MRAS基因多態性與新疆沙灣縣6～13歲學齡兒童肥胖癥易感性的關系

張靜，徐佩茹

新疆醫科大學兒科學院，新疆 烏魯木齊 830054

肥胖癥被世界衛生組織(WHO)認定為對身體健康構成威脅的不良或過量飲食積累，是有著潛在破壞性影響的嚴重問題[1-2]。肥胖癥是本世紀以來最嚴峻的公共衛生問題之一，而兒童肥胖癥已成為巨大的公共衛生挑戰。這不僅是西方發達國家的問題，也是亞洲和非洲國家的問題。基于2016年的一份調查，全世界超過4 100萬名5周歲以內的兒童超重或肥胖。肥胖兒童往往在童年時期一直肥胖，使他們面臨重大慢性疾病和并發癥的風險[3]。肥胖會顯著縮短預期壽命[4]，并導致多種疾病如Ⅱ型糖尿病、血脂異常、中風、高血壓和多種非代謝性疾病，因而探索肥胖的發病機制成為目前研究熱點[5]。

在同一個環境中，不管能量充足或者不足，體質量和脂肪含量都具有非常大的個體差異，這就說明了人體肥胖主要受到遺傳、生長發育、社會行為以及周圍環境等復雜因素相互作用的影響。遺傳對體質量的影響的證據來自家庭、雙胞胎和收養研究，這些研究均表明，體質量指數(BMI)的遺傳力為0.71～0.86[6]。除去基因、環境因素以外，還由于腎素釋放-毛細血管緊張素體系(renin-angiotensin system，RAS)或腎素-血管緊張素-醛固酮體(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)普遍分布于機體每個系統中，大量研究表明RAS 的各個組分均有參與脂肪的生成及葡萄糖與脂肪的代謝過程中[7]。目前關于肥胖的病因及治療逐漸成為熱點問題，故RAS對脂肪及葡萄糖代謝的調節作用更加引起了人們的關注。而MRAS(肌肉RAS基因同源物)基因作為RAS 系統相關基因之一，人類MRAS 基因位于3 號染色體短臂22 區3 帶，編碼GTP結合蛋白ras 超家族的成員，其作用于信號轉導的多個過程，包括細胞生長和分化。隨著越來越多的效應子不斷被描述為這個GTP 結合蛋白超家族[8]，越來越明顯的是，它們的信號轉導導致了大量細胞信號的產生。其中，這些蛋白質在腫瘤壞死因子α和MAP 激酶信號通路中發揮作用[9]。值得注意的是，MRas 蛋白在心血管系統中普遍表達，并且表達量非常高，特別是在心臟本身[10]，直觀地指出在心血管功能中可能起關鍵作用。但是，其在心血管疾病中的意義目前尚不明確。相關研究支持MRAS 基因的基因組賦予冠狀動脈疾病、肥胖和血脂異常的風險，并指出其他基因或調控元件可能參與該基因座，而不是M-Ras蛋白功能的變化[11]。本研究旨在探討MRAS基因(肌肉RAS基因同源物) rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593、rs2293252 多態性與新疆沙灣縣6～13歲兒童肥胖癥易感性的關系，進一步探索遺傳因素對肥胖的發生及發展的影響，同時為預防和治療肥胖癥提供潛在的治療靶點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2019 年9 月對新疆沙灣市某小學進行橫斷面調查，該小學共1 401 名兒童，6～13 歲，其中男童695 人，女童706 人；漢族1 018 人，哈薩克族350 人，其他民族33 人。對兒童進行了體格測量，通過測定體質量、身高等項目，共測定出了肥胖癥患兒111 例，檢出率為7.9%，其中男童、女童的肥胖檢出率分別為7.2%、8.6%，漢族、哈薩克族兒童肥胖檢出率分別為7.5%、10.0%。按照以下納入與排除標準，隨機選出肥胖組兒童100 例，其中男童46 例，女童54 例；漢族65 例，哈薩克族35 例；平均年齡(9.15±1.73)歲。對照組非肥胖兒童100例，男童37例，女童63 例；漢族57 例，哈薩克族43 例；平均年齡(8.95±1.84)歲。

