石家庄市体检人群超重和肥胖的患病情况及与黑素皮质素4受体基因rs17782313位点多态性的关系

张明明，张翠改，刘 欣，王 超，李亚丽，段瑞生，宋光耀

肥胖现已被公认为是与心脑血管疾病[1-2]、糖尿病[3]、高脂血症等疾病密切相关的一种疾病。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，超重和肥胖已经成为危害人类健康的重要问题[4]。越来越多的研究证明，肥胖是遗传和环境因素共同作用的疾病，遗传因素在肥胖的发生、发展中起着重要作用[5-6]。全基因组关联研究(GWAS)发现，黑素皮质素4受体(MC4R)基因的单核苷酸多态性(SNP)位点rs17782313与肥胖相关[7-8]。为了解石家庄市超重、肥胖的患病情况，并进一步探讨MC4R基因rs17782313位点多态性与肥胖的关系，本研究分析了2011年河北省人民医院体检中心48 831例体检者的体检资料，同时对其中4 000例体检者的MC4R基因多态性进行了检测，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 48 831例体检者均为石家庄本地区居民，其中男27 775例，女21 056例；年龄为18～80岁，平均(43.6±14.9)岁。

1.2 诊断标准 根据2002年中国成人体质指数(BMI)分类建议标准[9]：BMI<24 kg/m2为正常体质量，24 kg/m2≤BMI<28 kg/m2为超重，BMI≥28 kg/m2为肥胖。

1.3 方法

1.3.1 资料收集 收集体检者的体检资料，包括现场调查及体格检查结果。其中现场调查由体检医师填写肥胖流行病学调查表，内容包括：人口学特征、饮食习惯、体力活动、吸烟史、饮酒史、既往病史、家庭和社会环境因素等；体格检查包括测量身高、体质量、腰围、心率、血压等。体检医师均经过统一培训。

1.3.2 MC4R基因rs17782313位点多态性检测 在肥胖(BMI≥28 kg/m2)人群中随机选取3 000例肥胖者(肥胖组)，同时从正常体质量人群中选取与之性别、年龄匹配的正常体质量者1 000例(对照组)，应用直接测序法对两组受检者的MC4R基因rs17782313位点多态性进行分析，方法如下。

1.3.2.1 基因组DNA提取 取受检者EDTA-K2抗凝血400 μl，根据天根血液基因组DNA提取试剂盒(离心柱型)说明书提取基因组DNA。

1.3.2.2 PCR扩增MC4R基因片段 引物设计采用生物学软件Primer 5.0，并与GenBank进行比对。引物序列：上游引物：5＇- AGACAAGTCAAGTGGGTTAC-3＇，下游引物：5＇-CTGAAAAGAATCTCCCATAC-3＇。PCR反应体系共20 μl，包括：DNA模板1 μl，上下游引物各1 μl，KOD plus 0.5 μl，Buffer 2 μl，dNTP Mixture 1 μl，双蒸水13.5 μl。PCR采用降落聚合酶链反应技术，反应条件见参考文献[10]。

1.3.2.3 核苷酸序列分析 将PCR扩增产物纯化后直接测序，为保证测序结果的可靠性，均双向测序。测定结果用DNAMAN软件(V6.0.3.99汉化版)与GenBank公布的MC4R基因序列进行比对。

2 结果

2.1 体检人群BMI及腰围 本组体检人群BMI平均(24.7±5.1)kg/m2，其中男性BMI平均(25.8±4.9)kg/m2，女性BMI平均(23.4±3.8)kg/m2；腰围平均(84.3±32.5)cm，其中男性腰围平均(85.2±34.3)cm，女性腰围平均(83.6±29.9) cm。

