代謝綜合征與基因多態(tài)性研究進展

樓雪勇　劉艷芬

【摘要】 代謝綜合征是一類以高血壓、肥胖、高脂血癥、胰島素抵抗等多種危險因素集合的臨床代謝異常綜合征，是由遺傳與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，隨著發(fā)病率逐漸增加已成為當(dāng)前研究的熱點，目前研究發(fā)現(xiàn)許多基因多態(tài)性與代謝綜合征發(fā)病有關(guān)，但其發(fā)病機制還需進一步深入研究，本文就代謝綜合征危險因素與基因多態(tài)性進行系統(tǒng)的綜述。

【關(guān)鍵詞】 代謝綜合征; 基因; 多態(tài)性

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.03.084 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6805（2019）03-0-03

Research Progress of Metabolic Syndrome and Genetic Polymorphism/LOU Xueyong，LIU Yanfen.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（3）：-177

【Abstract】 Metabolic syndrome is a clinical metabolic syndrome contains hypertension，obesity，hyperlipidemia，insulin resistance and other risk factors.It is the result of the combination of genetic and environmental factors，it has become a hotspot of current research with the increasing incidence，many genetic polymorphisms are found to be associated with the pathogenesis of metabolic syndrome，but the mechanism needs further study，this paper reviews the metabolic syndrome risk factors and gene polymorphism.

【Key words】 Metabolic syndrome; Gene; Polymorphism，

First-authors address：Central Hospital of Jinhua，Jinhua 321000，China

代謝綜合征是一類以高血壓、肥胖、高脂血癥、胰島素抵抗等多種危險因素集合的臨床代謝異常綜合征[1]，是導(dǎo)致心腦血管疾病等慢性病發(fā)病的“源泉”，是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果[2-3]，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活習(xí)慣的改變，飲食不規(guī)律，代謝綜合征發(fā)病率日益增高，成為嚴(yán)重威脅公共健康、增加醫(yī)療負(fù)擔(dān)、致殘率和致死率的主要危險因素[4]。近些年來，各地對代謝綜合征的各相關(guān)研究因素展開了廣泛的研究，鑒于本綜合征與多種代謝相關(guān)疾病有密切的聯(lián)系，2005年4月，

國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）就代謝綜合征的診斷及防治提出了全球統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和分子生物學(xué)水平的提升，代謝和相關(guān)基因的研究得到重視，目前已有研究證實基因多態(tài)性和代謝綜合征相關(guān)，基因多態(tài)性是一種遺傳變異方式，是指在一個生物群體中，同時和經(jīng)常存在兩種或多種不連續(xù)的變異型或基因型（genotype）或等位基因（allele），基因水平上的變異導(dǎo)致多態(tài)性的產(chǎn)生，一般發(fā)生在基因序列中非編碼區(qū)域和無顯著調(diào)節(jié)功能區(qū)。本文對代謝綜合征各相關(guān)危險因素與基因多態(tài)性研究進行系統(tǒng)的綜述，見圖1。

1 代謝綜合征相關(guān)基因多態(tài)性的研究

1.1 高血壓相關(guān)基因多態(tài)性的研究

高血壓對心腦血管疾病的影響地位使之成為重大的公共衛(wèi)生問題[6]，遺傳因素對高血壓有一定的影響[7]。

DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）位于染色體19p13.2，含有40個外顯子和39個內(nèi)含子，約有1620個氨基酸長度[8]，DNMT1等位基因A位點rs2228611多態(tài)性會增加高血壓風(fēng)險，進一步調(diào)整性別后比較，發(fā)現(xiàn)只在男性中有統(tǒng)計學(xué)意義[9]。腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor-a-308G/A，TNF-α-308G/A） 刺激細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而提高黏附分子的表達和增加中性粒細(xì)胞的活化，腫瘤壞死因子基因位于第6號染色體上，屬于第三類區(qū)域人類白細(xì)胞抗原，促紅細(xì)胞生成素人肝細(xì)胞受體A6基因（Erythropoietin-producing human hepatocellular receptor A6 gene，EPHA6）在韓國人群中研究發(fā)現(xiàn)，EPHA6 rs4857055 C>T位點TT基因型有更高的高血壓風(fēng)險[10]。

1.2 肥胖相關(guān)基因多態(tài)性的研究

肥胖是一種由遺傳因素、飲食習(xí)慣因素、環(huán)境因素等多種因素引起的嚴(yán)重危害人類健康的慢性疾病，是導(dǎo)致多種慢性病如糖尿病、心血管疾病發(fā)生的危險因素。

