血清脑源性神经营养因子水平及其基因G196A、C270T位点多态性与2型糖尿病的关系

陈艳，杨凤霞，张长江

(1 南京体育学院运动健康学院，南京210008；2 南京市第二人民医院；3 苏北人民医院)

2型糖尿病(T2DM)的病因较为复杂，肥胖、饮食不合理和缺乏体力活动等被认为是糖尿病的主要环境危险因素[1]。家族聚集性研究表明，糖尿病患者一级亲属糖尿病发病风险是一般人群的3.5倍；双生子分析显示，异卵双生子同病率为10%～15%，同卵双生子同病率为41%～55%。这些提示遗传因素在T2DM的发生中发挥重要作用。脑源性神经营养因子(BDNF)是神经营养因子家族中的重要成员之一，广泛分布于神经系统、内分泌系统等[2]。除被证实与认知功能(记忆、学习等)密切相关外，BDNF还参与了血糖代谢的调节。动物实验研究发现，注射外源性BDNF后，糖尿病小鼠血糖水平明显下降[3]。因此，BDNF可能参与了糖尿病发生、发展的过程。目前，BDNF基因位点中G196A和C270T两个位点是研究的热点[4～6]。本研究拟从血清BDNF水平变化及其基因G196A和C270T位点多态性的角度，初步探讨BDNF与T2DM可能存在的关系，为临床T2DM的治疗和康复提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2015年1月～2017年12月苏北人民医院内分泌科收治的T2DM患者418例(病例组)，均符合2003年美国糖尿病协会(ADA)关于T2DM的诊断标准，且排除心脑血管疾病、肝肾系统疾病以及其他代谢疾病。病例组中男217例、女201例，年龄(56.78±13.84)岁，均为汉族；BMI(25.61±3.51)kg/m2，收缩压(147.42±20.93)mmHg、舒张压(89.11±10.53)mmHg；空腹血糖(10.21±3.32)mmol/L，高密度脂蛋白(1.38±0.54)mmol/L，低密度脂蛋白(3.01±0.79)mmol/L，甘油三酯(2.09±1.12)mmol/L。选取同一时期在该院体检中心体检健康者422例(对照组)，男232例、女190例，年龄(56.11±11.62)岁，均为汉族；BMI(24.33±3.51)kg/m2，收缩压(118.21±13.92)mmHg、舒张压(77.42±8.43)mmHg；空腹血糖(4.21±1.12)mmol/L，高密度脂蛋白(1.54±0.61)mmol/L，低密度脂蛋白(2.45±0.71)mmol/L，甘油三酯(1.81±1.17)mmol/L；两组性别、年龄、BMI、高密度脂蛋白、甘油三酯差异无统计学意义(P均>0.05)，其余指标差异有统计学意义(P均<0.05)。本研究经医院医学伦理委员会批准，受试者均签署知情同意书。

1.2 血清BDNF检测方法 取受试者空腹采集的5 mL EDTA抗凝血，分离血清层、白细胞待用。采用ELISA法检测血清BDNF，试剂盒购自美国R&D公司，具体操作均严格按照说明书进行。批内变异系数<5%，批间变系数<7%。

1.3 血清BDNF基因G196A和C270T位点多态性检测方法 运用ABI公司设计的TaqMan-MGB荧光探针实时定量PCR法检测G196A和C270T位点基因型，探针和引物均委托上海科隆生物技术公司设计。反应在ABI 7900 PCR仪中进行，采用SDS2.3软件读取检测数据。

1.4 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。两组计数资料比较行χ2检验；血清BDNF水平分布不符合正态分布，组间比较行秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清BDNF水平比较 病例组血清BDNF水平为4.51(3.65,5.11)ng/mL，低于对照组的11.1(8.93,13.43)ng/mL(P<0.05)。

