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FABP2多态性与2型糖尿病胰岛素抵抗、糖、脂代谢的关系

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蚌埠医学院学报2008年11月第33卷第6期 [文章编号]1oo0—2200(2008)O6—0739_Cl4 ·739 基础医学· FABP2多态性与2型糖尿病胰岛素抵抗、糖、脂代谢的关系 周海艳 ,石建华 ,黄泳齐 [摘要]目的:探讨小肠脂肪酸结合蛋白基因(FABP2)多态性与2型糖尿病(T2DM)胰岛素抵抗、糖、脂代谢的关系。方法:应 用聚合酶链反应,对140例蚌埠地区汉族人80例2型糖尿病( DM)组及60例正常对照(Nc)组的小肠脂肪酸结合蛋白基因 54密码子的 o I酶切位点进行限性片段长度多态性分析。结果:蚌埠地区汉族人存在FABP2 Hha I多态性位点,有FABP2 Ala54Ala、A1a54Thr和Thr54Thr多态片段(等位基因频率Ala为0.67,Thr为0.33)。与Nc组比较,T2DM组的胰岛素抵抗指 数(H0MA-IR指数)、胰岛素均明显增高(P<0.01),胰岛素敏感指数显著降低(P<0.01);甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋 白均明显增高(P<0.01),高密度脂蛋白明显降低(P<0.01)。 DM组中,FABP2 Al£L54Ala与Ala54Thr及Thr54Thr基因型 患者比较,后两者的空腹胰岛素、H0MA—IR指数、空腹血糖、甘油三酯水平、低密度脂蛋白明显增高(P<0.01),而胰岛素敏感 指数显著降低(P<0.01)。结论:蚌埠地区汉族人存在FABP2多态性。2型糖尿病患者存在胰岛素抵抗及脂代谢异常,且 FABP2 Ala54Thr、Thr54Thr基因型与胰岛素抵抗相关,是脂代谢异常的影响因素之一。 [关键词]糖尿病,2型;小肠脂肪酸结合蛋白基因;54密码子变异 [中国图书资料分类法分类号]R 587.1 [文献标识码]A Relationship between polymorphism 0f the human intestinal fatty acid binding protein gene and metabolic parameters of type 2 diabetic patients ZH0U Hai—yan ,SHI Jian.hua ,HUANG Yong—qi (1.却n me 0厂 r0胁9Z0 ,2.脚 me 0厂 d0c f , e £4 地£ed f 6H d cnz ff ,Be 6M A 233004, 加) [Abstract] objective:To explore relationship between polym0rphism of the human intestina1 faltty acid binding pmtein gene nd metab0lic parameters 0f type 2 diabetic patients.Meth0ds:0ne hundred and f0urty Han nationality in Bengbu were sereened f0r presence 0f c0don 54 variation by PCR-RFLP assay,identified by the enzyme Hha I[Eighty patients with type 2 diabetes me1litus (T2DM)and sixty n0rmal contmls(NC)].Results:The polymorp c restriction site was f0und in the FABP 2 identified by the enzyme o I in Han naIion ty of Bengbu(the freqencies of Ala54 and thr54 in Bengbu were 0.67and 0.33,respectively).The type 2 diabetes—meUitus(T2DM)subjects had higher H0MR—IR,FINS,FPG,TC,TG,LDL and lower ISI than NC subjects.The 2DM subjects with genotype Thr54(+)(Thr54 homozygotes and heter0zygotes)had higher FPG、FlNS、H0MR—IR、TG、LDL(P<0.O1) and lower ISI(P<0.01)than those with gen0type Thr(一)(Ala54 homozyg0tes).C0ndusions:The polymorphy of FABP2 has been identified in the Han nationality in Bengbu.The genotype Thr54 homozygotes and heterozygotes of FABP2 gene seems t0 be associated with the insulin resistance 0f the type 2 diabetic patients. They alsomay be involved in the detemlinati0n of lipopI_(】tein pmfiles in the ,type 2 diabetic patients. [Key words]diabetic me11itus,type 2;fatty acid binding pmtein gene;codon 54 variation [收稿日期]20o8-09-o2 [基金项目]安徽省教育厅自然科学研究资助项目(2002 kj225) [作者单位]蚌埠医学院第一附属医院1.