CRP 与IL-6 基因单核苷酸多态性交互作用对代谢综合征的影响

范胜男， 宋 琳， 刘贺荣， 柳 燕， 段思宇， 宋 辉

（1.宁夏医科大学公共卫生与管理学院，银川 750004； 2.宁夏环境因素与慢性病控制重点实验室，银川 750004；3.宁夏医科大学第二附属医院，银川 750001）

代谢综合征（metabolic syndrome，MS）是以胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）为生理基础，中心性肥胖、2 型糖尿病、血糖调节异常、血压异常、血脂异常以及炎性标记物水平增高为主要表现，同时伴随着多种物质代谢异常的复杂性临床综合征[1-3]。目前发病机制尚不明确，但研究[4]发现，MS 患者发病的全程都伴随着炎性反应，处于慢性低度炎性反应状态，参与的主要炎性因子有C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、白细胞介素-6（interleukin 6，IL-6）、脂联素和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等，其中最典型的是IL-6 和CRP。IL-6 是含有细胞毒性的重要炎性因子，对血压、血糖以及血脂的调节有一定的影响，机体内IL-6 的水平与高血糖、肥胖、IR 有密切关联[5-6]。CRP 是炎性反应的主要标志性蛋白，具有敏感性和非特异性，其在MS 患者体内显著增高，可作为MS 的预测指标[7]，同时CRP 主要由IL-6 调节，两者共同作用于炎症性疾病[8]。为进一步认识IL-6 和CRP 对MS的影响，本研究从基因层次探讨CRP 基因rs1800947、rs1205、rs2794521 位点与IL-6 基因rs1800795、rs1800796、rs2069827 位点交互作用与MS 的关系，为深入研究MS 患病的分子机制提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2015年3 月至2016年3 月宁夏吴忠市人民医院和宁夏医科大学总医院住院、年龄20～60 岁且无血缘关系的376 例MS 患者作为病例组，同时选取同期的408 例无血缘关系的健康人群作为对照组，以2005年美国心脏协会（AHA）对ATPⅢ（2002）修订的诊断标准[9]为纳入、排除标准。

1.2 MS 诊断标准

按照ATPⅢ修订的诊断标准：（1）腹型肥胖：男性腰围（WC）≥90 cm，女性WC≥80 cm；（2）高三酰甘油（TG）血症（TG≥1.7 mmol·L-1）；（3）血高密度脂蛋白（HDL-C）降低（男性HDL-C ＜1.03 mmol·L-1，女性HDL-C＜1.29 mmol·L-1）；（4）高血压［收缩压（SBP）≥130 mmHg 和（或）舒张压（DBP）≥85 mmHg］；（5）高血糖（FPG ≥5.6 mmol·L-1）。满足以上3 项及以上者即诊断为MS 患者。

1.3 排除标准

排除患有严重心脑血管疾病者；肝肾血液系统疾病者；免疫性疾病以及其他内分泌疾病者；长期服用免疫抑制剂者；炎症性疾病（研究对象在受检前两周内均无明显感染）者；手术或近期有外伤者；滥用药物史者；处于妊娠或哺乳状态者；从事有毒有害作业者。

1.4 统计学方法

利用基因组DNA 提取试剂盒提取DNA 后，用飞行时间质谱法检测基因多态性；应用SNPstats 软件分析CRP 基因与IL-6 基因多态性与MS 的关系；SHEsis 软件对CRP 基因与IL-6基因各位点进行连锁不平衡分析（linkage disequilibrium，LD），D’和r2值代表其连锁不平衡程度（两组中频率＜0.03 的单体型会被系统自动忽略）；GMDR 0.7 软件分析CRP 基因与IL-6 基因6 个位点之间的交互作用。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 对照组CRP 基因、IL-6 基因6 位点Hardy-Weinberg 遗传平衡性检验

对照组CRP 基因各位点与IL-6 基因各位点基因型频率均符合遗传平衡定律（P 均＞0.05），说明本项目样本有良好的群体代表性，见表1。

表1 对照组CRP 基因、IL-6 基因6 位点Hardy-Weinberg 遗传平衡性检验［例（%）］

2.2 CRP 基因与IL-6 基因6 位点与MS 关系的多重遗传模型分析

调整年龄、性别前后，6 位点多态性在各遗传模型下差异均无统计学意义（P 均＞0.05），见表2。

表2 CRP 基因和IL-6 基因6 位点与MS 关系的多重遗传模型分析

2.3 CRP 基因与IL-6 基因各位点LD 及单体型分析

CRP 基 因rs1205 与rs2794521 位 点，IL-6基 因rs1800795 与rs1800796 位 点，IL-6 基因rs1800795 与rs2069827 位点，IL-6 基因rs2069827与rs1800796 位点存在强的LD（D’>0.8）；CRP 基因rs1205 与rs1800947 位点，CRP 基因rs1205 与IL-6 基因rs1800795 位点，CRP 基因rs1205 与IL-6 基因rs2069827 位点存在弱的LD（0.50.05），见表4。