1.2 納入與排除標準 肥胖組納入標準：(1)BMI 遵循我國肥胖問題工作組制定的“中國學齡兒童青少年超重、肥胖篩查(body mass index，BMI)體質量指數值分類標準”[12]，肥胖：BMI≥同年齡段同性別BMI 95 th，正常體質量：同年齡段同性別BMI 15 th≤BMI＜同年齡段同性別BMI 85 th標準；(2)消除了因遺傳、內分泌、代謝性疾患以及用藥等因素引起的肥胖及代謝綜合征；(3)父母或指定監護人同意并簽署知情同意書。肥胖組排除標準：(1)BMI不符合正常體質量或存在心腦血管、血液、內分泌、肝、腎、遺傳等疾病；(2)與肥胖組信息不匹配；(3)父母或監護人不同意。對照組納入標準：(1)BMI符合正常體質量，排除心腦血管、血液、內分泌、肝、腎、遺傳等疾病；(2)按照1∶1的比例與肥胖組進行匹配，滿足年齡差≤6個月、身高差≤3 cm、民族與性別相同；(3)父母或監護人同意并簽署知情同意書。排除標準：(1) BMI 不符合肥胖標準；(2)由遺傳、內分泌、代謝性疾病或藥物因素所導致的肥胖及肥胖綜合征；(3)父母或監護人不同意。

1.3 方法

1.3.1 樣本采集 所有兒童的身高和體質量采用國家體委研制的身高體質量計測量(精確度：身髙0.1 cm，體質量0.1 kg)。體質量指數(BMI)=體質量(kg)/身高(m)2。收集研究對象血液標本4mL，并以3 000 r/min的轉速離心15 min，分離上清液，于-80℃低溫保存，完成RAS相關遺傳變異的全基因組掃描。

1.3.2 樣品DNA 的提取和質量檢測 高質量的人類基因組DNA 是開展基因組測序試驗的重要前提條件。基因組DNA質量檢測采用下列二種方式完成：瓊脂糖凝膠電泳法測定基因組DNA完整性：要求電泳線帶條清澈明顯可見，無明顯拖尾；NanoDrop 2 000/Qubit確定基因組DNA質量和濃度：要求濃度≥50 ng/μL，總量≥2 μg，OD260/280=1.8～2.0。對質檢合格后的基因組DNA進行目標區域基因檢測。

1.3.3 問卷調查及質量控制 對所有兒童進行問卷調查，包括人口學資料(包括年齡、性別、城市/農村、家庭住址等)、個人史、居住史。研究對象的體格檢查按照《中國學生體質健康調查研究手冊》的規定方式實施，制定了流行病學現場研究工作實施方案，培訓現場研究人員統一方式和規范標準，以提高流行病學研究資料的準確性。為研究的準確性與可重復性，編寫統一研究表格，由孩子及父母一起進行。每個研究表格由專人進行編號，研究員對每一項收回的研究表格進行缺項、漏項和邏輯錯誤檢測，以便進行修改，并審核無誤后雙軌錄入電腦。

1.4 統計學方法 應用SPSS22.0 統計軟件進行數據分析。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。采用Plink(v2.0/v1.0.7)軟件，計算最小等位基因頻率(minor alele freauency，MAF)、哈迪溫伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)，組間等位基因頻率、基因型頻率分布差異采用χ2檢驗或Fisher 精確概率法，計算OR 值(odds ratio)及其95%的置信區間(95%CI)。以α=0.05 為檢驗標準，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組兒童的一般特征比較 兩組兒童的年齡、性別、民族、身高等一般資料比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組兒童的的一般特征比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general characteristics between two groups of children[±s，n(%)]

表1 兩組兒童的的一般特征比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general characteristics between two groups of children[±s，n(%)]

組別對照組肥胖組t/χ2值P值例數100 100年齡(歲)8.95±1.84 9.15±1.73 0.557 0.579男童37(37.0)46(46.0)女童63(63.0)54(54.0)1.668 0.196漢族57(57.0)65(65.0)哈薩克族43(43.0)35(35.0)身高(cm)138.34±13.10 139.45±11.27 0.464 0.644 1.345 0.246性別 民族

2.2 MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593與rs2293252 基因位點相關信息 8 個SNP 位點均符合Hardy-Weinberg 平衡，MAF值均＞0.05，人群代表性好，見表2。

表2 MRAS rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593與rs2293252基因相關信息Table 2 Information of MRAS gene rs146298087,rs138024847,rs3821696,rs1002766,rs1199333,rs1199332,rs40593 and rs2293252