老年病科,2.内分泌科,安 徽蚌埠233Oo4 随着人民生活水平的提高、人口老龄化、生活方 式的影响,糖尿病的发病率迅速增加。糖尿病已成 为发展中国家继心血管病和肿瘤之后的第三大非传 染性疾病。目前认为,2型糖尿病(T2DM)是一种由 多基因遗传及环境因素共同作用引起的复杂疾病。 k M,Piccirill0 CA.TGF-B1 m0dulates F0xp3 expr ssion and [8] Pyzi[作者简介]周海艳(1972一),女,硕士,住院医师. [通讯作者]石建华,研究生导师,主任医师,教授. [6] Sakaguchi S,Sakaguchi N,Asano M, nZ.Immun0logica1 se1f_ t0lemnce maintajned by activated T cells expres8i0n IL-2 recepto regulat。ry activity in distinct cD4 T cell subsets[J].., “ c B f,2007,82(2):335—346. alpha-chain8(CD25).Breakd0wn 0f single mech锄ism 0f self_ t0lemnce causes v 0us aut0immune disease『J].',,mmM加f, 1995,155(3):1 151—1 l64. [9] 王敏,张林杰,何金生,等.流式细胞术检测CFSE标记人T 细胞亚群增殖反应[J].免疫学杂志,2005,2l(5):423—426. .A mle f0r TGF—p in the ini MC,Becker C,Montele0ne G, nZ.TGF—B induces a [1O] Fant[7] Yamagiwa S,Gray JD,Hashim0t0 S, genemti0n and expansion 0f CD4 CD25 regulat0ry T cells frnm regulatory phen0type in cD4 CD25一T ceIls thmugh F0xp3 human peripheml bl00d[J].., mMMf,2ool,l66(12):7 282— 7 289. inducti0n and d0wn.regulati()n 0f smad7[J].t, mⅡn0Z,2Oo4, 172(9):5 149—5 153. 740 J Bengbu Med CoU,November 20O8,V0l_33,No.6 糖尿病病因的研究中,糖尿病相关基因研究日益受 (H0MA—IR)=(FPG×F1Ns)/22.5;胰岛素敏感指数 (ISI)=一ln(FPG×F1NS)。 到重视,脂代谢相关基因尤其受到关注。小肠脂肪 酸结合蛋白基因(FABP2基因)就属于其中之一。 我们选择近年来研究最多的第54位密码子所在的 外显子,作为扩增的目的片段,来探讨FABP2基因 多态性与我国人群T2DM糖、脂代谢的关系。 1资料与方法 1.3 统计学方法采用 ( )检验、 检验和单因 素方差分析。 2 结果 2.1 rr2DM患者组和对照组的一般特征T2DM组 和Nc组两组在性别构成比、BMI、wHR均无统计学 1.1 研究对象 T2DM组80例,男30例,年龄 意义(P>0.05)(见表1)。 (52.60±9.28)岁;女50例,年龄(57.78±7.99) 表1 DM和NC一般临床特征指标( ±s) 岁,均为rI'2DM患者(未接受胰岛素治疗),上述病 例均按1999年wH0的糖尿病诊断标准。均为 分组 n 年龄(岁) 男女 BM1 wHR 2003年10月~2O04年10月我院内分泌科住院及 I2DM 80 55.84±8.81 30 5O·24.74±2.32 0.86士0.O3 门诊患者。正常对照(NC)组60名,男23名,年龄 NC 6O 58.55±8.25 23 37 24.36±0.95 0.85±0.O3 (58.83±8.37)岁;女37名,年龄(56.1l±7.05) 1.85 O.01△ 0.38 1.95 岁,为门诊体检的正常人。所有受检对象均是蚌埠 JD >0.05 >O.05 >O.O5 >O.O5 地区汉族人,受检者之问无血缘关系。 △示 值;★示 值 1.2方法 (1)对所有研究对象按照预先设定的 2.2 蚌埠汉人FABP2_54号密码子变异情况 表格进行糖尿病调查。