文摘

目标。我们调查的表达水平FOSL2信使rna和蛋白质以及评价DNA甲基化在2型糖尿病(T2DM)病人体内的血从新疆维吾尔族患者。这项研究还评估FOSL2基因表达已经证明有任何关联的2型糖尿病临床和生化指标。方法。一百年维吾尔受试者分成两组,2型糖尿病和nonimpaired葡萄糖耐量(NGT)组。DNA甲基化的FOSL2还分析了MassARRAY光谱法和个别单位的甲基化数据生成的EpiTyper v1.0.5软件。的表达水平FOS-like抗原2 (FOSL2)和蛋白质表达水平进行了分析。结果。信使rna和蛋白质水平显著差异观察与NGT组相比,虽然八CpG甲基化率的单位内FOSL2基因在2型糖尿病组更高。反向CpG位点的甲基化被发现与其他标记的表情。结论。结果表明,信使rna之间的相关性,蛋白质和DNA甲基化的FOSL2从维吾尔族基因之间存在T2DM病人。FOSL2蛋白质和mRNA表达下调和DNA成为hypermethylated,所有这些都可能参与2型糖尿病发病机制在这个人口。

1。介绍

糖尿病(DM)和前驱糖尿病的发病率相关估计大约有1.139亿到4.934亿人,分别为(1]。在新疆,有不少于13与维吾尔民族占总人口的46%。二型糖尿病的患病率在这一组中估计约为6.23% (2),而那些被认为前驱糖尿病人占总人口的31.6% (3]。谢等人发现,维吾尔族人与2型糖尿病(T2DM)病人体内有较高的体重指数(BMI) (4]。二型糖尿病慢性并发症,包括心脏和脑血管疾病,视力障碍,和终末期肾病,可以导致高发病率和死亡率,这也创造了在社会和家庭的经济负担。

研究证实,许多人类疾病与DNA甲基化有关。在DNA甲基化,甲基被添加到CpG序列在启动子区域(5]。之前的研究表明,DNA甲基化可以通过年龄和生活方式改变,这表明这可能是参与代谢疾病,包括2型糖尿病(6- - - - - -12]。

的FOS-like抗原2 (FOSL2)基因位于染色体上2,全长为21.74 kB。的”丛书家庭是由基因FOSB FOSL2,安全系数,和FOSI,FOSL2在许多不同的组织类型被描述在动物和人类身上(13]。最近的研究发现它在形成脂肪细胞起着至关重要的作用;与此同时,一些研究人员已经证明可以影响新陈代谢FOSL2表达式[14,15]。

然而,甲基化的致病潜力FOSL2在2型糖尿病仍然是未知的,特别是在新疆的维吾尔族人。我们的研究旨在观察的甲基化水平FOSL2并分析其相关临床和生化指标的2型糖尿病在这个人口。

2。材料和方法

2.1。研究对象的样本

参与者招募从新疆维吾尔族患者从2013年9月到2014年3月。受试者分为2型糖尿病( )和nonimpaired葡萄糖耐量(NGT; 作为控制)组;因为地处偏远地区,血糖控制在血液样本是很困难的。

所有患者接受标准的75 g口服葡萄糖耐量试验。诊断2型糖尿病是基于世界卫生组织标准。排除标准为NGT组包括2型糖尿病和糖耐量受损。患者诊断为1型糖尿病或自身免疫性疾病或涉嫌严重心脏病、肝病、肾病、或恶性肿瘤被排除在外。受试者的临床特点是列在表中1。代谢标记包括空腹血糖(台塑)和总胆固醇(TC)使用临床化学分析仪测定。空腹胰岛素(鳍)被自动化学发光分析仪测量。糖化血红蛋白(HbAlc)测量了高压液相色谱法。BMI是定义为一个用体重(公斤)除以身高的平方米。腰臀比使用腰臀围比值计算。胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和胰腺β细胞功能指数(HOMA -β)使用稳态模型计算和分析评估(HOMA)。

