河北地区FTO-rs9930506基因多态性与T2DM发病及认知功能的关系*

甄艳凤 ，刘兴宇 ，房辉 ，田骆冰 ，徐刚 ，杨岳 ，孙雪玲，张鹤，许静，周蕾

（河北省唐山市工人医院 1.内分泌二科，2.神经外科，3.烧伤科，河北 唐山 063000）

肥胖相关基因（fat mass and obesity associated,FTO）rs9930506位点是目前研究最多的位点之一，国外研究显示，FTO与体重增加和2型糖尿病（typ2 diabetes mellitus, T2DM）的易感性有关[1-2]。有研究发现FTO-rs9930506多态性与认知相关[3]。T2DM患者存在认知损伤，尤以学习﹑记忆损伤为主，但其具体机制仍不清楚[4-5]。因此，本研究旨在探讨FTO-rs9930506位点多态性与T2DM发病及认知功能的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2008年3月-2010年3月于河北省唐山市工人医院住院的T2DM患者450例作为T2DM组。其中，男性232例，女性218例；平均年龄（55.0±13.4）岁；平均受教育（9.8±1.6）年。纳入标准：符合世界卫生组织1999年T2DM的诊断标准[6]。排除标准：①有脑出血﹑脑血栓等脑血管病史；②存在影响认知的严重视力﹑听力及肢体障碍者；③存在影响认知的如颅脑外伤﹑肿瘤及痴呆等中枢性神经损伤病史；④药物滥用或酒精依赖者；⑤非汉族者；⑥不愿参加本研究者。选取同期于北京某社区招募的志愿者512例无T2DM者作为对照组。其中，男性264例，女性248例；平均年龄（55.5±12.6）岁；平均受教育（11.4±2.6）年。两组患者年龄﹑受教育年限及性别比例相匹配。所有患者签署研究知情同意书，并获本院医学伦理委员会批准。

1.2 资料收集

收集所有患者的性别﹑年龄﹑受教育程度﹑身高﹑体重﹑收缩压及舒张压等一般资料。

1.3 血清指标检测及基因组DNA提取

采取所有受试者3 ml外周静脉血，2 000 r/min低温离心10min，分别收集血清及血细胞。血清空腹血糖（fasting plasma glucose, FPG）﹑总胆固醇（total cholesterol, TC）﹑空腹胰岛素（Fasting serum lisulin,FINS）及三酰甘油（Triglyceride, TG）的检测分别使用酶比法﹑甘油磷酸氧化酶法﹑电化学发光法及氧化酶法。稳态胰岛素评价指数（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）=（空腹胰岛素×空腹血糖）/22.5；使用博迈德中量血DNA提取试剂盒提取血细胞基因组DNA。

1.4 患者认知功能评价

所有患者的认知功能使用神经心理状态评定量表（repeatable battery for the assessment of neuropsychological status, RBANS）进行评价[7]。此量表包括5个分量表，分别为注意﹑视觉广度﹑言语功能﹑即刻及延迟记忆。张保华等[8]于2008年将本量表引进中国，并进行该量表在中国人群的信度和效度分析，发现重测信度为0.90，Cronbach α系数为0.90，在中国人群具有良好的信度和效度。3位研究者于量表评估前进行一致性培训，培训结束后其RBANS总分组内相关系数（interclass correlation coefficient，ICC）＜0.8。

1.5 FTO-rs9930506基因多态性检测

使用Primer 5引物设计软件，按照引物设计原则设计引物。rs9930506正向引物：5’-AACAAAGGT GGGCATAGAGAT-3’，反向引物：5’-ACTGGGCCTG CTGTCATT-3’。PCR反应：总体系25.0μl，包括4.0μl引物（10 pmol/μl），3.0μl 45 ng模板 DNA，1.0μl高质量的脱氧核糖核苷酸（2 mmol/L），1.5μl MgCl2（25 mmol/μl），Taq DNA 聚合酶 1μl，2.5μl 10×PCR buffer，高血去离子水补齐至25.0μl。试剂均购于大连宝生生物工程有限公司。

PCR反应参数设定：95℃预变性5min，95℃变性30 s，54.6℃退火30 s，72℃延伸1min，共30个循环，72℃继续延伸10min。TaiⅠ酶购自美国Fermentas公司。TaiⅠ酶酶切产物经琼脂糖电泳（2.8%），结果行UVP凝胶成像系统查看，行基因型分型。

1.6 统计学方法

数据分析采用SPSS 16.0统计学软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用方差分析；计数资料以率表示，比较用χ2检验，样本群体代表性采用Hardy-Weinberg检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 FTO-rs9930506位点基因分型结果

经TaiⅠ限制性内切酶酶切后，PCR产物共分为3个基因型：野生型AA（360 bp）﹑杂合型AG（360﹑177和183 bp）及纯和型GG（177和183 bp）。见图1。