测身高、体重、腰臀围,测空 FABP2-Ala54存在HhaI切点,PcR产物酶解后呈 腹血糖(FPG)及餐后2 h血糖(2hPG)、总胆固醇 99 bp及81 bp两个片段,而FABP2一Thr54上月 ⅡI切 (TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL—c)、低 点消失,仅180 bp一个片段(见图1)。在14O例受 密度脂蛋白(LDL—C)及糖化血红蛋白(H【1A1C),测 试蚌埠汉人中,Ala54Ala、Ala54Thr及Thr54Thr基因 定均在cL7200全自动生化分析仪上进行。空腹胰 型频率分别为0.44、0.45及0.11,即Thr54(一)及 岛素(FINs)及餐后2 h胰岛素(2hINs)测定采用放 (+)频率分别为0.44、0.56,观察杂合度0.45。 射免疫法。(2)采用酚一氯仿法提取外周血基因组 Ala54及Thr54等基因频率分别为0.70及0.30,与 DNA。(3)FABP2基因引物设计按参考文献 ,由 文献¨ 报道美国Pima印第安人及白种人的频率 上海生物工程公司合成,序列如下:(F)5 .AcA (均为0.69及0.31)近似。基因型频率分布符合 GGT G Ivr AAT ATA GTG AAA AG一3 ,(R)5 一TAC Hardy- inbe 平衡。 ccT cAc TTC AGT Tcc GTc.3 。DNA扩增体系: 242 bp 在反应液中依次加入基因组DNA 3 l,4种脱三磷 酸核苷酸5 l各2 mm0l/L,上、下游引物各l l, 19O bp Taq Plus酶(5 u/ 1)0.5 l,MgCl2 3 l,10×Buffler 147 bp 5 l,用去离子补充反应体系至50 l(PcR扩增试 11O bp 99 bp 剂盒来自上海生工)。初次反应于95 水浴变 81 bp 10 n1in,加TaqDNA聚合酶(复华公司)2.5 u,加 50 l石蜡油进入扩增,95℃变性6O s,55 退60 s, 72 c【=延伸120 s,共35个循环,最后1次循环72℃ 图1 NC的FABP2—2号外显子PCR产物酶切图形 延伸3 min,然后用0.8%琼脂糖凝胶电泳测扩增产 物。(4)限制性内切酶消化:将扩增产物提纯后,依 2.3 FABP2基因多态性与T2DM代谢间的关系 次加入PCR产物15 I,RE l0×Buffer 2 l, 2.3.1 DM患者与NC组代谢的关系 FINs、 Acetylated BsA(10 1)0.2 l,双蒸水2.3 1, H0MA—IR均明显增高(尸<0.01),而IsI敏感指数 混匀后加入限制性内切酶mnI 10 u/ l 0.5 l 明显降低(P<0.01);FPG、TG、Tc、LDL—C、HbA1c 10 u,37℃消化l0 h(反应体系来自Pr0mega公 均明显增高(P<0.01),HDL—c明显降低(P< 司)。以8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,EB染色、 0.01)(见表2)。 摄片。(5)公式计算:体重指数(BMI)按照体重 2.3.2 FABP2基因多态性与糖尿病患者代谢的关 (kg)除以身高的平方(m )。胰岛素抵抗指数 系将糖尿病患者按照FA8P2基因型分成3组进 医学院学报2008年11月第33卷第6期 行比较(FABP2 Ala 54Ala、Ala54Thr与Thr54Thr), Ala54Ala与Ala54Thr及Thr54Thr基因型患者的 741 收、代谢和(或)转运。FABP2蛋白含有131个氨基 酸残基,分子量为15 kDa_2 J。三维结构像一个半扁 平的圆柱体,一端开放,一端关闭。圆柱体的体部由 1O个反向平行的p序列构成,互相配对的p序列又 组成p板,依次p板又形成了所谓的p片层。B片 FINS、HOMA-IR指数、FPG、TG、LDL比较,Ala54Thr 及Thr54Thr基因型患者比Ala54Ala明显增高(P< O.O1),IsI显著降低(P<0.01)。Nc组中3组FPG 和TC差异有统计学意义(P<0.01),其余各项比较 均无统计学意义(尸>0.05)(见表3)。 层的末端由两个仪螺旋封闭。两个B片层合起来 的结构称之为钳夹。这种蛋白结构的关键部位是8 钳夹转角处54和55位的氨基酸,若FABP2基因发 3讨论 生变异,导致转角处氨基酸出现任何细微变化(例 FABP2是细胞内脂质结合蛋白家族中的成员 如Ala54Thr),都能影响FABP2的结构、特性,从而 之一,它参与细胞内长链脂肪酸(16~20 c)的吸 影响它对长链脂肪酸的亲和力。 表2两组IR、糖、脂代谢各参数比较( ±s) 表3 T2DM组和Nc组不同基因型的IR、糖、脂代谢参数比较( ±s) 作为脂类代谢基因,FABP2基因54位密码子 BMI、体脂含量、空腹血浆甘油三酯水平增高亦相 变异作为危险因子被广泛的研究其与血脂、血糖的 关,而在芬兰人 的研究则提示FABP2 Ala54Thr 关系 。然而,迄今为止关于FABP2 Ala54Thr该 各种基因型间体重、BMI、体脂含量等均无统计学意 基因多态性与脂代谢异常及T2DM糖、脂代谢的关 义。 系的研究结论尚不一致。