2.3 MRAS單核苷酸多態性與6～13歲兒童肥胖癥易感性的關系

2.3.1 MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593與rs2293252 多態性在6～13 歲漢族、哈薩克族兒童中的分布 在漢族與哈薩克族的6～13 歲兒童中，rs146298087 和rs119933 的G、T 等位基因和GG、GT、TT 基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。在漢族與哈薩克族的6～13 歲兒童中，rs138024847、rs1002766和rs40593 的A、G等位基因和GG、AG、AA 基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。在漢族和哈薩克族6～13歲兒童中，rs1199332 的C、G 等位基因和GG、CG、CC 基因型分布頻率在兩組間差異均無統計學意義(P＞0.05)。在漢族和哈薩克族6～13歲兒童中rs2293252的C、T等位基因和TT、CT、CC 基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。在漢族6～13 歲兒童中rs3821696的C、G等位基因型分布頻率在兩組間比較差異有統計學意義(χ2=4.585，P=0.032)，此外，CC、CG、GG等基因型分布頻率在兩組間比較差異也有統計學意義(χ2=4.906，P=0.027)。而 在 哈 薩 克 族6～13 歲 兒 童 中，rs3821696的C、G等位基因和CC、CG、GG基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表3。

表3 rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593 與rs2293252 的多態性在6～13 歲漢族、哈薩克族兒童中的分布[例(%)]Table 3 Distributions of rs146298087, rs138024847, rs3821696, rs1002766, rs1199333, rs1199332, rs40593 and rs2293252 polymorphisms in Han and Kazakh children aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.2 rs146298087 多態性在漢族、哈薩克族6～13 歲男女童中的分布 在漢族、哈薩克族6～13 周歲的男女童中，rs146298087 的G、T 等位基因型和GG、GT、TT 基因型的分布頻率在兩組間比較差異均無統計意義(P＞0.05)，見表4。

表4 rs14629808多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 4 Distributions of rs14629808 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.3 rs138024847多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在沙灣縣漢族、哈薩克族6～13周歲的男女童中，rs138024847 的G、A 等位基因型和GG、GA、AA基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表5。

表5 rs138024847多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 5 Distributions of rs138024847 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.4 rs3821696 多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在漢族6～13 歲男童中，rs3821696 的G、C 等位基因分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，但其GG、GC、CC基因型分布頻率在兩組間比較差異均有統計學意義(χ2=3.957，P=0.047)。在哈薩克族6～13 歲男女童中rs3821696 的G、C等位基因和GG、GC、CC 基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表6。

表6 rs3821696多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 6 Distributions of rs3821696 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.5 rs1002766多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在漢族、哈薩克族6～13 周歲的男女童中rs1002766 的G、A 等位基因型和GG、GA、AA基因型的分布頻率在兩組間比較差異均無統計意義(P＞0.05)，見表7。

表7 rs1002766多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 7 Distributions of rs1002766 polymorphism in the Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.6 rs1199333多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在漢族、哈薩克族6～13周歲的男女童中，rs1199333 中的G、T 等位基因和GG、GT、TT 基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表8。

表8 rs1199333多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 8 Distributions of rs1199333 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.7 rs1199332多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在沙灣縣漢族、哈薩克族6～13歲的男女童中，rs1199332 的G、C 等位基因型和GG、GC、CC基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表9。

2.3.8 rs40593 多態性在漢族、哈薩克族6～13 歲男女童中的分布 在漢族6～13周歲男童組中rs40593的G、C 等位基因分布頻率在兩組間比較差異有統計學意義(χ2=4.604，P=0.042)，以C 等位基因作為參考時，G等位基因攜帶者發生肥胖風險增加(OR=0.258，95%CI：0.07～0.95)，其GG、GC、CC基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。在漢族6～13 周歲女童中，rs40593 的G、C 等位基因及GG、GC、CC基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。在哈薩克族6～13歲男女童中，rs40593的G、C 等位基因及GG、GC、CC基因型分布頻率在兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表10。

表10 rs40593多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 10 Distributions of rs40593 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

2.3.9 rs2293252多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布 在漢族、哈薩克族6～13 歲男女童中，rs2293252 的T、C 等位基因及TT、TC、CC 基因型的分布頻率在兩組間比較差異均無統計意義(P＞0.05)，見表11。

表11 rs2293252多態性在漢族、哈薩克族6～13歲男女童中的分布[例(%)]Table 11 Distributions of rs2293252 polymorphism in Han and Kazakh boys and girls aged 6 to 13 years[n(%)]

