HBB rs35755129基因多態(tài)性與廣西紅水河流域長壽人群血糖血脂水平的相關性

李琪琪，潘尚領

廣西醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院病理生理學教研室，南寧 530021

隨著社會人口老齡化的程度逐年加劇，老年性疾病的患病率也呈現(xiàn)上升趨勢。因此，探尋衰老以及老年性疾病的相關作用機制，實現(xiàn)規(guī)避或延緩老年性疾病的發(fā)生與發(fā)展，延長機體壽限，具有重要的生物學價值和現(xiàn)實意義。

β-珠蛋白基因(HBB)為成熟機體血液中的主要珠蛋白基因，與HBA共同決定血紅蛋白多肽鏈結(jié)構(gòu)[1]。其結(jié)構(gòu)的異常常會誘發(fā)地中海貧血、鐮狀紅細胞貧血等血液類疾病，并影響人體腎臟和肝臟的代謝功能[2]。2018年，Dluzen等[3]研究發(fā)現(xiàn)HBB在老年人體與年輕人體的血清中表達水平有所差異，認為HBB與人體壽命存在一定的相關性。轉(zhuǎn)錄翻譯的起始部位是基因表達的關鍵，啟動區(qū)基因多態(tài)性的發(fā)生可能是影響基因功能改變的重要因素[4]。因此，本研究選取HBB啟動區(qū)rs35755129位點進行基因多態(tài)性檢測，旨在探討其與廣西紅水河流域不同壽限人群血糖和血脂水平的相關性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 采用隨機抽樣的方法，選取廣西紅水河流域長壽帶研究對象303例，其中健康長壽組107名，男性27名，女性80名，年齡90～102歲；老年組68名，男性30名，女性38名，年齡65～84歲(與長壽組無血緣關系)；年輕組128名，男性68名，女性60名，年齡20～64歲。

1.2 樣本采集 根據(jù)“知情同意”原則采集研究人群的血樣，且研究對象需空腹12 h以上，次日清晨采集外周靜脈血7 mL，其中4 mL為非抗凝處理，采取血液后常溫靜置30 min，3 000 r/min離心5 min，血清分離后置-80℃冰箱中備用。所有對象在采樣前均接受問診及體格檢查，排除哮喘、糖尿病、高血壓等常見老年病。

1.3 血糖、血脂水平檢測 研究對象空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、載脂蛋白A(apolipoprotein A,Apo A)、載脂蛋白B(apolipoprotein B,Apo B)等指標均由廣西江濱醫(yī)院檢驗科進行檢測。

1.4 HBB啟動區(qū)rs35755129基因多態(tài)性分析 上游引物序列：5′-GCA CGT GGA TCC TGA GAA CT-3′；下游引物序列：5′-ATT GGA CAG CAA GAA AGC GA-3′，產(chǎn)物大小為176 bp。PCR反應體系：2×Taqmaster mix(Cwbio，No.30303)10 μL，上下游引物(10 μmol/L)各1 μL，DNA模板50 ng，加Nuclease-Free Water至20 μL。反應條件：94℃ 3 min預變性，94℃ 30 s，61℃ 30 s，72℃ 1 min反應35個循環(huán)。產(chǎn)物鑒定后由武漢金開瑞生物工程有限公司完成測序。

2 結(jié) 果

2.1 各組人群基線資料的比較 結(jié)果(表1)表明：三組人群中長壽組人群空腹血糖低于其他兩組，且與老年組相比具有顯著差異(P<0.05)。在血脂方面長壽組TC、HDL、Apo A和Apo B均低于其他兩組(P<0.05)，TG同樣低于老年組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；在老年組中TG低于年輕組(P<0.05)。

表1 各組人群基線資料的比較

▲P<0.05與老年組相比；*P<0.05與年輕組相比

2.2 各組人群HBB rs35755129基因型、等位基因分布頻率 總體人群中，HBB rs35755129主要以雜合AG基因型為主，等位基因主要以A為主。但在進行組別劃分后，長壽組等位基因型G居多，等位基因頻率為52.3%，老年組為41.2%，年輕組為42.6%。將老年組與年輕組合并為非長壽組與長壽組進行比較，AA基因型以及等位基因A與G均存在顯著差異性(P<0.05，表2)。

表2 HBB rs35755129基因型頻率及等位基因頻率比較 n(%)

*P<0.05與非長壽組(老年組與年輕組合并)相比

2.3 各組人群HBB rs35755129基因多態(tài)性與血糖和血脂水平的相關性 結(jié)果(表3)表明：在總體人群中AA基因型FBG顯著高于GG/AG基因型，血脂指標TG則明顯低于GG/AG基因型(P<0.05)；年輕組中AA基因型FBG以及TG顯著高于GG/AG基因型(P<0.05)；長壽組以及老年組中血糖血脂比較，差異無統(tǒng)計學意義。