美国人 和日本人 的 本研究中,rr2DM组的H0MA.IR指数、FINS、 研究表明,FABP2基因Ala54Thr其变异基因频率与 FPG明显增高(P<0.01),IsI显著降低(P<0.01); 742 J Bengbu Med CoU,N0vember 2O08,V0lI 33,N0.6 TG、Tc、LDL明显增高(尸<0.O1),HDL明显降低 [5] Zhang F,¨cke C,Baier LJ,e f.S01uti0n stnlcture 0f human (P<0.01)。这表明T 2DM组中存在胰岛素抵抗及 intestin8l fat【y acid bindjng pmtein with a naturallyoccuⅡing 脂代谢异常。FABP2 Ala54Ala与AlaL54Thr及 sin e arnin0 acid substitution (A54T) that is ass0ciated with aItered lipid metabolism[J].B em £,y,2003,42(24): Thr54Thr基因型患者的空腹胰岛素、HOMA.IR指 7 339—7 347. 数、空腹血糖比较,Ala54Thr及Thr54Thr基因型患 [6] Albala C,Sant0s JL,Cifuentes M,e 口2.Intestinal FABP2 A54T 者比Ala54Ala明显增高(P<0.01),胰岛素敏感指 p0lym0rphi8m:association with insu1in resistance and 0besity in 数显著降低(P<0.01);FABP2 Ala54Ala与 women[J].D6∞胍,2Oo4,l2(2):340—345. [7] Chiu KC,Chuang LM,Chu A,e£口f.Fatty acid binding pr0tein 2 Ala54Thr及Thr54Thr基因型患者的TG水平、LDL andin8ulin resistance[J].E _, £,200l,31(6):521— 比较,Ala54Thr及Thr54Thr基因型患者比Ala54A1a 527. 明显增高(P<0.O1)。这表明FABP2基因Ala54 [8] Galluzzi JR,Cupples LA,Meigs JB,e 8Z.Ass0ciati0n of the Ala54一Thr p01ymorphism in the intestinal flatty acid bjn出ng Thr、Thr54Thr组不仅存在胰岛素抵抗,而且存在脂 pn】tein with 2一h p0stchallenge insulin levels in the Fr洲ingham 代谢异常。这与Baier等 研究的结果相似。其可 Offspring study[J].D 06e细 re,2oo1,24(7):1 161—1 166. 能的机制是变异的FABP2基因编码的蛋白对长链 [9] Weiss EP,Bmndauer J,Kulaputana 0, 。川眦BP2 Ala54Thr 脂肪酸的吸收增加,从而导致血TG水平明显增高, gen0type is ass0ciated with gluc0regulat0ry functi0n and lipid 进一步导致脂代谢异常。血脂代谢异常进一步增加 0x-dati0n after a high-fat mea1 in sedentary n0ndiabetic men and 了T2DM发病的危险性。有试验表明血脂中的游离 women[J]. , ,Cz n^7“l r,2007,85(1):1O2—108. [1O] Pihlajamaki J,Rissanen J,Heikkinen s,e£ oz. C0don 54 脂肪酸的增高可导致胰岛的B细胞的凋亡_1 ,变异 p01ym0rphism of the human intestina1 fatty acid bjnding prutein 2 的FABP2蛋白与FA的亲和力比野生型的FABP2 gene is ass0ciated with dyslip试emias but n0t with insu1in 蛋白要高 。因此该突变将导致血浆FA的增加。 resistance in patients w.fh familial c0mbined hyperlipid m-a[J]. 高FA可从以下几个途径导致胰岛素抵抗:(1)FA A,钯 ∞c r r0m6-钒c曰 0Z,1997,17(6):1 039—1 O44. Nakanishi S,Yamane K,K锄ei N, 0f.The efflect of 可影响胰岛素的合成和释放,导致高胰岛素血 p0lym0rphism in the intestinal fatty cid_binding prI】tein 2 geneon 症 。(2)Ala54Thr的变异情况下,游离脂肪酸的 fat metabolism is associated with gender and obesity am0ngst 增加可以导致脂肪细胞的加速肥大,尤其是伴有正 n0n·diabeticJ印anese—Americans[J]. D 06 06∞朋 £06, 2Oo4,6(1):45—49. 