 基因序列
• 附录4 攻读学位期间发表及待发表的论文
• 致谢