PAI-1基因4G/5G多态性与肥胖型多囊卵巢综合征的相关性研究*

庄朝辉 沈宗姬 黄亚珍 徐文新

多囊卵巢综合征（PCOS）是一种以高雄激素血症、排卵障碍以及多囊卵巢为特征的病变。PCOS在人群中的发病率为5%～10%，无排卵性不孕患者的发病率高达30%～60%[1]。PCOS患者中40%～60%体质指数（BMI）≥25 kg/m2，肥胖型PCOS患者常因长期的代谢障碍，合并高血压、糖尿病及心血管疾病等，危害极大。最近血浆纤溶酶原激活物抑制剂1（PAI-1）的升高已经被加入与胰岛素抵抗相关的血管风险群，血浆纤溶酶原激活物抑制剂1（PAI-1）活性和基因多态性是否与肥胖型PCOS有关，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机选择2004年10月-2011年10月就诊于妇科门诊的PCOS患者135例，作为PCOS组，其中超重及肥胖者61例作为肥胖型PCOS组，其余74例作为非肥胖型PCOS组；健康志愿者124例作为对照组，其中超重及肥胖者12例。超重及肥胖标准按WHO定义：BMI≥25 kg/m2。PCOS的诊断标准采用2003年欧洲人类生殖协会和美国生殖医学协会共同推荐的诊断标准[2]。

1.2 方法 （1）病史采集；（2）体格测量：身高、体重、腰围、臀围，并计算体质指数（BMI）、腰臀比（WHR）；（3）采集空腹静脉血，离心，分别提取血浆、血清，分别测：血浆PAI-1水平、血糖、胰岛素，计算胰岛素抵抗指数（Homa-IR）及胰岛素敏感指数（ISI）；（4）基因分析：提取外周血白细胞DNA，采用PCR技术分析PAI-1基因启动子4G/5G多态性，计算各组PAI-1基因型频率。含4G、5G的PCR产物长度均为135 bp，阳性对照段PCR产物长为256 bp，若只出现4G，则为4G/4G纯合子型；只出现5G，则为5G/5G纯合子型；4G、5G同时出现则为4G/5G杂合子型。

1.3 统计学处理 采用SPSSl0.0统计软件进行数据分析，计量资料用（±s）表示，进行正态性检验。根据研究目的和数据类型不同分别进行t检验、方差分析、f检验、多因素相关分析。计数资料采用字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组间临床指标比较 PCOS组患者年龄为（24.91±4.03）岁；对照组年龄为（26.26±2.94）岁，两组比较差异无统计学 意 义（P>0.05）。PCOS组 BMI为（24.52±3.61） kg/m2，对照组BMI为（20.73±1.74） kg/m2。据体重指数（BMI）≥25 kg/m2为超重的标准，PCOS组患者中，肥胖患者61例，对照组肥胖者12例。与对照组相比，PCOS组的空腹INS、空腹G、Homa-IR、PAI-1水平显著高于对照组，而ISI显著低于对照组，比较差异均有统计学意义（P<0.05）。肥胖型PCOS组WHR、空腹INS、Homa-IR、PAI-1水平均明显大于非肥胖型PCOS组，比较差异均有统计学意义（P<0.05）。

2.2 基因型比较 PCOS组与正常对照组间PAI-1启动子区4G/5G基因型分布比较差异有统计学意义（P<0.05），见表1。在各基因型中PCOS组与对照组的构成比：4G/4G为76.19%与 23.81%，4G/5G为 44.93%与55.07%，5G/5G为24.32%与75.68%。PCOS组4G/4G明显比对照组高，而5G/5G则较对照组少比较差异均有统计学意义（P<0.05）。

表1 PCOS组与对照组PAI-1基因分布情况比较 例（%）

PCOS肥胖组与非肥胖组4G/5G基因型分布及PAI-1水平如下：（1）肥胖组：4G/4G基因型24例，PAI-1水平（46.24±23.58）ng/ml；4G/5G基 因 型 31例，PAI-1水平（27.34±4.08）ng/ml；5G/5G 基 因 型 6例，PAI-1水平（20.32±0.86）ng/ml；基因型合计61例，PAI-1水平（34.39±12.89）ng/ml。（2） 非 肥 胖 组：4G/4G 基 因 型 39例，PAI-1水平（29.49±7.33）ng/ml；4G/5G基因型32例，PAI-1水平（24.38±1.97）ng/ml；5G/5G基因型3例，PAI-1水平（22.24±2.38）ng/ml；基因型合计74例，PAI-1水平（26.99±5.13）ng/ml。统计结果显示，两组间PAI-1 4G/5G基因型分布比较差异无统计学意义（P>0.05），但PCOS肥胖组PAI-1水平明显高于非肥胖组，比较差异有统计学意义（P<0.001）。