碳平衡的情况下,脂肪细胞的肥大导致脂肪细胞膜 [12] Erkkila AT,Lindi V,Leht0 S,以血Z.Variation in the f tty acid 表面的胰岛素受体密度降低,并可抑制胰岛素与受 binding pr0tein 2 gene is n0t associated with markers 0f metabolic 体的结合。¨ 。(3)FA可抑制外周组织对葡萄糖的 syndr0me inpatients with c0r0nar)r hean disease[J]. 打 06 摄取,促进糖原异生 。(4)高FA可抑制胰岛素 rd o c D如,20o2,12(2):53—59. 的信号传导及胰岛素受体酪氨酸磷酸酶的活性,促 [13] Baier U,Sacchettini JC,Kn0wler WC,以0f.An amin0 acid substituti0n in the human intestinal fatty acid binding pr0tein is 进靶细胞内蛋白酪氨酸磷酸酶的表达,并抑制胰岛 associated with increased faltty acid binding,increased fat 素受体底物的表达及酪氨酸磷酸化 ]。 oxidati0n,andinsulin resistance[J].1,c2 吣s ,l995,95(3): 本研究表明FABP2基因Ala54Thr多态性可作 l 28l—l 287. 为 DM密切相关的胰岛素抵抗和脂代谢异常的筛选 [14] Shimabukum M,zhou YT,Levi M,ez 0z.Tm itazone lowers islet falt and restores beta ce1l functi0n 0f Zucker diabetic fattv mts 指标之一,对从分子水平防治T2DM具有一定意义。 [J].',B 0 c em,1998,273(6):3 547—3 550. [ 参 考 文 献 ] [15] Baier LJ,Bogardus C,Sacchettini JC.A polymorphismin the [1] Ge0rg0p0ul0s A,Aras 0,Nouts0u M, of.un1ike type 2 human intestina1 fatty acid binding pr0tein alters fatty acid diabetes,type 1 d0es n0t intemct with the c0don 54 p01ym0rphism transp0n acmss cac0-2 cells[J]..,曰 0f c^em,1996,271(8): of the fatty acid binding pr0tein 2 gene[J]..,a E oc f lO 892—10 896. 060f 5m,2oo2,87(8):3 735—3 739. [16] B0den G.R0le of faIty acids in the pathogenesis 0f insul’n [2] Bemlohr DA,simpson MA,Hertzel AV.Intracellu1ar lipid_bindjng resistance and NIDDM[J].D 口6e£∞,1997,46(1):3—10. pr0teins,蛐dtheir genes[J].AnnM R鲫Ⅳ ,l997,l7(7):277— [17] Ivy JL,Zderic TW,Fo D L.P venli0n and treatment of non- 3O3. in吕ulin-dependent diabetes mellitus[J]. erc sp0 & , [3] si1ver KD,shu1diner AR.candidate genes f0r type 2 diabetes l999,27(1):1—36. meuitus[M]//LeRoith D,Tayl0r SI,Olefsky JM,eds.Diabetes [18] 邵建华,高妍,袁振芳.游离脂肪酸对大鼠骨骼肌细胞胰岛 mellitus:a fundamental ldnd clinical text. Philade1phia,PA: 素受体与胰岛素受体底物1的表达和酪氨酸磷酸化的影响 Lippinc0tt WiIlian1s&Wilkins,20oO:7O5—719. [J].北京医科大学学报,1998,30(5):425—428. [4] weiss EP,Bmwn MD,shuldiner AR,e£oz.Fatty acid binding [19] 邵建华,高妍,袁振芳.游离脂肪酸抑制大鼠肝细胞胰岛素 pmtein_2 gene v ants and insulin resistaIlce: gene and 受体和胰岛素受体底物2l酪氨酸磷酸化[J].中华内分泌代 geneenvimnment interacti0n effects[J]. 02 加m ,2oo2, 谢杂志,1999,15(6):342—345. 1O(3):145一l57. 

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