PPARG基因rs1801...型糖尿病视网膜病变的相关性_王玲.pdf

基金项目：辽宁省科技厅自然科学基金重点研发项目，项目编号：。作者简介：王玲（），女，辽宁抚顺人，主任医师，硕士学位，主要研究方向为糖尿病及并发症流行病学、发病机制及诊治、甲状腺疾病诊治、代谢性疾病规范化管理等。通讯作者：奚悦（），女，辽宁锦州人，教授，博士学位，主要研究方向为糖尿病及并发症的中西医结合治疗、甲状腺疾病的免疫治疗、骨代谢疾病及骨质疏松症的诊治等。基因 位点多态性与 型糖尿病视网膜病变的相关性王玲，刘恒，张楠，奚悦（锦州医科大学附属第三医院，辽宁 锦州；辽健集团抚矿总医院内分泌科，辽宁 抚顺）摘要：目的 研究 基因 位点基因多态性与 型糖尿病视网膜病变（，）的相关性。探讨 基因参与 发生发展的机制。方法 收集 型糖尿病（，）患者，根据眼底病变情况分为糖尿病视网膜病变 （）组和无糖尿病视网膜病变 （）组。收集患者年龄、性别、病程等一般情况及血糖、血脂、肽等临床指标。检测两组患者外周血 基因 位点基因型，比较两组 基因型及等位基因的分布情况，分析 基因 位点与 的相关性以及 基因转录物在 发生发展中的机制。结果 纳入 患者 例，两组患者性别、年龄、收缩压、舒张压及体重指数比较均无统计学差异（），病程比较差异有统计学意义（）。（）组 基因 位点等位基因型有 和 两种，而 （）组的均为 ，两组 基因 位点等位基因分布数量比较差异有统计学意义（）。使用 数据库、数据库预测靶向 的，对这 个 进行靶基因预测分析，取交集得到 个靶基因，进行 功能富集分析、通路富集分析提示 可能参与细菌侵袭上皮细胞、信号通路、破骨细胞分化、粘合连接及 等信号通路。利用 数据库验证 与相关蛋白作用及可能参与的信号通路有甲状腺激素信号通路、信号通路、胰高血糖素信号通路、粘合连接等。结论 基因 等位基因型 可能是 预测因子。、等 个 可能靶向 参与 信号通路及粘合连接信号通路调控 的发生发展。关键词：型糖尿病；糖尿病视网膜病变；过氧化物酶体增生激活受体；基因多态性；生物信息学中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，；，）：（）（）（）（），（），（）（），（）（）锦州医科大学学报 （）DOI:10.13847/ki.lnmu.2023.01.009，：；糖尿病视网膜病变（，）是糖尿病常见的微血管并发症，是导致成人失明的主要原因之一。严重威胁糖尿病患者的生存质量，也给社会带来严重的经济负担。目前对于 的发病机制尚未明确，部分患者虽然病程较短且血糖控制良好，仍然合并严重的。流行病学调查显示，具有种族差异和家族聚居现象，提示遗传因素在 易感性中发挥重要作用，在各种遗传因素中，基因多态性在 的发生发展中的作用逐渐被人们所认知和重视。过氧化物酶体增生激活受体 （，）位于第 号染色体，全长，有 种不同形式的。家族成员目前主要发现 个亚型，编码的蛋白为 亚型。目前人们逐渐认识到 与糖尿病并发症之间的联系，关于 单核基因多态性与糖尿病并发症的关系的研究曾有报道。而 基因（）位点多态性与 的相关性研究在国内外研究中结论不尽一致。本研究采用临床病例对照方法分析 基因 （）位点多态性与 的关系，进一步通过生物信息学方法分析 基因转录物在 发生发展可能的机制，为积极防治 提供新线索和理论依据。对象与方法 研究对象选取 年 月至 年 月期间在锦州医科大学附属第三医院及辽健集团抚矿总医院内分泌科就诊的符合筛选条件的 例 患者，本研究采用 年中国 型糖尿病防治指南诊断标准。