文摘
全基因组关联研究(GWAS)已经成功地用于呼吁变异与疾病,包括2型糖尿病(T2DM)病人体内。然而,一些变体在GWAS避免处罚不包括多个假设的测试。因此,候选基因方法仍有用甚至在GWAS的时代。本研究试图评估肾素-血管紧张素系统(RAS)基因变异和基因与2型糖尿病风险之间的相互作用。我们的290 2型糖尿病病人和267个对照组使用RAS的三个基因,即血管紧张素转换酶(王牌)、血管紧张素(AGT)和血管紧张素ⅱ1型受体(AGTR1)。等位基因频率之间有显著差异情况和控制AGT变异(),但不是王牌和AGTR1。单体型TCG的AGT与二型糖尿病的风险增加(或1.92,95%可信区间1.15 - -3.20,交换);然而,没有看到显著的基因基因相互作用的证据。然而,我们的分析显示,联想的AGT变异与2型糖尿病是独立相关。因此,这项研究表明,遗传变异的RAS可以适度影响2型糖尿病的风险。
1。介绍
2型糖尿病(T2DM)病人体内是一个重大公共卫生问题和影响病人痛苦高血糖的有害影响的风险更高,如冠状动脉疾病,外周动脉疾病,最终中风(1]。长期的高血糖会导致微血管并发症如糖尿病肾病的发展,神经病变、视网膜病变(2]。糖尿病患者的数量正在上升,到2030年这一数字有望达到5.52亿由于许多因素,如人口增长,老化,城市化,肥胖和缺乏运动3]。虽然环境因素通常被认为是原因,重要的是要记住,环境因素,本身只代表一小部分的病例。家族史患者2型糖尿病的风险较高,发展中所示的疾病家族研究[4]表明强烈的遗传贡献。
现在,全基因组关联研究(GWAS)是可行的,以前所未有的速度让基因数据收集,许多疾病有关的等位基因已确定通过GWAS和应用于2型糖尿病(5]。尽管如此,一个人不能否认候选基因方法的前沿先锋和遗传关联研究。所谓的全基因组显著性水平()已经限制了常见和罕见变异捕获,因此导致丢失的遗传。因此,候选基因方法仍有价值甚至在GWAS的时代。肾素-血管紧张素系统(RAS)的角色在胰岛素信号通路和胰岛素抵抗是有据可查的6]。系统的封锁已被证明有有利影响的预防2型糖尿病(7]。这些发现强烈地暗示RAS的变化可能与二型糖尿病的发病有关。然而,底层RAS和二型糖尿病易感性的遗传机制仍知之甚少。
在这项研究中,我们调查了协会的RAS基因变异对2型糖尿病在马来西亚的马来人。虽然大多数报道都集中在西方人群,对亚洲人的数据。此外,马来西亚马来人不同人口结构方面的其他亚洲国家,包括中国和日本8]。然而,RAS的遗传变异是否为二型糖尿病的风险差异还有待研究,是本研究的假说。我们还研究了基因基因交互系统中为了了解基因基因效应的发生2型糖尿病。
2。方法
2.1。研究参与者
这项研究包括557马来参与者,290的2型糖尿病患者和267例对照马来亚大学医疗中心(UMMC)。T2DM病人和控制被年龄匹配的平均年龄为57.4和57.0,分别。2型糖尿病是由合格的临床医生诊断根据空腹血糖(FBG)水平≥7.0更易/ L连续两个常规屏幕阅读和糖化血红蛋白(HbA1c)≥6.5%(≥48更易与摩尔)所料与正常蛋白尿,并没有任何的历史肾并发症。控制这些未来常规健康检查在诊所,没有证据或二型糖尿病的家族史。这项研究是医学伦理委员会批准的UMMC和执行根据《赫尔辛基宣言》。书面知情同意了之前所有的参与者参与研究。
2.2。实验室和临床数据
