IL-33基因單核苷酸多態性與糖代謝異常的相關性*

戴文琴,楊進華,文 強,吳芳琴,程龍獻

(1.華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院心血管科，武漢 430000；2.武漢市武昌醫院心血管內科，武漢 430063;3.鄭州大學第一附屬醫院心內科，鄭州 450052)

·經驗交流·

IL-33基因單核苷酸多態性與糖代謝異常的相關性*

戴文琴1,2,楊進華1,3,文 強1,2,吳芳琴2,程龍獻1

(1.華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院心血管科，武漢 430000；2.武漢市武昌醫院心血管內科，武漢 430063;3.鄭州大學第一附屬醫院心內科，鄭州 450052)

目的 探討IL-33基因多態性與糖代謝異常(IGR)的相關性。方法 采用病例對照研究，選取2008～2010年就診于武漢市協和醫院、同濟醫院、武鋼醫院心血管內科的IGR患者165例(IGR組)，選取上述醫院同一時期糖代謝正常的非冠心病患者258例(對照組)。采用 Sequenom MassArray 和 Taqman 基因分型技術，從HaPMaP挑選了IL-33的3個單核苷酸多態位點(rs10975520、rs1929992、rs11792633)，分析其在IGR組和對照組的基因型和等位基因頻率的分布，以及與IGR人群的相關性。結果 rs1929992的基因型AA、GG、GA在IGR組和對照組中的分布頻率分別為0.182、0.333、0.485和0.194、0.353、0.453；rs10975520的基因型GG、CC、GC的分布頻率分別為0.200、0.285、0.515和0.221、0.333、0.446；rs11792633的基因型CC、TT、TC的分布頻率分別為0.182、0.327、0.491和0.194、0.349、0.457，兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)；三者的等位基因頻率在兩組中的分布亦差異無統計學意義(P>0.05)。二元Logistic回歸校正年齡、性別、吸煙和飲酒、體質量指數(BMI)、三酰甘油(TG)等危險因素后顯示，rs1929992、rs10975520、rs11792633與IGR無明顯相關性(P>0.05)。結論 IL-33的基因多態性可能與漢族人群IGR無關。

糖代謝異常；IL-33;基因多態性

糖代謝異常(IGR)包括前糖尿病(T2DM)和2型糖尿病，前者包括空腹血糖受損(IFG)、單純糖耐量受損(IGT)及二者的組合。目前研究表明，慢性炎癥在IGR的發生、發展中起著重要的作用[1-2]。IL-33/ST2是近年來新發現的一種信號傳導途徑，有研究表明，IL-33/ST2通路可以抑制泡沫細胞形成和延緩動脈粥樣硬化進程，對冠心病起到保護作用[3-4]。有研究顯示，該通路可減輕ob/ob小鼠脂肪積聚，緩解脂肪組織炎癥狀態，改善胰島素抵抗(IR)，在糖代謝中起到重要作用[5]。在臨床研究中，有學者發現嚴重肥胖患者其脂肪組織中的IL-33表達水平顯著增加[6]；也有學者證實IL-33和非糖尿病患者的體質量指數(BMI)呈負相關[7]。該通路在IGR人群中的作用機制尚不明確，二者在基因水平上的關系更是缺乏。本研究旨在探討排除冠心病診斷后IL-33基因單核苷酸多態性(SNPs)與漢族人群IGR的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2008～2010年就診于武漢市協和醫院、同濟醫院、武鋼醫院心血管內科的IGR的患者共165例(IGR組)。選擇同一時期在上述醫院就診的糖代謝正常的非冠心病患者258例(對照組)。入選標準：(1)近2周服用降糖藥物者；(2)出院診斷證實者；(3)入院后首次空腹血糖值在6.0 mmol/L以上者。排除標準：冠心病患者(血管造影術證實在至少一支主要冠狀動脈的狹窄達到50%以上)。兩組對象均為漢族非血緣個體。采用Inter-heart調查表收集研究對象的一般情況、家族史、職業史及其他情況，并取得研究對象的知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 臨床及生化指標測定 常規測量血壓、身高、體質量，并根據公式BMI=體質量/身高(kg/m2)計算BMI。所有研究對象均禁食10 h以上，并于次日清晨采靜脈血，由武漢市協和醫院檢驗科按標準方法檢測研究對象血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)水平。

1.2.2 基因組DNA的提取 空腹采取肘靜脈血5 mL，注入EDTA-Na抗凝管離心管，于當天離心后采用美國PUREGENE公司的DNA提取試劑盒，根據說明書提取外周血中的DNA，并放入-80 ℃冰箱保存備用。