入选标准：（）符合 型糖尿病诊断标准；（）（）组符合 型糖尿病视网膜病变诊断标准；（）岁年龄 岁。排除标准：（）型糖尿病及其他特殊类型糖尿病；（）糖尿病急性应激状态如急性心肌梗死、脑卒中、糖尿病酮症酸中毒、糖尿病非酮症高渗性昏迷等；（）明显的肝、肾功能异常者，近期使用过影响肝、肾功能药物者或严重的心脏、肝、肾衰竭患者；（）伴发眼科其他疾病；（）孕期及哺乳期患者；（）各受试对象间有血缘关系。已获锦州医科大学附属第三医院伦理委员会批准（伦理备案号：）。研究方法本研 究 为 横 断 面 研 究。选 择 型 糖 尿 病（）患者作为研究对象，签署知情同意后根据眼底病变情况分为 （）组和 （）组。收集各组人群年龄、性别、病程、身高、体重、等一般情况，检测血糖、血脂、肽、糖化血红蛋白、尿微量白蛋白等临床指标。采用 测序 法 检 测 两 组 患 者 外 周 血 中 基 因 位点基因型，比较两组 基因型及等 位 基 因 的 分 布 情 况，分 析 基 因 位点与 关联性；并采用生物信息学方法分析 基因转录物在 发生发展中可能的机制。统计学方法应用 软件进行统计学分析，采用均数标准差描述计量资料，两组间均数的比较采用 检验，两组间计数资料比较采用四格表资料的 确切概率法，以 为差异有统计学意义。生物信息学方法通过生物信息数据库预测靶向 的，对 进行靶基因预测分析，对靶基因进行 功能富集分析、通路富集分析查找 可能参与的信号通路，再应用 数据库，使用 网络分析，验证 基因参与 发生发展可能的机制。锦州医科大学学报 年 月，（）结 果 一般资料比较本研究共纳入 例受试者，其中男性 人，女性 人，年龄范围 岁，根据是否伴糖尿病视网膜病变分为 组，其中 （）组分期均小于 期，收集一般资料，统计分析结果。（）组与 （）组患者性别、年龄、收缩压、舒张压及 比较无统计学差异（），（）组病程长于 （）组，两组病程比较差异具有统计学意义（），见表。两组间临床生化指标的比较临床生化指标、空腹 肽、血肌酐两组间比较差异无统计学意义（），见表。表 （）组和 （）组一般资料比较项目（）组（）组 值 值性别（男 女）年龄（岁）体重指数（）收缩压（）舒张压（）糖尿病病程（年）注：与 （）组比较，表 （）组和 （）组临床生化指标特征（）项目（）组（）组 值 值空腹血糖（）糖化血红蛋白（）空腹 肽（）甘油三酯（）胆固醇（）低密度脂蛋白（）血肌酐（）两组 基因 位点等位基因分布情况比较（）组 基因 位点等位基因型有 和 两种，（）组则均为，两组 基因 位点等位基因分布数量比较，差异具有统计学意义（），见表；两组间 和 等位基因占比比较 ，具有统计学意义，见表。该研究结论推测 基因 位点等位基因型为 可能作为 的预测因素；等位基因型为 可能为 的保护因素。利用生物信息学分析 基因参与 发生发展可能的机制 运用 种数据库预测可靶向调控 的 使用 数据库检索发现 与、等 个 相互作用。通过 数据库预测可靶向调控 的 共有 个，再次应用 数据库预测可靶向调控 的 发现共有 个，将上述 个数据库中的 取交集，分析结果发现靶向调控 交集的 只有、与 互靶，见图。