人体测量数据,如身高(厘米),体重(公斤)、体重指数(BMI,公斤/米2),腰围测定标准协议。测量血压(毫米汞柱)是根据标准建议,临床实践指南。生化试验测定空腹血糖(更易/ L)、糖化血红蛋白(%,更易与摩尔),血清尿素(更易/ L),血清肌酐(更易/ L),肾小球滤过率(GFR) (mL / min / 1.72米2)、血清甘油三酯(更易/ L),血清胆固醇(更易/ L),高密度脂蛋白(HDL)(更易/ L)和低密度脂蛋白(LDL)(更易/ L)是根据标准临床实验室方法在UMMC认可的实验室进行。其他临床资料包括糖尿病、时间信息存在任何并发症,其他疾病的历史。
2.3。基因分型
基因组DNA提取使用QIAamp DNA从外周血白细胞血液迷你包(美国试剂盒,瓦伦西亚,CA)根据制造商的协议。基因分型进行选择的变体:血管紧张素转换酶(王牌)rs4344 rs4359 rs4363、rs4459609 rs1800764,ACE插入/删除;血管紧张肽原(AGT)rs699 rs4762, rs5051;和血管紧张素ⅱ1型受体(AGTR1)rs388915。放大和实时定量rt - PCR分析用第一步进行了实时PCR系统(美国应用生物系统公司)。总反应体积为每10岁μL包含5μL (2 x)基因分型结果TaqMan大师混合(美国应用生物系统公司),0.5μL定制分析混合(20 x)包含意义和反义引物和TaqMan探针(美国应用生物系统公司)特定于每个基因,3.5μL蒸馏水,1μL (10 - ng)基因组DNA。30秒的周期是60°C, 10分钟95°C变性步骤,其次是40的95°C变性周期,1分钟60°C孵化,变性在95°C为15秒的最后一步。
2.4。统计分析
所有统计测试进行使用SPSS 18.0版(美国IBM公司,芝加哥,IL),否则所提到的。数据被描述成比例或平均值±标准偏差(美国)。分类和连续变量比较糖尿病患者与非糖尿病患者使用皮尔森的测试,独立以及,Mann-Whitney适当的测试。哈迪温伯格平衡(HWE)基因分析使用前检查基因型分布拟合优度测试。偏离HWE时调用。优势比和95%可信区间(CI)使用逻辑回归结果计算。多变量分析表明性别、腰围和腰臀比(WHR)与2型糖尿病的因素相关。男性和女性性别是陷入在随后的分析;因此,调整将使不必要的。腰围是用于多个逻辑回归(正如前面提出的9]。修正使用Bonferroni执行多个测试方法。连锁不平衡(LD)和单体型分析是计算使用Haploview 4.2程序。值计算单体型分析基于100000排列。单体型协会的优势比是计算2.11.1使用R程序版本。参数之间的比较基因型进行了测试使用方差分析(方差分析)和克鲁斯卡尔-沃利斯。线性回归是用来评估基因变异之间的关系和临床参数正态分布变量;否则,采用斯皮尔曼相关测试。一个双边值< 0.05被认为是具有统计学意义。探讨基因基因相互作用对2型糖尿病的影响,广义多因子降维法(GMDR)。所有可能的相互作用进行了测试使用10倍交叉验证与穷举搜索,考虑所有可能的变量组合。
3所示。结果
参与者的人口和临床数据如表所示1。性别之间匹配病人和控制。患者和对照组显著不同腰围、腰臀比、空腹血糖、糖化血红蛋白、血清尿素、血清肌酐、血清甘油三酯、血清胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白()。知道性别作为糖尿病的风险和亚洲男性尤其疾病[的风险更大。10),我们进一步描述比较男性。显著差异也观察到腰围、腰臀比、空腹血糖、糖化血红蛋白、血清肌酐、血清胆固醇和低密度脂蛋白在男性糖尿病患者和控制(表2)。
3.1。RAS变种和2型糖尿病