1.2.3 Taqman等位基因分型 采用美國ABI 7900HT等位基因分析儀，采用TaqMan基因分型技術分析。PCR反應采用美國熒光定量PCR(Taqman Master Mix)儀，相對的引物探針均根據儀器標準程序設定。PCR擴增條件為：94 ℃變性10 min，接著進入PCR擴增循環，92 ℃變性15 s，60 ℃退火延伸60 s，循環次數40次。每次均設有2個空白組和2個對照組以進行實驗室質控。

2 結 果

2.1 位點選擇及Hard-Weinberg平衡檢驗 根據Hapmap軟件共選了IL-33的5個相關基因多態，其中rs115505在Hard-Weinberg平衡檢驗中P<0.05，rs1624159的最小等位基因頻率P<0.05，不符合入選要求，最后共有3個基因多態入選(rs11792633、rs1929992、rs10975520)。所入選位點基因型分布在IGR組和對照組均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)，說明研究對象有群體代表性。

2.2 兩組對象一般資料比較 兩組間的性別比、BMI及人群中吸煙、飲酒率比較差異無統計學意義(P>0.05)。IGR組的平均年齡、TC、TG水平及高血壓發病率顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 各組對象一般資料比較

2.3 3種SNP基因型頻率和等位基因頻率的比較 與對照組比較，IGR組3個IL-33基因SNPs的基因型頻率和等位基因頻率分布，差異均無統計學意義(P>0.05)。進一步組合分析3個SNPs在兩組間比較亦差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

2.4 IGR組3種基因多態性與一般臨床特征的相關性 IGR患者為研究對象，以rs4624606、rs1041973、rs11792633不同基因型為分類標準。觀察IL-33基因的3種SNPs與IGR人群的BMI、TG、TC、高血壓的相關性。結果發現，上述臨床特征在3種SNPs的基因型之間，均無明顯相關性(P>0.05)，見表3。

表2 兩組間3種SNP基因型頻率和等位基因頻率的比較

a：P>0.05，與本組GG基因型比較；b：P>0.05，與本組CC基因型比較；c：P>0.05，與本組TT基因型比較。

表3 基因型頻率對IGR一般臨床特征的影響

2.5 二元逐步Logistic回歸分析 以全部研究對象為整體，以IGR分組為因變量，基因多態性rs位點為因子，行單因素Logistic回歸分析，未發現某一SNP與IGR有顯著相關性。在校正性別、年齡、BMI、吸煙史、飲酒史、TG、TC、高血壓等因素后，仍未發現有SNP與IGR顯著相關。

3 討 論

目前認為，T2DM是一種慢性炎癥疾病，IGR與炎癥關系密切。Rocha等[8]研究發現，T細胞介導的免疫反應在肥胖的發生過程中起著重要的作用，其中以 Th1 細胞活性增強為主，可引起一系列促炎癥細胞因子分泌的增加。以糖尿病人群為基礎的研究也發現，糖尿病患者的IL-6、TNF-α水平較非糖尿病患者顯著升高[9]。

IL-33/ST2L信號轉導通路是近年來新發現的一種信號轉導途徑，在減輕多種炎癥免疫過程中發揮重要的作用[10-12]。作為一種趨化Th2細胞的前炎癥因子，IL-33可募集Th2細胞到炎癥部位，在維持慢性炎癥中起著重要的作用[13-14]。在動物實驗中也證實了這一點，在大鼠脂肪組織中發現了一種能夠表達ST2的細胞，稱之為“脂肪相關淋巴結簇”(fat-associated lymphoid cluster，FALC)或自然輔助細胞(natural helper cell)，后者在受到IL-33刺激時產生大量的Th2型細胞因子[15]。在人類脂肪組織中也發現了IL-33/ST2和IL-1受體輔助蛋白(IL-1RacP)的表達[16]。 Miller等[5]研究發現，使用IL-33重組體干預肥胖的糖尿病大鼠模型(ob/ob)，可減少脂肪形成，并降低空腹血糖，提高機體對糖和胰島素的耐受能力，提示IL-33對肥胖人群的代謝可能具有一定的保護作用。在臨床研究中也證實，嚴重的肥胖能夠使脂肪組織以自分泌的方式增加IL-33在人體中表達[6]。