表 （）组和 （）组 基因 位点基因分布情况比较组别 合计 值（）组 （）组合计 注：与 （）组比较，基因型 和 比较 王玲，等：基因 位点多态性与 型糖尿病视网膜病变的相关性表 （）组和 （）组 基因 位点等位基因分布情况比较组别合计 值（）组 （）组合计 注：与 （）组比较，等位基因 和 比较 图 、数据库预测靶向调控 的 韦恩图 对可靶向调控 的 个交集 进行靶基因预测分析在、中预测 靶基因分别有、个结果，取集合后得到 个靶基因；靶基因分别有、个结果，取集合后得到 个靶基因；靶基因分别有、个结果，取集合后得到 个靶基因；靶基因分别有、个结果，取集合后得到 个靶基因；将 个 靶基因取交集后得到个靶基因，见图。图 靶向 个 进行靶基因预测韦恩图 功能富集分析对 个靶基因进行 功能富集分析，将 值设定为 获得分析结果。生物学进程：聚合酶 启动子转录的正调控、内皮细胞形态发生、转录调控，模板化、聚合酶 启动子转录的负调控、转录 模板化、血小板源性生长因子受体信号通路、蛋白激酶 信号的正调控等，见图。细胞组分：核、早期内膜、核质、吞噬泡、细胞表面、细胞质小泡，见图。分子功能：蛋白质结合、结合、蛋白激酶活性、转录因子活性，序列特异性 结合、转录激活物活性，聚合酶 核心启动子近端序列特异性结合、聚合酶转录辅激活因子活性、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性等，见图。图 个靶基因生物学进程气泡图图 个靶基因细胞组分气泡图锦州医科大学学报 年 月，（）图 个靶基因分子功能气泡图 功能富集分析对 个靶基因进行 通路富集分析，将 值设定为 获得分析结果：细菌侵袭上皮细胞、信号通路、破骨细胞分化、粘合连接、信号通路，见图。图 个靶基因 功能分析 应用 数据库验证 基因参与 发生发展可能的机制 数据库中使用 网络分析，得到具有 个节点数的 蛋白互作网络，见图，值 。其中与 相互作用的蛋白（）包 括、，大多数均参与甲状腺激素信号通路、信号通路、胰高血糖素信号通路、粘合连接等信号通路，见表。与 通路富集分析交集的信号通路为 信号通路及粘合连接，提示 基因可能通过 信号通路及粘合连接信号通路调控 的发生发展。图 蛋白相关的 网络图表 蛋白参与信号通路 王玲，等：基因 位点多态性与 型糖尿病视网膜病变的相关性续表 （）讨 论 是临床常见的慢性疾病之一，其多重并发症可累积全身多个脏器，其中 是 常见和严重的微血管并发症之一。目前认为 是一个多基因、多阶段性疾病，其病理改变可能涉及有关代谢酶、炎症、细胞生长、细胞增生、细胞周期、信号传导、细胞外基质以及离子通道等相关基因的变化。通过多年的研究认识到人类基因多态性与 之间的关系，但其发病机制目前尚不十分明确。故深入了解 的分子发病机制，以期找到 新的预测，诊治靶点具有重要意义。是核激素受体超家族（类固醇，甲状腺素，维生素 等）的成员，是体内脂肪细胞分化和代谢调节的重要分子之一，是脂肪组织分化时所必需的，参与能量代谢、脂肪生成与分化及葡萄糖稳态控制的整合。基因作为 的候选基因，在不同的研究、不同种群中得到了不同的结果。一项在意大利人群中进行的研究共统计了 例患者，认为 基因的 多态性在女性白种人中与 的发生有相关性，而 和 两个位点 则 没 有 发 现 相 关性。而 年的一项 分析显示，多态性在白种人及亚洲人群中对 患者发生 具有显著保护作用。在巴基斯坦进行的一项研究也得到类似的结果，认为 基因型对 的发生具有保护性抵抗作用。但在印度 例 患者中进行的一项研究则认为在北部印度人群中 与 的发生没有明显的相关性。本研究显示，基因 （）位点多态性可能与 的发生相关，两组 基因 位点等位基因分布数量比较差异有统计学意义。提示等位基因型为 可能作为 的预测因子，等位基因型为 可能为 的保护因子。