糖尿病前期患者miR-126基因多态性与糖尿病发生的关系分析*

张寿莉,胡 琳,都 渝

青海省心脑血管病专科医院:1.冠心病三科内分泌科;2.中心实验室,青海西宁 810012

糖尿病是以血葡萄糖水平慢性增高为特征的常见代谢性疾病,主要包括1型、2型糖尿病,近年来,在全球范围内糖尿病患病率急剧攀升,我国糖尿病患病率达11.2%,主要状态为患病率、并发症发生率及医疗费用高,患者认知、诊断率、控制率低[1-2]。糖尿病发病主要与生活环境、遗传相关,糖尿病患者多表现为“三多一少”、皮肤感染等[3]。糖尿病的发展分为高危人群、糖尿病前期、糖尿病三个阶段,糖尿病前期指患者血糖水平超过正常值水平,但未达到糖尿病阶段,糖尿病患者从血糖正常发展成糖尿病均会经过糖尿病前期阶段,该阶段大部分患者无症状表现,少数患者可能会出现餐前低血糖症状[4-5]。糖尿病前期通过改变生活方式、饮食结构、运动锻炼、药物干预等积极预防,可防止疾病进展为糖尿病和心脑血管疾病风险增加[6]。随着研究的深入,目前已有许多研究发现了糖尿病患者循环中微小RNA(miRNA)表达谱,认为miRNA与胰岛素生成、分泌有关,其中miR-126可能参与胰岛素抵抗和糖尿病的发生、发展[7-8]。近来有文献表明,miR-126存在遗传多态性位点miR-126 rs4636297,单核苷酸多态性位点可影响miR-126和靶基因转录、表达[9]。但迄今为止,关于糖尿病前期患者miR-126基因多态性与糖尿病发生间关系少见报道。本研究旨在探讨糖尿病前期患者miR-126基因多态性与糖尿病发生间关系。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2021年2月至2022年2月本院收治的80例糖尿病前期患者作为研究组,80例糖尿病患者作为参考组;选取同期80例体检健康者作为对照组。3组基本资料比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。纳入标准:(1)参照《综合“治理” 糖尿病前期》[10]中糖尿病前期和《糖尿病诊断与治疗》[11]中糖尿病的诊断标准;(2)认知精神正常,依从性好。排除标准:(1)存在传染性、免疫性、血液系统疾病,肝、肾功能异常、恶性肿瘤者;(2)研究前1个月内有感染、不明原因发热者;(3)除本研究外,还参与其他研究者。本研究经本院医学伦理委员会批准。所有受试者知晓并自愿参与本研究。

1.2方法

1.2.1miR-126水平测定 采集各组研究对象乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝静脉血2 mL。采用联迈生物Trizol 试剂盒方法分离得到细胞总RNA,使用净信实业核酸定量检测仪检测其浓度、纯度,以总RNA为模板,逆转录得到cDNA,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)进行测定。反应条件:95℃预变性2 min;94 ℃变性30 s,60 ℃退火90 s,72 ℃延伸1 min,共40个循环,最后72 ℃延伸10 min。miR-126引物序列为F:5′-TACTTTTGGTACGCGCTGTG-3′;R:5′-CAGAGGTCTCAGGGCTATGC-3′。内参U6引物序列为F:5′-GCGCGTCGTGAAGCGTTC-3′;R:5′-GTGCAGGGTCCGAGGT-3′。采用2-ΔΔCt法计算miR-126的相对表达水平。

表1 3组基本资料比较

1.2.2实验室指标测定 采用YUWELL血糖仪580检测空腹血糖。采集各组研究对象静脉血5 mL,离心后采用迈瑞全自动生化分析仪BS-280检测患者甘油三酯、总胆固醇、糖化血红蛋白,并记录胰岛素抵抗指数。