基因型分布在2型糖尿病患者的评估和控制表示没有偏离HWE,因此,遗传分析提供信心。没有一个研究基因变异与2型糖尿病的整体参与者的总结补充表1在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2016/2161376。目前意见的专家建议男性在生理上更敏感和患糖尿病比女性更低BMI (11]。考虑到这一点,我们假设性别是一个因素,可能会影响研究结果。令人惊讶的是,对不同性别的分析表明,遗传变异AGT只在男性与2型糖尿病显著相关(表吗3)。然而,没有一个基因变异王牌和AGTR1与2型糖尿病(补充表2)。
的AGTrs699-C和rs4762-T等位基因都显著的高于控制患者相比(调整或0.47,95%可信区间0.27 - -0.81,和调整或0.54,95%可信区间0.29 - -0.98,、职责),这表明这些变异与2型糖尿病的风险降低有关。尽管如此,AGTrs5051-G等位基因与二型糖尿病的风险增加1.94倍()。这些发现,混杂因素调整后,清楚地表明,变异是独立预测2型糖尿病。虽然我们最初的多变量分析没有发现贡献年龄和体重指数的影响,我们应该包括这些变量在调整发展的强有力的预测2型糖尿病(12]。患者之间的差异观察和控制,特别是在空腹血糖和糖化血红蛋白,没有调整的糖尿病危害风险因素。而血脂异常被排除在外,因为它是由于糖尿病代谢紊乱。修正后的多个测试(0.05/6),AGTrs699价值仍然显著。
3.2。连锁不平衡和单体型协会AGT在男性性别变体
AGT变异似乎是在强()连锁不平衡(LD),表明趋势的单核苷酸多态性(snp) coinherited。少量的标记SNP因此足以捕获基因的遗传信息。在这项研究中,三个单体型推断从rs699 rs4762, rs5051 (CCA、公布和CTA)与频率高于5%(表了4)。单体型CCA(71%)是最常见的TCG紧随其后(16%)和CTA (13%)。单体型分析显示,TCG被发现与2型糖尿病(-3.20或1.92,95% CI 1.15,排列)。标记SNP报道AGTrs699。
3.3。RAS基因基因相互作用
为了了解2型糖尿病的遗传基础,我们评估了在基因层面的交互。然而分析表明缺乏证据在RAS基因基因的相互作用。
3.4。AGTrs699变体和与临床参数
我们选择探索之间的关系AGTrs699以下原因和临床参数,(我)强有力的证据单标记分析和价值(2)rs699标记SNP。没有差别水平的临床参数间基因型除了光纤光栅和糖化血红蛋白(和)(补充表3)。这些现象强烈暗示观察到的遗传协会发现可能适用和有趣的是;的差异也出现在男性(和),但不是女人。然后我们试图调查变体也是否与参数的水平。我们演示了边际负相关性与光纤光栅和糖化血红蛋白(和);协会然而改善当分析男性(和)。研究结果表明,AGT变体分别与2型糖尿病有关。
4所示。讨论
全基因组关联研究(GWAS)是一个全面、公正的方法,能够识别候选基因标记包含整个基因组(13]。然而,一个主要障碍成功执行的GWAS详尽的基因分型的高成本是由于大量的单核苷酸多态性在整个基因组。GWAS的效率往往是基于一组标记snp作为代理狼狈的snp。一起等位基因的频率往往是人口具体,有可能仍然需要候选基因的方法。在这项研究中,我们调查了协会的RAS基因变异与2型糖尿病的风险。一些变种首次报道在目前的研究。我们也检查是否有在RAS基因基因的相互作用,可以影响患者的易感性2型糖尿病。我们表明,等位基因的频率AGT变异是T2DM病人和控制之间的明显不同,表明遗传易感性2型糖尿病。