3 討論

1975—2016 年，全世界兒童和青少年的平均BMI和肥胖患病率有所增加[13]。肥胖癥作為全球公共衛生問題，其產生是諸多因素聯合影響的產物，其中遺傳因素對肥胖癥的易感性有著重要的影響，對脂肪的生成與代謝均有調節作用。肥胖的減重治療成為難題，主要是因為肥胖是多種因素共同作用的結果，其中機制復雜。我國學齡期兒童的超重和肥胖率不斷攀升，甚至超重率達到了8.4%，有效控制學齡期兒童的超重率并進行適當干預措施十分必要[14]。新疆學齡兒童中各民族的肥胖患病率如下，回族兒童肥胖患病率為3.08%；維吾爾族兒童肥胖患病率為4.83%；哈薩克族兒童肥胖患病率為8.94%；漢族兒童肥胖患病率為5.09%。由此可知哈薩克族兒童肥胖患病率最高，高于同時期中國國內學齡兒童的平均肥胖患病率(5.9%)[15-16]。兒童肥胖也極易轉變為成年肥胖，從而增加與代謝紊亂有關疾病的風險，如胰島素抵抗、2型糖尿病、高脂血癥、動脈粥樣硬化、高血壓和卒中；也與腫瘤、哮喘、睡眠呼吸暫停綜合征、骨關節炎、周圍神經系統退行性病變和膽囊疾病的風險增加有關[17]。因此，我國兒童肥胖癥的發病機制的研究刻不容緩，以控制兒童肥胖率的增加。兒童代表著世界的未來，降低兒童肥胖率對于提高我國人民健康水平及減少醫療資源的消耗具有深遠意義。

Song 等[18]研 究 表 明MRAS rs40593、rs751357、rs6782181 與總膽固醇(TC)水平升高有關。Alshahid等[11]發現了MRAS基因多態性不但與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病關系密切，還與肥胖、高脂血癥，以及低高密度脂蛋白水平關系密切。其在實驗過程中顯示了MRAS rs6782181 多態性與沙特人群中冠狀動脈疾病(CAD)、肥胖、高膽固醇血癥、高脂血癥和低高密度膽固醇(HDL-C)血癥的發生率上升有關。在漢族群體中，MRAS rs6782181 多態性與血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平升高有關。同時MRAS rs6782181多態性與漢族男性血清TC、TG、LDL-C 水平升高以及仡佬族人群血清TC 和LDL-C水平升高有關[19]。眾所周知，TC 水平升高是與代謝性疾病風險增加相關的主要健康問題[20-21]。這些發現為MRAS 與肥胖之間的關聯提供了一個潛在的機制。

本研究分析了漢族和哈薩克族6～13 歲兒童MRAS 基 因rs146298087、rs138024847、rs3821696、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs40593、rs2293252多態性與肥胖的易感性。結果表明MRAS 基因rs3821696 (GG/GC/CC)多態性與漢族6～13 歲兒童肥胖的發生可能相關，進一步的性別分析得到rs3821696(GG/GC/CC)與漢族男童肥胖發生可能有關，但其G、C等位基因分布頻率在兩組間差異無統計學意義(P＞0.05)。但在漢族女童中未能發現rs3821696多態性與肥胖的相關性，同時也未能發現哈薩克族6～13 歲兒童rs3821696多態性與肥胖的相關性。此外MRAS基因rs40593(G/C)多態性與漢族6～13 歲兒童肥胖的發生可能相關，進一步的性別分析得到rs40593(G/C)與漢族男童肥胖發生可能有關。rs40593 的G、C 等位基因分布頻率在兩組間比較差異有統計學意義(χ2=4.604，P=0.042)，以C 等位基因作為參考時，G 等位基因攜帶者發生肥胖危險性增加(OR=0.258，95%CI：0.07～0.95)，其GG、GC、CC 基因型分布頻率在兩組間差異無統計學意義(P＞0.05)。但在漢族女童中未能發現rs40593 多態性與肥胖的相關性，同時也未能發現哈薩克族6～13 歲兒童rs40593 多態性與肥胖的相關性。這與Song等[18]研究發現MRAS rs40593與總膽固醇(TC) 水平升高有關結論相符。此外，未能發現rs146298087、rs138024847、rs1002766、rs1199333、rs1199332、rs2293252 的多態性與兒童肥胖的易感性相關。

綜上所述，MRAS 基因rs3821696(GG/GC/CC)與漢族男童肥胖的發生可能相關。另外rs40593(G/C)多態性與6～13 歲漢族男童肥胖癥的發病風險可能相關，且G等位基因攜帶者發生肥胖可能性增加。已有大量的研究證實，通過基因轉移或抑制，或者減少肥胖基因的表達，以改變機體的代謝平衡，可以預防及抑制肥胖的發生[17]。隨著科學技術的不斷發展，肥胖的基因治療指日可待。

本研究仍存在不足之處，如研究對象為沙灣市某小學6～13歲兒童群體，存在地域偏移的可能性，同時獲取樣本量小，未進行年齡、不同肥胖程度間的分組比較，未對樣本進行血脂指標的分析，無法進一步探討MRAS 單核苷酸多態性與血脂之間的關系，選擇性偏倚難以避免，混雜因素也不能完全排除。因此可能會夸大或者削弱基因與疾病之間的關聯強度。仍需大量研究去證實MRAS 單核苷酸多態性與肥胖的相關性。