表1
临床和维族NGT和2型糖尿病组之间的代谢特征。

所有参与者签署知情同意在研究的开始。本研究严格遵守赫尔辛基宣言的原则,石河子大学的伦理委员会批准,中国新疆。

2.2。核酸分离白细胞和血清中蛋白质

总RNA提取与RNAprep纯种工具包(Tiangen生物技术,北京)。DNA提取血细胞使用DNeasy血液和组织工具包(试剂盒、德国)根据制造商的指示,和DNA的效率和纯度使用NanoDrop分光光度计测量。核酸样本量化通过测量吸收260海里。血清中蛋白质的测定FOSL2酶联免疫吸附试验设备(ELISA、研发系统、MN、美国);终止反应结果光度的颜色从蓝色变成黄色。

2.3。逆转录-聚合酶链反应(rt - pcr),

RevertAid™合成第一链cDNA工具包(试剂盒)。我们结合的RNA,反转录聚合酶链式反应的cDNA测量mRNA的表达FOSL2。的引物FOSL2是由EpiDesigner网站(http://www.epidesigner.com/向前)如下:5′-CCAGATGAAATGTCATGG颈- 3′和反向5′-CTCGGTTTGGTAGACTTGGA-3′和引物β肌动蛋白如下:前5′-CCCAGCACAATGAAGATCAAGATCAT-3′和反向5′-ATCTGCTGGAAGGTGGACAGCG-3′。PCR反应条件如下:94°C 4分钟2分钟然后72°C,紧随其后的是36周期为30秒94°C, 56°C为30秒,30秒72°C。的mRNA水平分析了凝胶成像系统(Bio-Rad凝胶医生2000年,美国)。

2.4。甲基化的FOSL2基因

DNA修改通过亚硫酸氢钠反应条件如下:20周期在95°C 30秒和15分钟50°C。的顺序FOSL2基因从加州大学圣克鲁兹查询基因组生物信息网络(http://genome.ucsc.edu/)。的引物FOSL2向前EpiDesigner设计的网站如下:5′-AGGAAGAGAGGTAGGTTTAGGA GAGGGGTGTG-3′和反向5′-CAGTAATACGACTCACTATAGGGAGAAGG CTACAACCCCCAAAACTTAACTAAAAC-3′,引物的CpG岛吗FOSL2被用来充分重亚硫酸盐处理DNA。PCR反应条件如下:94°C 4分钟,然后72°C 3分钟,其次是45周期在94°C,持续20秒,30秒56°C, 1分钟72°C。PCR产品被发现在384 -台上SpectroCHIP (Sequenom、圣地亚哥、钙、美国),紧随其后的是光谱采集MassARRAY分析仪。的甲基化数据生成的各个单位EpiTyper v1.0.5软件(Sequenom)。

2.5。统计分析

SPSS17.0统计软件进行分析的数据和对应于正态分布。数据平均值±标准误差。学生的 以及用于比较的意思是两个独立的团体。不同指标之间的相关分析使用。回归分析中使用的变量之间的关系。 是截止的统计学意义。

3所示。结果

3.1。临床和代谢特征的学科

五十个维吾尔族患者2型糖尿病和50名健康维吾尔参与者NGT组被用于这项研究。受试者的临床和代谢人体测量特征参与这项研究显示在表1。二型糖尿病患者与NGT组相比,显示较高的BMI,台塑,糖化血红蛋白,TC,甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白),和鳍水平控制相比,而2型糖尿病组显示较低的高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、胰岛素敏感性指数(ISI), HOMA -β指数函数是哪一个β细胞和胰岛素抵抗(IR)指数水平。

3.2。比较的表达式FOSL2信使rna在新疆维吾尔NGT和2型糖尿病组之间

比较的表达FOSL2,我们测量了mRNA NGT和2型糖尿病组。结果表明,基因表达水平FOSL2在2型糖尿病组显著低于NGT组(图1(一))。进一步我们相对量化分析两组,显示相同的趋势( , ; )(图1 (b))。