无论是男性还是女性，不同年龄的体检人群中超重检出率间差异有统计学意义(P<0.05)；其中男性以45～54岁组超重检出率最高，与其他各年龄组比较，差异有统计学意义(χ2值分别为228.40、5.71、27.00和17.75，均P<0.005)；而女性以65～74岁组超重检出率最高，与18～44岁组、45～54岁组、75～80岁组比较，差异有统计学意义(χ2值分别为430.36、18.36和7.98，均P<0.005，见表1)。

无论是男性还是女性，不同年龄的体检人群中肥胖检出率间差异有统计学意义(P<0.05)；其中男性肥胖检出率以18～44岁组最高，与65～74岁组、75～80组肥胖比较，差异有统计学意义(χ2值分别为47.30和32.50，均P<0.005)；而女性肥胖检出率以75～80岁组最高，与18～44岁组、45～54岁组比较，差异有统计学意义(χ2值分别为182.89和39.50，P<0.005，见表1)。

2.3 MC4R基因rs17782313位点多态性分析 PCR产物纯化后送往北京三博远志公司进行双向测序。测序结果发现该位点存在等位基因C和T，基因型分别为TT、CT、CC 3种类型(见图1)。

Table1 Prevalence rate of obesity and overweight in physical examination population

年龄(岁)男性例数 超重〔n(%)〕 肥胖〔n(%)〕女性例数 超重〔n(%)〕 肥胖〔n(%)〕18～44147185996(40.74)*3381(22.97)▲124642543(20.40)△729(5.85)45～5459673118(52.25)1317(22.07)▲41151580(38.40)△459(11.15)55～6438831938(49.91)*836(21.52)▲25491083(42.49)489(19.18)☆65～742175995(45.75)*357(16.41)1413634(44.87)284(20.10)☆75～801032466(45.15)*158(15.31)515194(37.67)△107(20.78)☆χ2值273.0674.841046.87720.93P值<0.01<0.01<0.01<0.01

注：与45～54岁组比较，*P<0.005；与55～64岁组、65～74岁组比较，△P<0.005；与65～74岁组、75～80岁组比较，▲P<0.005；与18～44岁组、45～54岁组比较，☆P<0.005

MC4R基因rs17782313位点在对照组中的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=1.092,P=0.209)。肥胖组患者MC4R基因rs17782313位点的基因型、等位基因的频率分布与对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

表2 对照组和肥胖组MC4R基因rs17782313位点基因型及等位基因频率分布比较〔n(%)〕

Table2 Comparison of genotypes and frequency distribution of alleles of rs17782313 site of MC4R gene between control group and obesity group

组别例数基因型TT TC CC等位基因T C对照组1000857(85.70)91(9.10)52(5.20)1805(90.25)195(9.75)肥胖组30002184(72.80)420(14.00)396(13.20)4788(79.80)1212(20.20)χ2值 16.43 32.54 P值<0.01<0.01

2.4 MC4R基因rs17782313位点多态性与肥胖的关系 将所有进行基因多态性分析的体检者作为整体进行分析，以BMI为应变量(Y)，以性别、年龄、腰围、心率、血压、MC4R基因型为自变量(X)进行多因素Logistic回归分析，变量赋值情况见表3。结果显示，MC4R基因型进入回归模型(P<0.05，见表4)。

表3 肥胖相关危险因素的Logistic回归分析变量赋值表

Table3 Variable assignment of Logistic regression analysis on risk factors for obesity

变量赋值BMI(kg/m2)Y<28=0,≥28=1性别X1男=1,女=2年龄(岁)X2<45=0,45～=1,65～80=2腰围(cm)X3男≥90=0,<90=1;女≥80=0,<80=1心率(次/min)X4<70=1,≥70=2血压(mmHg)X5正常=0,不正常=1MC4R基因型X6TT=0,TC=1,CC=2