根據(jù)全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）確定，有97個基因位點與肥胖有關(guān)[11]，鋅指同源盒3（zinc finger homeobox 3，ZFHX3）基因作為增強人甲胎蛋白（AFP）基因的被編碼蛋白基因，在朝鮮人群中研究發(fā)現(xiàn)，分析由7個位點（rs4788480，rs8055870，rs1010852，rs16971447，rs9930445，rs4788489，rs879324）多態(tài)性與肥胖密切相關(guān)[12]。

1.3 血脂紊亂相關(guān)基因多態(tài)性的研究

血脂是血液中游離或與其他分子結(jié)合的脂質(zhì)，血脂紊亂主要表現(xiàn)為高膽固醇、高甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇升高及高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）水平降低，隨著生活水平的提高及飲食習(xí)慣的改變，我國人群血脂紊亂人群日益增高，血脂紊亂是導(dǎo)致心腦血管疾病的重要危險因素[13-14]。

載脂蛋白B（Apolipoprotein B，APOB）是一個主要的乳糜微粒的結(jié)構(gòu)蛋白，位于人類染色體2p23-24，包含28個內(nèi)含子和29個外顯子，全長43 kb，APOB rs1042034和rs676210多態(tài)性與高脂血癥相關(guān)，其中rs1042034AG基因型 、rs1042034 AG+AA基因型、rs676210AG基因型及rs676210AG+GG 基因型增加高血壓的風(fēng)險因素分別是1.67倍、1.63倍、1.72倍及1.67倍[15]。尼克酰胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶（Nicotinamide N-methyltransferase，NNMT）rs694539多態(tài)性與高血脂顯著相關(guān)，可能與rs1941404多態(tài)性對靜息能量消耗的影響有關(guān)[16]。

1.4 胰島素抵抗相關(guān)基因多態(tài)性的研究

胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）是導(dǎo)致代謝綜合征的土壤，是指機體對胰島素敏感性下降的一種表現(xiàn)形式，全球范圍內(nèi)胰島素抵抗患病率由于肥胖流行而增加[17]。對胰島素敏感性遺傳基礎(chǔ)的進一步了解可能會帶來更好的診斷和治療選擇，已有研究表明相關(guān)基因多態(tài)性與胰島素抵抗密切相關(guān)。

在人類研究中，肥胖和BDNF基因多態(tài)性呈正相關(guān)。BDNF基因多態(tài)性Val66Met rs6265位點的66Met雜合子人群的BMI指數(shù)比Val66Met純合子+66Val雜合子的人群低，全基因組關(guān)聯(lián)研究也發(fā)現(xiàn)Val66Met等位基因變異與BMI相關(guān)[18]，瘦素（Leptin）是一種內(nèi)分泌激素，通過瘦素受體（Leptinreceptor，LEPR）的介導(dǎo)調(diào)節(jié)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)起關(guān)鍵作用，編碼瘦素基因多態(tài)性與代謝異常有關(guān)，LEPR rs11804091基因多態(tài)性影響胰島素抵抗[19]。

2 結(jié)語與展望

隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，代謝綜合征與基因多態(tài)性之間的關(guān)系不斷被揭示，以往的相關(guān)綜述主要側(cè)重于某些隨機的基因多態(tài)性與代謝綜合征的研究，而本文是從代謝綜合征的危險因素出發(fā)，總結(jié)各危險因素相關(guān)基因多態(tài)性與代謝綜合征的關(guān)系。在代謝綜合征的危險因素高血壓、肥胖、脂代謝紊亂及胰島素抵抗中均發(fā)現(xiàn)大量基因多態(tài)性影響導(dǎo)致代謝綜合征的發(fā)生及發(fā)展，表明這些基因多態(tài)性在代謝綜合征發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，提示相關(guān)危險因素可能通過影響基因多態(tài)性進一步導(dǎo)致代謝綜合征的發(fā)生。

雖然代謝綜合征與基因多態(tài)性已取得了一定的進展，但是還有很多方面未曾了解，比如基因多態(tài)性發(fā)生的時間及機制，基因多態(tài)性在代謝綜合征發(fā)病過程中的重要程度，基因篩選的特異性，是否從代謝綜合征進展終末期心腦血管疾病著手篩選基因特異性會更強，如心腦血管疾病的重要影響因素高同型半胱氨酸血癥相關(guān)基因入手，研究其基因多態(tài)性與代謝綜合征的關(guān)系[20]。雖然基因多態(tài)性與代謝綜合征發(fā)病影響關(guān)系的具體機制并不十分明確，某些基因多態(tài)性對代謝綜合征的診斷仍存在爭議，但是隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷進步和研究的不斷發(fā)展，它們之間的關(guān)系會逐漸明了，人類將在代謝綜合征的早期預(yù)防及治療中取得重大進展。

參考文獻

[1] Samson S L，Garber A J.Metabolic syndrome[J].Endocrinology and Metabolism Clinics of North America，2014，43（1）：1-23.

