血清腦源性神經營養因子水平及其基因G196A、C270T位點多態性與2型糖尿病的關系

陳艷，楊鳳霞，張長江

(1 南京體育學院運動健康學院，南京210008；2 南京市第二人民醫院；3 蘇北人民醫院)

2型糖尿病(T2DM)的病因較為復雜，肥胖、飲食不合理和缺乏體力活動等被認為是糖尿病的主要環境危險因素[1]。家族聚集性研究表明，糖尿病患者一級親屬糖尿病發病風險是一般人群的3.5倍；雙生子分析顯示，異卵雙生子同病率為10%～15%，同卵雙生子同病率為41%～55%。這些提示遺傳因素在T2DM的發生中發揮重要作用。腦源性神經營養因子(BDNF)是神經營養因子家族中的重要成員之一，廣泛分布于神經系統、內分泌系統等[2]。除被證實與認知功能(記憶、學習等)密切相關外，BDNF還參與了血糖代謝的調節。動物實驗研究發現，注射外源性BDNF后，糖尿病小鼠血糖水平明顯下降[3]。因此，BDNF可能參與了糖尿病發生、發展的過程。目前，BDNF基因位點中G196A和C270T兩個位點是研究的熱點[4～6]。本研究擬從血清BDNF水平變化及其基因G196A和C270T位點多態性的角度，初步探討BDNF與T2DM可能存在的關系，為臨床T2DM的治療和康復提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2015年1月～2017年12月蘇北人民醫院內分泌科收治的T2DM患者418例(病例組)，均符合2003年美國糖尿病協會(ADA)關于T2DM的診斷標準，且排除心腦血管疾病、肝腎系統疾病以及其他代謝疾病。病例組中男217例、女201例，年齡(56.78±13.84)歲，均為漢族；BMI(25.61±3.51)kg/m2，收縮壓(147.42±20.93)mmHg、舒張壓(89.11±10.53)mmHg；空腹血糖(10.21±3.32)mmol/L，高密度脂蛋白(1.38±0.54)mmol/L，低密度脂蛋白(3.01±0.79)mmol/L，甘油三酯(2.09±1.12)mmol/L。選取同一時期在該院體檢中心體檢健康者422例(對照組)，男232例、女190例，年齡(56.11±11.62)歲，均為漢族；BMI(24.33±3.51)kg/m2，收縮壓(118.21±13.92)mmHg、舒張壓(77.42±8.43)mmHg；空腹血糖(4.21±1.12)mmol/L，高密度脂蛋白(1.54±0.61)mmol/L，低密度脂蛋白(2.45±0.71)mmol/L，甘油三酯(1.81±1.17)mmol/L；兩組性別、年齡、BMI、高密度脂蛋白、甘油三酯差異無統計學意義(P均>0.05)，其余指標差異有統計學意義(P均<0.05)。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，受試者均簽署知情同意書。

1.2 血清BDNF檢測方法 取受試者空腹采集的5 mL EDTA抗凝血，分離血清層、白細胞待用。采用ELISA法檢測血清BDNF，試劑盒購自美國R&D公司，具體操作均嚴格按照說明書進行。批內變異系數<5%，批間變系數<7%。

1.3 血清BDNF基因G196A和C270T位點多態性檢測方法 運用ABI公司設計的TaqMan-MGB熒光探針實時定量PCR法檢測G196A和C270T位點基因型，探針和引物均委托上海科隆生物技術公司設計。反應在ABI 7900 PCR儀中進行，采用SDS2.3軟件讀取檢測數據。

1.4 統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。兩組計數資料比較行χ2檢驗；血清BDNF水平分布不符合正態分布，組間比較行秩和檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清BDNF水平比較 病例組血清BDNF水平為4.51(3.65,5.11)ng/mL，低于對照組的11.1(8.93,13.43)ng/mL(P<0.05)。