注：BMI=体质指数，MC4R=黑素皮质素4受体

表4 肥胖相关危险因素多因素Logistic回归分析

3 讨论

随着人类生活水平的提高、饮食结构的转化以及日常生活的改变，超重与肥胖在世界发达国家和部分发展中国家呈现快速上升趋势[11-12]。世界卫生组织在2008年的报告显示，全球20岁以上的成人中超重者接近15亿，肥胖者至少5亿，包括2亿多的男性和近3亿的女性[13]。世界卫生组织进一步预测，到2015年将有约23亿成人为超重，7亿多成人为肥胖。全球范围内，44%的糖尿病患者、23%的缺血性心脏病患者、7%～41%的癌症患者的病因可归咎为超重或肥胖。每年至少有260万人的死亡原因与超重、肥胖有关。有关MC4R基因rs17782313位点多态性在国外已有一些研究，认为该位点突变与肥胖有关。Acosta等[14]对178例高加索肥胖患者进行了分析，发现MC4R基因rs17782313位点与肥胖有关。其他报道也有类似结论[7]。相关研究国内也有少量报道：詹勇等[15]对北京人群的肥胖相关因素进行了分析，结果认为MC4R基因SNP位点rs17782313可能与肥胖相关。

虽然国内外均有研究认为MC4R基因rs17782313位点多态性与肥胖有关，但尚无最终结论，且基因多态性与疾病的关系还与种族、地域关系密切。关于石家庄市体检人群中MC4R基因rs17782313位点多态性与肥胖关系的研究还没有报道。另外，有关基因多态性研究中，样本量越大结论也越准确。故本研究对石家庄市近5万名体检人群的超重、肥胖情况进行了统计，并对其中3 000例肥胖者和1 000例正常体质量者进行了基因多态性分析，得到了较为可靠的结论。结果显示：48 831例体检者中，超重和肥胖的检出率分别为37.98%和16.62%。可见，超重与肥胖已经成为威胁石家庄社区居民身体健康的重要危险因素之一。从性别分布特点来看，男性超重、肥胖检出率(45.05%和21.78%)高于女性(28.66%和9.82%)；男性体检者中超重检出率以45～54岁人群最高，而女性体检者中超重检出率以55～74岁人群最高。由此可见，超重已经严重威胁到中老年人的身心健康。另外，男性体检者中肥胖检出率以18～64岁人群最高，其中18～44岁体检者中肥胖检出率为22.97%，为75～80岁体检者(15.31%)的1.5倍；而女性体检者中肥胖检出率以55～80岁最高，其中75～80岁体检者中肥胖检出率达20.78%，为18～44岁体检者(5.85%)的3.6倍。可见男性肥胖有年轻化的趋势，中青年已经成为男性肥胖的主要人群。其原因可能与不良饮食习惯过多、体力活动和体育锻炼过少有关。而随着年龄的增加，多种因素造成不良饮食习惯减少，也就出现了肥胖人数随年龄的增加而有所下降。女性则主要与绝经期后激素水平的变化有关，因此中老年女性的肥胖现状更应该得到重视。

为进一步了解石家庄市体检人群肥胖的病因，本研究进一步检测了MC4R基因的rs17782313位点多态性与肥胖的关系。MC4R 基因位于人类基因组第18号染色体长臂(18q22)，编码褪黑素受体4，其功能与能量平衡调控有关，该基因突变可导致常染色体显性遗传的肥胖症；且已有研究证明MC4R基因与肥胖、BMI升高有关[7-8]，但在本地区这种关系是否存在尚无定论。本研究发现，肥胖组MC4R基因rs17782313位点基因型及等位基因频率分布与对照组比较有差异，其中前者的CC基因型及C等位基因均高于对照组，回归分析也显示CC基因型是肥胖的独立危险因素，证明MC4R基因rs17782313位点的多态性与肥胖密切相关。但这种关系还需要进一步深入研究。

综上所述，石家庄市超重和肥胖的检出率较高，这是导致心脑血管疾病的危险因素，故应当引起重视；同时本研究还发现MC4R基因rs17782313位点多态性与肥胖关系密切，MC4R基因rs17782313位点突变可能是导致肥胖的重要原因，但具体情况还需深入分析。

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