表3 CRP 基因和IL-6 基因6 位点LD 分析

2.4 CRP 基因与IL-6 基因6 位点交互作用对MS 患病风险分析

CRP 基因与IL-6 基因6 位点间的二至六因子交互模型均具有统计学意义（P 均<0.001），置换检验P＜0.001，说明CRP 基因与IL-6 基因各位点间的交互作用与MS 患病有关。其中六因子为最佳交互模型（OR=2.266 2；95%CI=1.666 9，3.081 1），训练平衡准确度为0.597 2，交叉验证一致性（CVC）为10/10，见表5。

表5 CRP 基因与IL-6 基因6 位点交互作用对MS 患病风险分析

3 讨论

相关研究[10-11]表明，MS 患者在患病状态下处于心脑血管疾病危险因子聚集的一种病理状态，患者发生心脑血管疾病死亡的危险较普通人群高2～3 倍，甚至高达5～6 倍，已成为世界范围内的公共卫生问题。Milagros 等[12]发现，MS 是一种受遗传、环境、慢性炎症等多种因素共同作用的临床综合征。有证据[13]表明，慢性炎性反应对MS发病有重要作用，其中IL-6、CRP 等炎症因子与MS 的病因有直接关联，可以作为MS 发病的预测指标，对疾病的早期干预有重大意义，同时炎性反应受遗传因素的影响，提示基因—基因交互作用在MS 的致病机制中发挥重要作用[14-16]。从基因层次进行研究，CRP、IL-6 基因既是MS 防控的重要手段，又是从分子生物学角度出发阐述MS 患病机制的可靠研究方向。本研究通过对CRP 基因rs1800947、rs1205、rs2794521 位点和IL-6 基 因rs1800795、rs1800796、rs2069827 位点与MS 的遗传多重模型进行分析，结果显示6 位点的各个遗传模型对MS 均无明显影响，提示6 位点的多态性与MS 的患病可能无明显关联，与国内外其他研究者[17-18]对CRP、IL-6 基因在MS 患病影响中的作用结论不同，但与Barati 等[3]对肥胖人群IL-6 基因多态性与MS 成分特征的关系研究中结论相同，可能与研究对象所处的区域环境不同、个体间差异、遗传基因以及选取样本量的大小等因素有关。

图2 LD 分析r2 值

研究[19]表明，MS 与多个遗传位点单核苷酸多态性（SNP）的联合作用有关，即对MS 患病有影响作用的基因之间存在SNP 位点间的交互作用，并且相关基因位点间的单体型也会增加患MS 的患病风险。单体型是把基因以整体形式遗传给下一代的SNP 组合，SNP 组合交互模型要比单个SNP 所提供的信息多得多，从而很大程度地增加了MS 的患病风险。CRP 基因、IL-6 基因6个位点的LD 及单体型分析结果显示6 位点之间存在连锁不平衡，6 个位点组成的G-T-T-G-CG 单倍体型差异具有统计学意义，其余单倍体型均无统计学意义。多因素降维法对CRP 基因和IL-6 基因6 个位点间的交互作用分析结果为CRP 基因与IL-6 基因6 个位点间的二因子、三因子、四因子、五因子以及六因子交互模型均与MS的患病相关，其中rs1800947、rs1205、rs2794521、rs1800795、rs1800796、rs2069827 组成的六因子模型为最佳交互模型，MS 患病风险高于其他交互模型。

综上所述，本研究中CRP 基因rs1800947、rs1205、rs2794521 位点与IL-6 基因rs1800795、rs1800796、rs2069827 位点多态性可能与宁夏地区人群MS 的发生无明显关联；多因素分析表明这6 个位点在MS 患病中存在交互作用，并且随着交互因子的增多MS 患病风险增高，其中6 个位点交互模型对MS 影响最大，可能是因为随着因子的增多，交互模型随机组合越来越多，发挥基因作用的位点也随之增多。因此可知对CRP、IL-6 基因多态性与MS 的研究不能局限于基因型和等位基因单个位点之间的分析，应该结合基因与基因之间的交互作用，才能更加全面、真实、严谨地表明CRP、IL-6 基因位点多态性与MS 的关联性。这也从基因层次上解释了为何MS患者体内CRP、IL-6 等炎性因子高于非MS 患者，说明炎性细胞因子与MS 的发生发展相关，基因参与调控MS 的进程等。