[2] Yamaoka K，Tango T.Effects of lifestyle modification on metabolic syndrome：a systematic review and meta-analysis[J].BMC Medicine，2012，10（1）：138.

[3] Povel C M，Boer J M，Reiling E，et al.Genetic variants and the metabolic syndrome：a systematic review[J].Obesity Reviews：an Official Hournal of the International Association for the Study of Obesity，2011，12（11）：952-967.

[4] Appels C W，Vandenbroucke J P.Overweight，obesity，and mortality[J].The New England Journal of Medicine，2006，355（25）：2699.

[5] Holt R I.International Diabetes Federation re-defines the metabolic syndrome[J].Diabetes，Obesity & Metabolism，2005，7（5）：618-620.

[6] International Consortium for Blood Pressure Genome-Wide Association S，Ehret G B，Munroe P B，et al.Genetic variants in novel pathways influence blood pressure and cardiovascular disease risk[J].Nature 2011，478（11）：103-109.

[7] Botzer A，Grossman E，Moult J，et al.A system view and analysis of essential hypertension[J].Journal of Hypertension，2018，36（5）：1094.

[8] Subramaniam D，Thombre R，Dhar A，et al.DNA methyltransferases：a novel target for prevention and therapy[J].Frontiers in Oncology，2014，4（4）：80.

[9] Chen H L，Li Z M，Liu J F，et al.Polymorphism of the DNA methyltransferase 1 gene is associated with the susceptibility to essential hypertension in male[J].Clinical and Experimental Hypertension 2018，40（3）：1-7.

[10] Kim M，Yoo H J，Kim M，et al.EPHA6 rs4857055 C > T polymorphism associates with hypertension through triglyceride and LDL particle size in the Korean population[J].Lipids in Health and Disease，2017，16（1）：230.

[11] Locke A E，Kahali B，Berndt S I，et al.Genetic studies of body mass index yield new insights for obesity biology[J].Nature，2015，518（7538）：197-206.

[12] Yang S A.Association study between ZFHX3 gene polymorphisms and obesity in Korean population[J].Journal of Exercise Rehabilitation，2017，13（4）：491-494.

[13] Williams P T，F(xiàn)ranklin B A.Incident diabetes mellitus，hypertension，and cardiovascular disease risk in exercising hypercholesterolemic patients[J].The American Journal of Cardiology，2015，116（10）：1516-1520.

[14] Contel N R.Perches for primate squeeze cages[J].Laboratory Animal Science，1989，39（6）：537.

[15] Gu Q L，Han Y，Lan Y M，et al.Association between polymorphisms in the APOB gene and hyperlipidemia in the Chinese Yugur population[J].Brazilian Journal of Medical and Biological Research，2017，50（11）：6613.

[16] Zhu X J，Lin Y J，Chen W，et al.Physiological Study on Association between Nicotinamide N-Methyltransferase Gene Polymorphisms and Hyperlipidemia[J].BioMed Research International，2016，2016（2）：1-8.

[17] Einhorn D，Reaven G M，Cobin R H，et al.American College of Endocrinology position statement on the insulin resistance syndrome[J].Endocrine Practice：Official Journal of the American College of Endocrinology and the American Association of Clinical Endocrinologists，2003，9（3）：237-252.

[18] Speliotes E K，Willer C J，Berndt S I，et al.Association analyses of 249，796 individuals reveal 18 new loci associated with body mass index[J].Nature Genetics，2010，42（11）：937-948.

[19] Olza J，Ruperez A I，Gil-Campos M，et al.Leptin Receptor Gene Variant rs11804091 Is Associated with BMI and Insulin Resistance in Spanish Female Obese Children：A Case-Control Study[J].International Journal of Molecular Sciences，2017，18（8）：1690.

[20] Niro A，Sborgia G，Sborgia A，et al.Hyperhomocysteinemia in bilateral anterior ischemic optic neuropathy after conventional coronary artery bypass graft：a case report[J].Journal of Medical Case Reports，2018，12（1）：11.