表3 HBB rs35755129基因多態(tài)性與血脂和血糖水平的相關性

*P<0.05與同組AA基因型人群相比

進行性別分層后，結(jié)果(表4)顯示：整體男性AG/GG基因型TG水平高于AA基因型(P<0.05)，女性AG/GG基因型FBG低于AA基因型，Apo B則高于AA基因型(P<0.05)；在長壽組中男性AG/GG基因型LDL低于AA基因型(P<0.05)，女性各基因型的血糖血脂水平無顯著差異；年輕組中男性AG/GG基因型FBG低于AA基因型，TG則高于AA基因型(P<0.05)；老年組男女各基因型所對應的指標未見明顯差異。

表4 性別分層后HBB rs35755129基因多態(tài)性與血糖血脂水平的相關性

*P<0.05與同組AA基因型人群相比

3 討 論

HBB(β-globin)基因結(jié)構(gòu)保守，具有一定的抗氧化功能。相關蛋白可作為氧氣運輸載體，將氧氣從機體肺部運輸至全身，同時該基因與機體鐵蛋白代謝及活性氧簇(ROS)的產(chǎn)生密切相關[5]。近年來隨著研究的逐漸深入，科研人員發(fā)現(xiàn)HBB基因與血液性疾病有關的同時還與自身免疫性疾病、糖尿病等老年性易患疾病密切相關[6-7]。因此在長壽與衰老層面進行探討HBB基因的功能作用不但有利于提高人們的健康衰老意識，更有利于推動社會整體的健康發(fā)展。廣西紅水河流域包含多個長壽地區(qū)，人群遺傳背景單一，是人群長壽以及老年性疾病研究的理想群體。因此，本研究選取該流域地區(qū)長壽人群進行HBB基因在機體壽限中的功能探討較為可靠。

本研究結(jié)果中HBB rs35755129位點在該流域人群中基因G突變頻率為45.7%，與dbSNP數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs35755129)顯示的HBB rs35755129基因G突變頻率45.4%結(jié)果相符合。進一步分析，本研究發(fā)現(xiàn)HBB rs35755129 AA基因型以及A等位基因在長壽組中富集，而G等位基因則在老年組與年輕組中富集(P<0.05)。該結(jié)果可能表明HBB基因在機體的不同壽限中發(fā)揮主要功能調(diào)控作用的基因型有所不同，長壽群體在該位點上可能具有一定的優(yōu)勢。有研究[8-10]表明機體抗氧化能力的強弱，是其壽限延長，規(guī)避心腦血管疾病和糖尿病等常見老年性疾病發(fā)生的關鍵。而HBB基因不僅可調(diào)節(jié)血紅蛋白的產(chǎn)生，在抗氧化功能方面同樣具有重要作用。Zheng等[11]研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細胞(CTC)在進行HBB基因的過表達處理后，癌細胞中ROS的含量顯著降低，其單倍型頻率與機體氧化應激以及抗氧化能力密切相關[12-13]。

因臨床上尚未報道過HBB rs35755129基因多態(tài)性的功能作用，為分析該位點基因多態(tài)性對血糖和血脂的水平影響，本研究先整體進行了基因型對應血糖血脂水平的比較，分析發(fā)現(xiàn)，整體水平上AA基因型攜帶者的FBG水平較高，與AG/GG基因型攜帶者相比具有顯著差異(P<0.05)；而AG/GG基因型攜帶者的TG水平高于AA基因型攜帶者，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。性別是長壽研究的重要考慮因素，男性與女性的長壽機制可能有所不同。因此，本研究將樣本進行性別分層后再分析，結(jié)果顯示總體人群中男性AG/GG基因型攜帶者的TG水平高于AA基因型(P<0.05)，女性人群AA基因型攜帶者的FBG和Apo B均高于AG/GG基因型攜帶者(P<0.05)；男性長壽人群AG/GG基因型LDL低于AA基因型(P<0.05)；男性年輕人群AG/GG基因型FBG低于AA基因型，TG則高于AA基因型(P<0.05)，提示性別對于該位點多態(tài)性以及所對應的血糖血脂水平具有一定的影響。無論是3組整體基因型對應的血糖血脂指標分析結(jié)果還是性別分層后的分析結(jié)果，AG/GG基因型攜帶人群均存在多個低于AA基因型攜帶人群的血糖血脂指標。總體來說，AG/GG基因型的突變在血糖、血脂水平上具有一定的保護作用，這極可能是機體規(guī)避糖尿病以及心腦血管類疾病的發(fā)生，延長機體壽限的重要因素，故可認為該類型的基因突變是一種較為有利的突變類型。

衰老是遺傳和環(huán)境等諸多因素共同作用所引起的生物學動態(tài)變化過程[14]，生理完整性的逐漸喪失和功能性的損傷是機體逐步走向死亡的重要因素[15]，這種機體質(zhì)量的惡化是心腦血管疾病、糖尿病、癌癥等人類諸多疾病的主要原因[16-19]。因此，本研究對HBB基因型與血糖、血脂的關系進行了研究，發(fā)現(xiàn)HBB基因突變G等位基因攜帶者的FBG處于較低水平而TG處于較高水平，這說明HBB基因突變較有利于FBG的調(diào)節(jié)，但在TG水平上的功能作用較小。HBB rs35755129基因多態(tài)性尚未見過研究報道，因此本研究具有一定的創(chuàng)新性，但這也提示這些結(jié)果仍需結(jié)合環(huán)境、飲食等多種因素進行進一步的研究論證。