信号转导和转录激活因子-3基因多态性与河南汉族人群肥胖易感性的关系*

李玉倩，王重建，郭奕瑞，赵秋民，李琳琳，刘晓田，张路宁，别荣海#

1)郑州大学药学院临床药理学教研室 郑州 450001 2)郑州大学公共卫生学院流行病学教研室 郑州 450001

肥胖是一种多因素代谢失调症，牵涉遗传和环 境因素的共同影响，同卵双生子发病的高度一致性以及在某些种族人群中的高发病率均提示肥胖具有明显的遗传易感性[1-3]。信号转导和转录激活因子-3(single transducer and activator of transcription-3，STAT3)基因位于17号染色体，动物模型实验[4]表明敲除STAT3基因可以引起模型小鼠肥胖、糖尿病、不孕症和能量代谢异常等。国外已有关于STAT3基因多态性与肥胖关系的研究报道，但是相关研究[5-7]得出的结论并不一致。同时，在中国人群中STAT3基因与肥胖易感性关系的研究尚未见报道。为此，作者分析了STAT3基因多态性与河南汉族人群肥胖易感性的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 在河南省某农村社区以村为单位，采用整群抽样的方法收集379例肥胖患者(病例组)和391例体重正常者(对照组)。肥胖诊断标准参照《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》(2006年)，BMI≥28.0 kg/m2的纳入病例组，18.5≤BMI≤23.9 kg/m2的纳入对照组。所有研究对象均签订知情同意书。

1.2 调查内容与方法 采用面对面的方式进行调查。调查内容包括以下3方面。①问卷调查:人口学特征、行为危险因素、疾病史、膳食情况等。②人体测量:身高、体重、腰围、血压、脉搏。③实验室检测:抽取研究对象空腹(8 h以上)静脉血5 mL，分离分装血浆及白细胞，保存于－80℃待测。

1.3 SNPs选择 通过HapMap数据库下载中国汉族人群(CHB)STAT3的SNPs信息，导入Haploview 4.2软件中，设置最小等位基因频率为 0.05，以SNPs之间r2＞0.8的标准挑选SNPs，结果从22个SNPs中选出了3个SNPs，该研究分析其中一个位点rs2293152，该位点位于STAT3的内含子区域。

1.4 基因分型 提取全血基因组DNA，采用PCR限制性酶切长度片段多态性(PCR-RFLP)进行基因分型。rs2293152的上游引物序列5'-TCCGGC TACTTGGTCAC-3'，下游引物序列 5'-CCAGT TGTCTTTCATCCC-3'，扩增产物大小为265 bp。PCR反应体系(20 μL):10.0 μL 的 2 × Taq PCR Plus Master Mix，上下游引物各 1.5 μL，1.0 μL 模板DNA，6.0 μL去离子水。PCR反应条件:94℃预变性5 min;94℃变性30 s，52℃退火30 s，72℃延伸30 s，共34个循环;然后72℃延伸6 min，最后4℃保存。PCR产物和限制性内切酶各0.5 μL，置于37℃水浴锅中，MspⅠ酶切12～16 h。40 g/L琼脂糖凝胶分离酶切产物，利用凝胶成像分析系统和凝胶成像分析软件进行观察分析。

1.5 统计学分析 采用EpiData 3.1进行平行双录入，并进行逻辑纠错和一致性检验，采用SAS 9.1进行分析。应用两独立样本t检验和χ2检验比较2组人群的基本特征;非条件logistic回归评估粗OR值及调整协变量后的OR值及95%可信区间(95%CI);Haploview 4.2分析Hardy-Weinberg平衡，应用多因素降维法(MDR)[8]分析基因-环境的交互作用，检验水准 α =0.05。

2 结果

2.1 一般情况 见表1。

表1 病例组和对照组人群基本特征

2.2 STAT3基因多态性和肥胖易感性的关系rs2293152位点经 MspⅠ酶切后共检出 GG、CG和CC 3种基因型。对照组rs2293152各种基因型的理论频数和调查频数一致，符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=1.692，P=0.193)，说明该研究选择的样本具有群体代表性。2组rs2293152基因型(CG+CC)和GG基因型分布频率差异有统计学意义(χ2=4.712，P=0.029)，调整年龄、性别等因素后，其 OR值及95%CI为 1.391(1.009 ～1.919);与 G 等位基因相比，rs2293152基因的C等位基因与肥胖易感性增加具有关联性(OR:1.273;95%CI:1.042 ～1.556)。rs2293152的基因型频率分布见表2。

表2 STAT3基因rs2293152不同基因型在研究人群的分布频率比较例(%)

2.3 基因-环境交互作用分析 将rs2293152位点、吸烟、饮酒、高脂饮食、果蔬摄入资料导入MDR软件，经拟合后获得了1-3阶不同交互情况下的最优模型，见表3。由表3可知所给模型差异均有统计学意义，2阶模型的测试集平衡精度和十重交叉一致率高于1阶模型和3阶模型，因此选择2阶模型为最优模型，该最优模型包含了 STAT3基因rs2293152位点和吸烟2个因素。

表3 1-3阶基因-环境交互作用模型分析结果

3 讨论

STAT是一类能与DNA结合的蛋白家族，包括STAT1～4、STAT5a、STAT5b和 STAT6等共 7个家族成员，每个都由特殊系列的JAK激酶磷酸化，在胚胎形成早期是一种普遍存在、不可缺少的传导因子，存在于不同组织和细胞中，参与多种代谢过程，可能在某些疾病的发病机制中发挥了重要作用;多项研究[9-10]表明，在 JAK/STAT信号介导的 Leptin传导通路中，发挥重要作用的是STAT3基因，其通过调控下游靶基因的转录调节食欲与能量代谢。

该研究的对象来源于河南省汉族自然人群，且符合Hardy-Weinberg平衡，提示研究对象具有较强的代表性。研究结果显示，河南汉族人群中STAT3基因rs2293152位点(CG+CC)基因型频率在病例组和对照组之间差异有统计学意义。在调整了年龄、性别、吸烟、饮酒、高脂饮食、果蔬摄入、静息活动时间等因素后，STAT3基因rs2293152位点与肥胖易感性仍存在关联性，含有C等位基因的突变型(CG+CC)与肥胖的危险度增加密切相关，该研究结果与 Phillips等[5]的研究结果相一致。但在 Gianotti等[6]的研究中，STAT3 基因 rs2293152 位点与肥胖易感性无关，其原因可能与种族和地区差异有关。

肥胖是一种复杂的疾病，其发生与环境暴露、饮食习惯和遗传易感性等多重作用有关，各因素间存在相互作用。该研究在分析基因-环境交互作用时采用了MDR法选择最佳交互作用模型，发现最优模型包含了rs2293152位点和吸烟2个因素，提示rs2293152位点和吸烟对肥胖的发生可能存在基因-环境交互作用。

该研究与其他病例对照研究一样，在一定程度上存在内部偏倚，但是通过调整可能的混杂因素后，该位点与肥胖之间的关联仍有统计学意义。同时，该研究样本量较小，相关研究结果仍需在大样本或队列研究中进行验证。

综上所述，STAT3基因rs2293152位点与肥胖风险之间存在统计学关联，该位点和吸烟对肥胖的发生具有交互作用。

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