图1 FTO-rs9930506位点酶切产物电泳图

2.2 两组患者FTO-rs9930506位点等位基因及基因型频率比较

T2DM组与对照组基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。两组患者rs9930506位点基因型及等位基因频率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组女性患者rs9930506位点等位基因频率比较，采用χ2检验，差异有统计学意义（P＜0.05），且女性等位基因G携带者T2DM的发生风险是等位基因A携带者的1.464倍，FTO-rs9930506在女性T2DM组与对照组的基因型频率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组男性受试者rs9930506位点基因型及等位基因频率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.3 T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者临床指标比较

T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者体重指数（body mass index, BMI）比较，差异有统计学意义（P＜0.05），GG基因型携带者高于AA﹑AG基因型携带者。见表2。

2.4 T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者RBANS评分比较

T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者言语能力﹑延迟记忆评分比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 3。

表1 各等位基因及基因型频率比较 例（%）

表2 T2DM组患者FTO-rs9930506位点各基因型携带者临床指标比较 （±s）

表2 T2DM组患者FTO-rs9930506位点各基因型携带者临床指标比较 （±s）

AA 9.6±4.1 2.0±1.4 1.2±0.4 5.2±1.3 4.5±3.4 2.8±0.8 25.2±3.4 AG 9.3±2.9 2.0±2.0 1.2±0.3 5.0±1.2 3.7±2.5 2.8±0.9 26.1±3.1 GG 9.3±3.0 2.2±1.7 1.1±0.4 5.2±2.4 5.5±2.7 3.0±0.9 28.5±2.0 F值 0.154 0.050 0.433 0.534 1.960 0.283 4.112

表3 T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者RBANS评分比较 （分，±s）

表3 T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者RBANS评分比较 （分，±s）

AA 88.1±16.7 88.4±13.1 97.6±14.9 74.9±15.5 87.4±13.0 83.6±16.1 AG 81.7±14.4 82.7±19.1 83.8±13.9 68.7±15.7 76.0±12.5 73.0±14.6 GG 82.1±13.0 81.4±15.7 83.9±14.5 67.1±14.9 75.8±11.5 71.9±13.0 F值 0.725 0.660 3.070 1.044 3.264 2.473

3 讨论

肥胖是T2DM发生的主要危险因素，而影响肥胖的遗传变异可能也会影响T2DM的发病。FTO主要位于下丘脑核群，该核群主要作用为管理能量平衡，该基因与肥胖相关，所以称它为肥胖基因。有研究发现FTO基因与肥胖相关的SNPs均位于第1个内含子内，该内含子在遗传上具有高度的保守性，而位于第1个内含子的rs9930506位点是目前研究最多的位点之一[1]。

本研究发现，在总体样本中，两组患者FTO-rs9930506基因型及等位基因频率比较均无差异，这与LI等的研究结果一致[9]。目前在亚洲人群中对于FTO基因多态性与T2DM发病的相关研究较多，但研究结果不仅在亚洲人群中不尽一致，与欧洲人群研究结果也有差别，提示：FTO基因不同位点的多态性具有地区﹑种族差异[9-14]。本研究发现中国汉族女性G等位基因携带者发生T2DM的风险是A等位基因携带者的1.464倍，提示中国汉族女性T2DM发病的危险等位基因是G等位基因，与LI等[9]的研究结果不同的是，笔者只在中国汉族女性人群中发现了该位点多态性与T2DM的发病相关，而LI等未发现这种相关性。国外研究在欧洲白种人群中发现了FTO-rs9930506基因多态性与T2DM总体样本发病的相关性[1]。本研究样本量少，且限于河北地区，笔者会在以后的研究中加大样本量，希望能得到更好的结果。

本研究发现T2DM组FTO-rs9930506位点各基因型携带者延迟记忆﹑言语能力有差异（P＜0.05），且在校正BMI的影响后，延迟记忆比较有差异（P＜0.05），提示GG基因型为T2DM认知损伤的危险基因型，本研究还发现GG基因型携带者BMI高于AA﹑AG基因型携带者，这可能与肥胖导致胰岛素抵抗（insulin resistance，IR），IR参与认知损伤相关[15-16]。有研究证实，FTO mRNA在大脑表达，尤以下丘脑区域表达最多，摄食调控FTO mRNA在大脑弓状核的表达[17]。FTO还可影响大脑皮层对胰岛素的敏感性，FTO基因多态性可致大脑对胰岛素的敏感性下降[18]。胰岛素可影响认知，大脑对胰岛素的敏感性降低，最终会影响认知功能。肥胖患者于外周则表现为高胰岛素血症，从而使外周向大脑运输的胰岛素量减少，大脑胰岛素总量降低，神经元β-淀粉样蛋白（beta amyloid protein，Aβ）产生增多，而胰岛素降解酶的活性降低，又使Aβ寡聚化以致堆积，Aβ具有神经毒性，使神经元损害，最终导致认知损伤[19]。作用于N-甲基-D-天门冬氨酸受体的胰岛素可使长时程增强，改善认知功能，但当IR时，胰岛素敏感性降低，致认知损伤[20]。也有研究发现FTO基因多态性与阿尔茨海默症认知损伤相关[1]。

综上所述，FTO基因rs9930506位点G等位基因是中国女性T2DM发病的危险等位基因，FTO-rs9930506基因多态性参与T2DM认知损伤。

参 考 文 献：

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