3 讨论

PAI-1水平及基因4G/5G多态性与PCOS患者发病可能存在相关性。PAI-1基因定位于染色体7 q21.3～q22，长约12.2 kb，包括9个外显子，8个内含子。国内外多项研究均证明，在PAI-1基因启动子区-675GACACGT（G4或5）AGT（4G5G）处存在G插入或缺失，从而表现三种基因多态性：4G/4G、5G/5G和4G/5G。经研究发现，国内PCOS组人群也存在PAI-1基因启动子区4G/5G多态性，PCOS患者PAI-1基因启动子区4G/5G基因多态性分布与正常人相比有显著差异，4G/4G基因型明显高于健康人群，而其5G/5G基因型则低于健康人群。检测两组间血浆PAI-1水平，PCOS组与健康人群间也存在显著差别，PCOS组PAI-1水平远高于健康人群。而且PAI-1基因4G/5G多态性影响血浆PAI-1水平，不同基因型PAI-1表达水平顺序为4G/4G>4G/5G>5G/5G，携带4G等位基因的个体其血浆PAI-1水平最高。这与国外研究结果相同[3]。

PAI-1基因启动子区4G、5G基因多态性可能通过如下机制调控血浆PAI-1水平：4G、5G多态位点可能为基因转录调控因子的结合位点。Eriksson等[4]认为4G等位基因附近只有转录激活物作用位点，而5G等位基因附近则含有两种作用位，即激活物作用位点及转录抑制物作用位点，所以转录因子可以与4G位点及5G位点结合，而转录抑制因子只能与5G位点结合，最终结果导致4G纯合子失去抑制调节，受环境因素刺激后PAI-1基因过度表达，而5G纯合子，血浆PAI-1活性则维持于生理水平。而国外研究还发现，4G等位基因纯合子PAI-1浓度较其他基因型显著增高这一效应仅限于早晨[5]。

PAI-1水平与胰岛素抵抗和肥胖有关。PCOS组尤其是肥胖型PCOS组空腹INS、空腹G、Homa-IR、PAI-1水平均显著高于正常对照组。经相关分析发现，PAI-1与胰岛素抵抗（IR）、空腹G、BMI正相关，说明PCOS患者尤其是肥胖型PCOS患者不仅糖代谢存在明显紊乱，还存在明显的纤溶机制异常。PAI-1活性的增加不仅和血栓症和纤维化有关还和胰岛素抵抗和肥胖有关。PAI-1在胰岛素抵抗综合征中起十分重要的作用。Lopez-Alemany等[6]在研究中第一次提到PAI-1与胰岛素信号转导的关系，指出PAI-1通过与αvβ3整合素竞争和玻璃体结合蛋白结合，导致胰岛素诱导的蛋白激酶B磷酸化作用减弱，阻碍胰岛素信号的转导进一步加重胰岛素抵抗。由结果可以看出，PCOS组中，在基因型不变的情况下，肥胖组PAI-1水平较非肥胖组高，差异有统计学意义。有研究认为，肥胖可通过脂肪因子的分泌及轻度的慢性炎症直接作用于卵巢、内脏脂肪，参与其类固醇和皮质醇局部的代谢作用等机制促进雄激素的分泌[7]，从而导致高雄激素血症。Ma等[7]研究发现，在缺乏PAI-1的老鼠中，肥胖和胰岛素抵抗可完全被防止，PAI-1的升高可导致肥胖。这项结果提示PAI-1在肥胖和胰岛素抵抗上可能存在直接的因果关系。研究还发现，肥胖型PCOS组患者容易发生不孕、流产，且多发于4G/4G基因型，这可能和肥胖型PCOS PAI-1水平升高有一定关系。抑制PAI-1可能提供一个新颖的治疗肥胖、胰岛素抵抗及习惯性流产的方法[8]。

但本研究发现，PCOS肥胖组与非肥胖之间PAI-1 4G/5G基因型分布并无显著性差异，推测PAI-1基因4G/5G多态性与肥胖可能并无直接的因果关系。考虑PCOS患者高雄激素、胰岛素抵抗状态可引起内脏脂肪增加，导致腹型肥胖，内脏脂肪更容易导致胰岛素抵抗，且通过脂解导致脂肪酸再循环增加，在PCOS形成恶性循环。而PAI-1在脂肪组织中表达，过多的脂肪导致血浆PAI-1水平内升高。

综上所述，笔者认为PAI-1基因4G/5G多态性与PCOS有关，但其不是导致PCOS肥胖的主要因素。进一步寻找肥胖型PCOS的致病基因将是今后的研究方向。

[1]乔杰.多囊卵巢综合征[M].北京：北京大学医学出版社，2010，57-128.

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[4]Eriksson P，Kallin B，Van’t Hooft F M，et a1.Allede-specific increase in basal transcription of the plasminogen activitor inhibitor-1 gene is associated with myocardial infarction[J].Proc Natl Acad Sci，1995，92（6）：1851-1855.

[5]Van der Bom J G，Bots M L，Haverkate F，et al.The 4G5G polymorphism in the gene for PAI-1 and the circadian oscillation of plasma PAI-1[J].Blood，2003，101（5）：1841-1844.

[6]Lopez-Alemany R，Redondo J M，Nagamine Y，et al.Plasminogen activator inhibitor type-1 inhibits insulin signaling by competing with alphavbeta3 integrin for vitronectin binding[J].Eur J Biochem，2003，270（5）：814-821.

[7]Ma L J，Mao S L，Taylor K L，et al.Prevention of obesity and insulin resistance in mice lacking plasminogen activator inhibitor 1[J].Diabetes，2004，53（2）：336-346.

[8]梁晨，李威，吴效科.女性腹型肥胖与多囊卵巢综合征[J].医学研究杂志，2010，39（8）：113-115.