2.2 兩組BDNF G196A和C270T位點基因型分布比較 兩組G196A和C270T基因型的頻率分布符合Hardy-Weinberg平衡(P=0.22、0.21)，說明具有漢族人群代表性。兩組BDNF G196A位點基因型分布差異無統計學意義(P均>0.05)，病例組C270T位點CT、TT基因型分布均高于對照組(P=0.02、0.01)。見表1。

表1 兩組BDNF基因G196A和C270T位點基因型分布比較(例)

2.3 兩組不同性別BDNF基因G196A和C270T位點多態性比較 兩組在男性和女性人群中G196A位點多態性分布差異無統計學意義(P均>0.05)，在男性人群中C270T位點多態性分布差異無統計學意義(P>0.05)，在女性人群中C270T位點多態性分布差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組不同性別BDNF基因G196A和C270T多態性比較(例)

注：11代表兩位點野生純合基因型，12代表雜合基因型，22代表突變純合基因型。

3 討論

隨著經濟的發展、人們生活方式的改變，全球T2DM患病人數呈急劇增加趨勢，成為全球主要健康問題之一。中國是糖尿病大國，與發達國家糖尿病患者主要以老年人口為主不同的是，中國T2DM發病年齡較年輕[7]。糖尿病可引起多種并發癥，如心腦血管疾病、腎病、視網膜病變和糖尿病足等，給家庭和社會帶來巨大的經濟和社會負擔，已成為影響經濟發展的因素[8]。

研究認為，糖尿病患病率上升是高熱量飲食、缺乏體力活動等環境因素作用于糖尿病易感者的結果。全基因組關聯研究(GWAS)亦發現，基因遺傳因素在T2DM發病發展過程中也發揮重要作用[9]。截至目前，已有20余篇關于T2DM GWAS的研究報道，共發現了約40余個T2DM的易感基因或區域[10]。

近年來，BDNF在調控機體血糖方面的功能成為研究的熱點。Eyileten等[4]研究發現，BDNF可以通過營養胰島β細胞間接調節胰高血糖素的分泌，從而最終影響機體血糖水平。體外實驗還發現，在BDNF基因缺失的小鼠中普遍存在胰島素抵抗，且體質量明顯高于正常小鼠[11]。這些生理學實驗均表明，BDNF與T2DM的病理過程密切相關。本研發現，T2DM患者血清BDNF水平低于健康對照者，表明機體血清BDNF水平與T2DM的發病風險存在關聯。這與徐海元等[12]的研究結果一致，對T2DM臨床治療具有一定指導意義。

人類BDNF基因位于第11號染色體短臂上，長約750 bp，可編碼252個氨基酸。近年來，BDNF基因多態性已被發現與多種疾病的發病風險存在關聯，尤其是神經相關疾病，如阿爾茨海默病、抑郁癥等[13]。近年來，關于BDNF基因多態性對T2DM發病風險的影響也受到關注。Eyileten等[4]研究發現，血清BDNF水平與T2DM的發病存在關聯，但未發現其基因多態性與T2DM存在關聯。隨后，Guo等[14]也發現T2DM患者體內血清BDNF水平低于正常人群，也未發現BDNF基因Val66Met位點多態性能夠影響T2DM的發病。本研究采用TaqMan-MGB熒光探針實時定量PCR法檢測G196A和C270T位點基因型分布，結果發現病例組中C270T位點的CT和TT基因型要高于對照組，提示CT/TT可以顯著增加個體T2DM的發病風險；然而，未發現G196A位點多態性與T2DM的發病風險存在關聯。在分層分析研究中，我們亦發現C270T基因多態性與女性T2DM患者的發病存在關聯，未發現其與男性T2DM患者的發病存在關聯，可見C270T多態性對T2DM的發病影響可能在女性人群中更為明顯。這一結論與周東浩[15]的研究結果一致。

目前，關于BDNF具體影響T2DM的機制尚不清楚，上述結果僅僅是在小樣本人群中得到。此外，研究對象全部來自醫院，不可避免存在選擇偏倚等。因此，還需進一步擴大樣本量，在其他人群中進行驗證。除此之外，環境相關的因素與遺傳因素聯合作用對T2DM發病機制的影響值得深入探索。