在基因型为 的 患者中，更要重视早期定期进行 筛查，以早期诊治，减少失明风险。基因多态性的不同研究中结果有所差异，可能与样本量变化、种族差异、种群结构变化等有关，也不除外 基因中有其他可能与 相关的位点。本研究样本量较少，均为北方人群，还需要扩大样本量研究以进一步证实。比较两组患者一般资料及临床指标显示：性别、年龄、收缩压、舒张压、空腹血糖、空腹 肽、血脂等指标可能对 的发生无明显锦州医科大学学报 年 月，（）影响。这与既往研究结果中 水平可能是 发生的危险因素不一致，可能需要在更大样本量的研究中进一步验证。两组患者的病程比较差异具有统计学意义，提示病程可能是 发生的危险因素，与既往研究结果一致，可见随着 患者病程的增加发生 的风险也增加，故对长病程 患者更要重视定期进行眼底筛查。本研究显示在 发生发展中 基因可能起到作用，为进一步分析 基因是否受到其他基因或蛋白的调控，又是通过何种途径参与 疾病进展等问题，我们利用在线的 数据库、数据库交集预测可以靶向调控 的，发现、等与 互靶。进一步对这 个 进行靶基因预测分析，取交集后得到 个目标靶基因，进行 功能富集分析，生物学进程分析揭示 个目标靶基因在 聚合酶 启动子转录的正和负调控、转录 模板化、蛋白激酶 信号的正调控等方面显著富集。可在细胞核、早期内膜、核质、吞噬泡、细胞表面、细胞质小泡中富集；同时具备蛋白质结合、结合、蛋白激酶活性、转录因子活性，转录激活物活性，聚合酶 核心启动子近端序列特异性结合、聚合酶转录辅激活因子活性、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性等分子功能。近年来广泛的 机制研究认为 为多基因参与阶段性疾病，涉及多元醇通路激活、蛋白激酶 激活，与蛋白质非酶糖基化反应、免疫炎症反应、基因及 基因调控等。进行 通路富集分析提示目标基因在细菌侵袭上皮细胞、信号通路、破骨细胞分化、粘合连接、信号通路中显著富集。同时应用 数据库验证 基因参与 发生发展可能的机制，构建 互作网络，提示 参与甲状腺激素信号通路、信号通路、胰高血糖素信号通路、粘合连接等。与 结果交集的信号通路为 信号通路及粘合连接，提示 基因可能通过 信号通路及粘合连接信号通路调控 的发生发展。通过生物信息学分析，我们认为 可能通过 信号通路和粘合连接等机制影响 的发生发展，目前在国内文献中尚未见到粘合连接通路和 相关的报道，为 发病可能的分子机制丰富了思路。综上所述，尽管该研究存在一定局限性，如样本量少，缺乏对 基因的基础验证实验等。但该研究通过生物信息网络方法，综合各数据库的信息，更系统的探讨 与 分子层面可能的机制，为临床实验研究提供依据。如能进一步扩大临床研究的样本量，未来研究方向可进一步在体内体外进行基础研究进一步印证 基因 位点等位基因型有望成为 的预测基因，、可能作为 治疗潜在药物作用靶点，在 发生发展中可能的分子机制如 及信号通路等有待进一步研究。参考文献：中华医学会糖尿病学分会 中国 型糖尿病防治指南（年版）中华糖尿病杂志，（）：杨金奎，鹿斌 糖尿病视网膜病变防治专家共识 中华糖尿病杂志，（）：，“”，（）：，（）：，：，（）：，：，：，（）：，：，：，（）：姚晓楠，王良雨，彭丽俊，等 在糖尿病视网膜病变发病机制中的作用 国际眼科杂志，（）：袁俊菲，林杰，李晓军：型糖尿病潜在的新型生物标志物 临床检验杂志，（）：收稿日期：王玲，等：基因 位点多态性与 型糖尿病视网膜病变的相关性