1.3观察指标 记录各组研究对象性别、年龄、体重指数(BMI),以及吸烟史、饮酒史、家族史、高血脂、职业、血压情况等临床特征。比较3组miR-126表达水平,以及miR-126不同基因型基因多态性及临床特征。

2 结 果

2.13组临床特征比较 研究组BMI、空腹血糖、甘油三酯、总胆固醇、胰岛素抵抗指数高于对照组,而低于参考组,参考组体力活动者占比低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.23组miR-126表达水平比较 研究组miR-126表达水平为1.17±0.25、参考组miR-126表达水平为1.01±0.21,对照组miR-126表达水平为3.15±0.46,3组比较差异有统计学意义(P<0.05),研究组miR-126表达水平低于参考组,高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 3组临床特征比较[n(%)或

2.33组miR-126不同基因型基因多态性 研究组、对照组GG基因型占比低于参考组,AG基因型占比高于参考组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 3组miR-126不同基因型基因多态性比较[n(%)]

2.4糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多态性的临床特征比较 糖尿病前期患者miR-126 GG基因型BMI、空腹血糖高于AG、AA基因型,GG、AG基因型甘油三酯、总胆固醇高于AA基因型,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

2.5糖尿病前期患者miR-126不同基因型与糖尿病的相关性 糖尿病前期患者miR-126 GG、AG基因型与糖尿病发生呈正相关(r=0.652、0.534,P=0.003、0.006),miR-126 AA基因型与糖尿病发生无相关性(r=0.314,P=0.084)。

2.6糖尿病前期患者发生糖尿病的危险因素分析 Logistic回归分析显示,BMI、甘油三酯、总胆固醇、miR-126是糖尿病前期患者发生糖尿病的危险因素(P<0.05),见表5。

表4 糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多态性的临床特征比较[n(%)或

续表4 糖尿病前期患者miR-126不同基因型基因多态性的临床特征比较[n(%)或

表5 糖尿病前期患者发生糖尿病的Logistic回归分析

3 讨 论

糖尿病前期属于糖尿病与正常体质之间的阶段,是糖尿病易感染人群从隐性到显性病理生理发展的过程,主要因为机体血糖调节机制损害,相关病变基因表达异常,最终使病程由可逆转为不可逆[12]。据统计,我国糖尿病患病率达9.65%,糖尿病前期患病率达15.64%,且经调查发现,糖尿病前期患者已出现胰岛素功能损害、脂代谢紊乱等症状[13]。

miRNA是由21～25个核苷酸组成的非编码核糖核酸,存在于各种生物中,可结合信使核糖核酸(mRNA)起调控作用,可调控人类50%左右的基因,同时也能够阻断蛋白质编码基因翻译成为蛋白质,参与各种疾病的发生及进展[14]。研究发现,炎症在糖尿病发展中起重要作用,能够导致机体血糖调控异常,miRNA已被证实在1型糖尿病患者中存在异常表达,参与多炎症介导的胰岛素抵抗,糖尿病不同阶段有不同特征的miRNA表达[15]。miR-126最早在小鼠心脏和脑中被发现,基因定位于9号染色体,是高度保守的miRNA,广泛调节内皮细胞的多种生理特征,在血液、呼吸、消化、生殖系统中有一定特异性,其表达水平上调对抑制炎症反应具有重要意义[16]。miR-126 rs4636297是miR-126初级转录本上的一个单核苷酸多态性位点,本研究结果显示,糖尿病前期患者BMI、空腹血糖、甘油三酯、总胆固醇、胰岛素抵抗指数高于健康体检者,但低于糖尿病患者,糖尿病前期患者miR-126表达水平低于糖尿病患者,但高于健康体检者,提示miR-126表达水平与糖尿病前期、糖尿病有关。糖尿病患者存在血糖异常同时往往还伴随血脂异常,这可能与胰岛素抵抗有关。miR-126是研究最为广泛的糖尿病相关miRNA,可直接或间接参与糖尿病的发生,并且miR-126可参与脂肪细胞分化、胰岛素分泌、糖代谢、脂代谢调控,还可通过抑制一氧化氮合成酶活性介导糖尿病患者内皮细胞损伤。翟倩倩等[17]研究表明,miR-126表达水平与空腹血糖、胰岛素抵抗指数呈负相关,miR-126表达水平下调是胰岛素抵抗指数异常的独立危险因素,其研究认为miR-126表达受糖代谢调控,参与糖尿病胰岛素抵抗,与本研究结果一致。