2.2 两组BDNF G196A和C270T位点基因型分布比较 两组G196A和C270T基因型的频率分布符合Hardy-Weinberg平衡(P=0.22、0.21)，说明具有汉族人群代表性。两组BDNF G196A位点基因型分布差异无统计学意义(P均>0.05)，病例组C270T位点CT、TT基因型分布均高于对照组(P=0.02、0.01)。见表1。

表1 两组BDNF基因G196A和C270T位点基因型分布比较(例)

2.3 两组不同性别BDNF基因G196A和C270T位点多态性比较 两组在男性和女性人群中G196A位点多态性分布差异无统计学意义(P均>0.05)，在男性人群中C270T位点多态性分布差异无统计学意义(P>0.05)，在女性人群中C270T位点多态性分布差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组不同性别BDNF基因G196A和C270T多态性比较(例)

注：11代表两位点野生纯合基因型，12代表杂合基因型，22代表突变纯合基因型。

3 讨论

随着经济的发展、人们生活方式的改变，全球T2DM患病人数呈急剧增加趋势，成为全球主要健康问题之一。中国是糖尿病大国，与发达国家糖尿病患者主要以老年人口为主不同的是，中国T2DM发病年龄较年轻[7]。糖尿病可引起多种并发症，如心脑血管疾病、肾病、视网膜病变和糖尿病足等，给家庭和社会带来巨大的经济和社会负担，已成为影响经济发展的因素[8]。

研究认为，糖尿病患病率上升是高热量饮食、缺乏体力活动等环境因素作用于糖尿病易感者的结果。全基因组关联研究(GWAS)亦发现，基因遗传因素在T2DM发病发展过程中也发挥重要作用[9]。截至目前，已有20余篇关于T2DM GWAS的研究报道，共发现了约40余个T2DM的易感基因或区域[10]。

近年来，BDNF在调控机体血糖方面的功能成为研究的热点。Eyileten等[4]研究发现，BDNF可以通过营养胰岛β细胞间接调节胰高血糖素的分泌，从而最终影响机体血糖水平。体外实验还发现，在BDNF基因缺失的小鼠中普遍存在胰岛素抵抗，且体质量明显高于正常小鼠[11]。这些生理学实验均表明，BDNF与T2DM的病理过程密切相关。本研发现，T2DM患者血清BDNF水平低于健康对照者，表明机体血清BDNF水平与T2DM的发病风险存在关联。这与徐海元等[12]的研究结果一致，对T2DM临床治疗具有一定指导意义。

人类BDNF基因位于第11号染色体短臂上，长约750 bp，可编码252个氨基酸。近年来，BDNF基因多态性已被发现与多种疾病的发病风险存在关联，尤其是神经相关疾病，如阿尔茨海默病、抑郁症等[13]。近年来，关于BDNF基因多态性对T2DM发病风险的影响也受到关注。Eyileten等[4]研究发现，血清BDNF水平与T2DM的发病存在关联，但未发现其基因多态性与T2DM存在关联。随后，Guo等[14]也发现T2DM患者体内血清BDNF水平低于正常人群，也未发现BDNF基因Val66Met位点多态性能够影响T2DM的发病。本研究采用TaqMan-MGB荧光探针实时定量PCR法检测G196A和C270T位点基因型分布，结果发现病例组中C270T位点的CT和TT基因型要高于对照组，提示CT/TT可以显著增加个体T2DM的发病风险；然而，未发现G196A位点多态性与T2DM的发病风险存在关联。在分层分析研究中，我们亦发现C270T基因多态性与女性T2DM患者的发病存在关联，未发现其与男性T2DM患者的发病存在关联，可见C270T多态性对T2DM的发病影响可能在女性人群中更为明显。这一结论与周东浩[15]的研究结果一致。

目前，关于BDNF具体影响T2DM的机制尚不清楚，上述结果仅仅是在小样本人群中得到。此外，研究对象全部来自医院，不可避免存在选择偏倚等。因此，还需进一步扩大样本量，在其他人群中进行验证。除此之外，环境相关的因素与遗传因素联合作用对T2DM发病机制的影响值得深入探索。