本研究探討了IL-33基因的多態性位點與IGR人群之間的關系，結果發現，入選的3個多態性位點與IGR均無相關性。進一步分析相應位點與TG、TC、BMI之間也無明顯的相關性。在本課題組未發表的數據中，也分析了相關ST2的基因多態性與IGR人群的關系，也未發現二者有明顯的相關性。這可能與本研究所選的SNP位點有關，也有可能與樣本量偏小有關。對于研究中的結果，尚需要更大規模的樣本進一步驗證。另外，IGR受遺傳因素與環境因素的共同影響，不同種群、人群的遺傳背景不同，可能會有不同的結果。同時飲食習慣、居住環境及統計方法的選擇都有可能影響研究的結果，因此，對于IL-33基因多態性與IGR人群的關系，可能需要進一步更深入的研究。

總之，通過探討IL-33基因多態性在IGR人群中的頻率分布，本研究未發現二者有明顯的關聯性，經多重回歸分析后也差異無統計學意義(P>0.05)。但結果尚需要更大規模樣本的進一步驗證。

[1]Heraclides A,Jensen TM,Rasmussen SS,et al.The pro-inflammatory biomarker soluble urokinase plasminogen activator receptor (suPAR) is associated with incident type 2 diabetes among overweight but not obese individuals with impaired glucose regulation:effect modification by smoking and body weight status[J].Diabetologia,2013,56(7):1542-1546.

[2]Hasnain SZ,Borg DJ,Harcourt BE,et al.Glycemic control in diabetes is restored by therapeutic manipulation of cytokines that regulate beta cell stress[J].Nat Med,2014,20(12):1417-1426.

[3]McLaren JE,Michael DR,Salter RC,et al.IL-33 reduces macrophage foam cell formation[J].J Immunol,2010,185(2):1222-1229.

[4]Miller AM,Xu D,Asquith DL,et al.IL-33 reduces the development of atherosclerosis[J].J Exp Med,2008,205(2):339-346.

[5]Miller A,Asquith D,Hueber A,et al.Interleukin-33 induces protective effects in adipose tissue inflammation during obesity in mice[J].Circulation Research,2010,107(5):650-658.

[6]Zeyda M,Wernly B,Demyanets S,et al.Severe obesity increases adipose tissue expression of interleukin-33 and its receptor ST2,both predominantly detectable in endothelial cells of human adipose tissue[J].Int J Obes (Lond),2013,37(5):658-665.

[7]Hasan A,Al-Ghimlas F,Warsame S,et al.IL-33 is negatively associated with the BMI and confers a protective lipid/metabolic profile in non-diabetic but not diabetic subjects[J].BMC Immunol,2014,10(5):15-19.

[8]Rocha VZ,Folco EJ,Sukhova G,et al.Interferon-gamma,a Th1 cytokine,regulates fat inflammation:a role for adaptive immunity in obesity[J].Circ Res,2008,103(5):467-476.

[9]Lucas R,Parikh SJ,Sridhar S,et al.Cytokine profiling of young overweight and obese female African American adults with prediabetes[J].Cytokine,2013,64(1):310-315.

[10]Liew FY,Pitman NI,McInnes IB.Disease-associated functions of IL-33:the new kid in the IL-1 family[J].Nat Rev Immunol,2010,10(2):103-110.

[11]Sedhom M,Pichery M,Murdoch J,et al.Neutralisation of the interleukin-33/ST2 pathway ameliorates experimental colitis through enhancement of mucosal healing In mice[J].Gut,2013,62(12):1714-1723.

[12]Li D,Guabiraba R,Besnard AG,et al.IL-33 promotes ST2-dependent lung fibrosis by the induction of alternatively activated macrophages and innate lymphoid cells in mice[J].J Allergy Clin Immunol,2014,134(10):1422-1432.

[13]Kurowska-Stolarska M,Stolarski B,Kewin P,et al.IL-33 amplifies the polarization of alternatively activated macrophages that contribute to airway inflammation[J].J Immunol,2009,183(10):6469-6477.

[14]Milovanovic M,Volarevic V,Radosavljevic G,et al.IL-33/ST2 axis in inflammation and immunopathology[J].Immunol Res,2012,52(1/2):89-99.

[15]Moro K,Yamada T,Tanabe M,et al.Innate production of T(H)2 cytokines by adipose tissue-associated c-Kit(+)Sca-1(+) lymphoid cells[J].Nature,2010,463(7280):540-544.

[16]Wood IS,Wang B,Trayhurn P.IL-33,a recently identified interleukin-1 gene family member,is expressed in human adipocytes[J].Biochem Biophys Res Commun,2009,384(1):105-109.

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.05.039

國家自然科學基金資助項目(81172750)。 作者簡介：戴文琴(1975-)，主治醫師，碩士研究生，主要從事心血管疾病診治的研究。

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1671-8348(2016)05-0690-03

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