基因多态性是在一个生物群体中,同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型或等位基因,亦称为遗传多态性,通常分为DNA片段长度多态性、DNA重复序列多态性、单核苷酸多态性三大类。单核苷酸多态性目前备受关注,通常被认为是新的遗传标记,遗传对糖尿病的发生有较明显作用,1型、2型糖尿病属多基因遗传病,具有遗传异质性。本研究数据显示,糖尿病前期患者AG基因型频率较高,GG基因型频率较低,随着疾病进展,GG基因型频率升高,AG基因型频率降低。同时,糖尿病前期患者miR-126 GG基因型的BMI、空腹血糖高于AG、AA基因型,GG、AG基因型甘油三酯、总胆固醇高于AA基因型,miR-126 GG、AG基因型与糖尿病发生呈正相关,miR-126 AA基因型与糖尿病发生无相关性,提示miR-126基因多态性、BMI、血糖、血脂与糖尿病的发生密切相关。张跃栋等[18]研究发现,糖尿病患者血清中miR-126表达缺失,miR-126水平与糖尿病患者BMI、血糖、血脂呈负相关,其在糖尿病的发生中具有一定作用,血糖、血脂异常可进一步加重疾病进展。何继宏等[19]研究认为,miR-126可能是通过内皮损伤参与糖尿病的发生发展。孟佩盈等[20]研究表明,糖尿病的发生发展均有miR-126参与,miR-126可能是导致疾病发展的危险因素,可通过调节胰岛素信号分子通路诱发胰岛素抵抗,miR-126与血脂代谢异常有关,糖尿病患者miR-126表达水平越低,血脂水平越高。付海霞[21]研究认为,甘油三酯、胰岛素抵抗指数是影响miR-126表达水平的独立危险因素,miR-126参与糖尿病患者脂糖代谢,血脂、胰岛素抵抗指数可影响miR-126表达水平。BMI较高是糖尿病前期患者发生糖尿病的危险因素,超重、肥胖对糖尿病等慢性疾病和心血管疾病的负面影响已被较多证据证实[22]。因此,针对糖尿病前期患者,应给予干预措施,提倡通过适当运动、控制饮食来降低体重。甘油三酯、总胆固醇升高是糖尿病前期患者发生糖尿病的危险因素,高血脂和糖尿病的关系互为因果,糖尿病患者因胰岛功能障碍,体内脂质代谢酶活性下降,可引起高脂血症。因此,对于血脂水平偏高的糖尿病前期患者,应及时通过饮食、锻炼、药物改善血脂水平,避免糖尿病前期进展为糖尿病。miR-126表达水平降低是糖尿病前期患者发生糖尿病的危险因素,崇显瑾等[23]研究表明,miR-126表达水平偏低是影响糖尿病肾病的危险因素,在糖尿病的发生发展中发挥重要作用。因此,当糖尿病前期患者miR-126表达水平偏低时应给予关注,及时采取干预措施,避免糖尿病前期进展。但本研究未对患者胰岛素使用情况进行干预,故不能排除因患者使用胰岛素而对miR-126基因表达产生影响,同时本研究未详细分析miR-126基因多态性影响糖尿病发生、进展的具体机制,有待进一步深入研究。

综上所述,糖尿病前期患者miR-126表达水平较低,对miR-126 rs4636297多态性位点与糖尿病发生关系进行分析发现,miR-126 rs4636297基因多态性在糖尿病前期患者进展为糖尿病的过程中发挥重要作用。