在研究基因中,只有AGT与2型糖尿病有关,本协会被认为只有在男性。两个AGT变体rs699和rs4762的2型糖尿病风险降低而rs5051与风险增加有关。有趣的是,这三个变体TCG显示类似的连锁不平衡结构和单体型与二型糖尿病的风险增加相关。糖尿病肾病的风险之前显示与铀浓缩有关的单体型的突尼斯人(14]。然而,穷举搜索的文献没有找到任何检查了单体型与2型糖尿病的研究,使本研究第一个单体型协会报告。AGTrs699-C等位基因以前发现与二型糖尿病的风险增加有关在巴基斯坦15在中国(),尽管没有明显的关联16),最近日本(17]。巴基斯坦和日本没有调查性别比较在中国证明协会在男性和女性。虽然这些发表的研究和本研究共享一个共同的研究人口的亚洲后裔,然而发现是不同的方向研究,表明特定人群候选基因研究仍然是有用的。巴基斯坦是一个亚洲国家的糖尿病患病率高的报道相比,马来语,中国和日本(18]。到目前为止,只有一个报告之间的联系AGTrs4762和糖尿病(19]。研究了协会AGTrs4762糖尿病患者在肾移植患者在韩国,发现AGTrs4762与糖尿病的风险增加相关。有趣的是,发现从朝鲜的方向也不同于我们,表明种族差异可能导致冲突的结果。还应该指出,朝鲜研究没有比较性别。至于AGTrs5051,我们所知,没有发表的报告与糖尿病,和我们的研究提供了一个新颖的报告。我们还没能证明任何重要的内变量之间的联系王牌和AGTR1变体。
RAS和2型糖尿病之间的遗传关联研究尚未进行了广泛的研究。包括几个RAS-related基因交互王牌Ins /德尔被报道在中国2型糖尿病患者,但这些协会在单一轨迹标记除了未见王牌Ins /德尔在女性[16]。尽管如此,RAS基因之间的相互作用并没有显示在我们的研究中。在中国各民族进行的一项荟萃分析显示没有明显的联系王牌Ins /德尔和2型糖尿病(20.),这是由日本的一项研究[17]。在一起,这些观察结果表明,有冲突的结果在一个小的研究,从而指出这种关系需要进一步调查。在这项研究中,AGT基因显示出温和但对结果影响2型糖尿病。的机制AGT变异导致2型糖尿病目前还不清楚,但这可能是因为血管紧张素水平的影响。血管紧张肽原是一个adipokine组件参与早期的RAS系统的级联。血管紧张肽原mRNA水平高度表达发自内心而不是皮下脂肪组织地区(21]。尽管没有生物活性,一旦分解血管紧张素ⅱ(AngII)连续通过肾素和血管的作用,它可以通过一个相声机制诱导胰岛素抵抗和胰岛素之间AngII信号级联(6]。过渡的变化对苏氨酸氨基酸蛋氨酸(rs699)和苏氨酸蛋氨酸(rs4762)其实地区AGT导致蛋白质功能的改变从而调节AGT表达和随后血浆血管紧张肽原水平(22]。rs699-C等位基因携带者血清血管紧张肽原水平较高的报告(23]。另一方面,AGTrs5051已经与一个启动子变体在体外增加AGT表达式[24]。
在这项研究中,两个主要的糖尿病特征(光纤光栅和糖化血红蛋白)达成重要关联AGT基因型。我们早些时候表明这些协会是独立相关。这强烈表明,引起光纤光栅和糖化血红蛋白水平的变化AGT基因型有代谢的影响2型糖尿病的风险。参照AGTrs699,病人携带的C-allele表现出趋势显著减少光纤光栅和糖化血红蛋白水平。我们的结果也显示之间的关联TCG单体型推断AGT变异与2型糖尿病的风险,没有线的证据指向重要基因基因的相互作用。这些发现支持的关键作用在胰岛素抵抗和血管紧张肽原基因变异AGT可以作为预测2型糖尿病的标志。进一步探索这个,它可能是由基因型信息评估血管紧张肽原水平,我们没有在这个研究中进行调查。当前的知识表明,AngII RAS级联的最终产品,正在与氧化应激诱导胰岛素抵抗[25]。未来的RAS基因关联研究应检查AngII和氧化应激水平为了了解这个机制,虽然我们注意对协会有一些证据AGT基因型与减少糖尿病参数。
本研究还发现了两个重要的因素,导致了对2型糖尿病,特别是男性和腰围。虽然我们显示的变体AGT分别与2型糖尿病有关,这些因素在2型糖尿病的影响warrans进一步讨论。亚洲男性2型糖尿病相比,女性风险更大(10]。与白种人谁需要较大得到糖尿病,亚洲人患糖尿病在更低程度的肥胖26]。看到类似的趋势时,与欧洲人相比,BMI和腰围南亚洲男性更低但是内脏肥胖比较大(27]。认为一个人的体重指数措施的腰,从而表明糖尿病,然而,不能外推在亚洲级别。印度为例,尽管肥胖患病率低,特别是高水平的2型糖尿病(28]。我们的数据表明,遗传变异AGT使他们更倾向于2型糖尿病的男性和290例2型糖尿病,只有24%的人肥胖。有53%的风险减少2型糖尿病的可能性在男性受到的变化AGTrs699和47%的风险减少当腰围抱愧蒙羞。换句话说,患糖尿病的风险是相对较高的亚洲男性的腰围大,风险是高当面对易感基因变异。研究结果表明,男性性别和腰围是分析数据时需要考虑的重要因素包括亚洲人口,这是一个优势在这个研究。
结果的研究复杂疾病如糖尿病不容易重现一般在不同的人口由于多基因遗传和基因-环境交互作用29日]。在这项研究中,我们已经消除了基因基因交互和干扰。因此,我们的结果符合假设的遗传变异AGT分别与2型糖尿病有关。然而,基因-环境的相互作用,如体力活动和饮食没有研究,因此本研究可能是一个限制。这种限制已经被许多其他共享遗传关联研究包括GWAS。全基因组关联有一个有限的成功更重要的是,确定新的基因变异(尤其是等位基因频率较低)与疾病易感性由于疾病和暴露的关键因素的复杂性,进一步证实[执行独立测试的数量30.]。另一个限制是与相对较小的样本量的病人。亚洲人之间的说高发病率的2型糖尿病应该反映更多的2型糖尿病患者在我们的研究中;然而,这并没有实现。这种限制条件是由几个因素:(i)我们只招募马来2型糖尿病的参与者;(2)排水区更密集的中国;和(3)本研究只包括一群从一个中心。测量血浆血管紧张肽原水平将是有用的提议AngII的重要性,血管紧张肽原的分解产物,突显男性2型糖尿病的风险,但是这些测量没有。然而,研究表明血管紧张肽原水平强烈相关AGT变异(22]。因此,需要进一步的复制的研究来证实这些发现。
5。结论
综上所述,本研究提供了一个支持协会的遗传变异AGT基因与2型糖尿病的风险。这些RAS变体可以作为独立的基因预测2型糖尿病领域的个性化医疗涉及代谢疾病。进一步的研究,包括变异的RAS和检查血管紧张肽原和氧化应激水平是必要的,仔细分析这些基因变异的潜在作用作为预测2型糖尿病的遗传标记。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
萧美Joyce-Tan和Shamsul穆罕默德Zain的贡献同样应该考虑这个项目和cofirst作者。
确认
这个项目是由下列补助:马来亚大学科研补助金RG056/09HTM,研究生研究基金会PV057/2012A,马来亚大学高影响研究资助UM.C / 625/1 / HIR /邻蒙古/地中海/ 05。作者还想感激地承认参与本研究的主题和调查人员和员工UMMC的援助。