(一)
(一)
(b)
(b)
图1
的表达的比较FOSL2信使rna NGT和2型糖尿病组之间在新疆维吾尔族人。(一)电泳图FOSL2信使rna。M:分子量标记;β肌动蛋白是基因内部参考。1 - 5和6 - 10(一个)FOSL22型糖尿病和NGT组,分别在新疆维吾尔族人。(b)的mRNA相对量化的表达FOSL2在两组。
3.3。表达水平的比较FOLS2蛋白质

与NGT组相比,2型糖尿病组蛋白表达水平明显降低FOSL2( ng / mL, ng / mL, )(图2)。


图2
的表达水平的比较FOSL2NGT和2型糖尿病之间的蛋白质组。蛋白质是由ELISA测定。数据给出平均值±标准偏差(SD)。
3.4。的意思是甲基化水平的比较FOSL2在两组

MassARRAY被用来分析数据从50 NGT和50 2型糖尿病样本。3.0集群被用来区分这两组之间的差异。生成的数据分析了集群TreeView(图3)。FOSL2DNA甲基化表现出较高的显著差异甲基化在2型糖尿病( , ; )(图4)。


图3
分层聚类FOSL2NGT和2型糖尿病之间的甲基化组被MassARRAY测量分析。每一行显示一个主题。每一列显示一个CpG单元。颜色编码代表了甲基化水平;黄色呈现红色分别持股100%和0%。

图4
的DNA甲基化水平FOSL2NGT和2型糖尿病组。意思是甲基化水平在两组之间的100个样本由MassARRAY和数据提出了均值±标准差(SD)。
3.5。分析甲基化状态FOSL2基因在NGT和2型糖尿病组

的结果FOSL2基因甲基化的研究表明CpG甲基化率的单位(CpG_3、CpG_4.5 CpG_6.7, CpG_8, CpG_11, CpG_12.13.14, CpG_15.16.17,和CpG_19)在2型糖尿病组相比,高NGT组( )(图5)。


图5
的甲基化状态的分析FOSL2在2型糖尿病和NGT组。DNA甲基化的变化FOSL2在2型糖尿病和NGT组。八CpG单位的DNA甲基化FOSL2子显示高甲基化在2型糖尿病组。 。
3.6。分析甲基化水平和mRNA的之间的相关性FOSL2

相关性分析显示一个消极的关系之间的相关系数0.39−甲基化水平和mRNA的表达FOSL2。回归方程如下: (图6)。


图6
相关性分析甲基化水平和mRNA的表达FOSL2。被设置为甲基化水平 设在和信使rna 设在回归分析。
3.7。甲基化之间的关系分析CpG单位和新疆维吾尔族2型糖尿病患者的临床特点

CpG6.7的相关分析表明,甲基化,CpG8, CpG11, CpG12.13.14,和CpG15.16.17与台塑呈正相关;CpG11与鳍与CpG12.13.14呈正相关;与CpG12.13.14 TC和TG呈正相关;CpG6.7、CpG8 CpG11、CpG12.13.14 CpG15.16.17 CpG11 ISI呈负相关,甲基化和CpG12.13.14与HOMA -负相关β(表2)。

表2
甲基化单元之间的相关性及临床特点。

4所示。讨论

糖尿病已成为重大公共卫生问题,由于其非常高的发病率和发病有迫切需要一个可持续的公共卫生解决方案。2型糖尿病发病率特别高的新疆维吾尔族人群。然而,2型糖尿病发展的具体机制仍然未知,到目前为止,FOSL2基因甲基化在T2DM病人中没有被调查。

瘦素扮演重要的角色在调节血糖和脂质代谢和被发现在体重增加起到负面作用。对胰岛素抵抗(它可能有一个深远的影响16]。Wrann等人发现FOSL2呈正相关,瘦素表达式[17]。

的FOSL2基因广泛表达于各种器官和组织在人类和动物发展(18]。的”丛书基因家族在细胞分化和增殖中起着重要的作用[19]。与此同时,FOSL2基因表达与脂肪代谢,癌症和骨骼疾病在人类和动物(14,20.- - - - - -22]。

我们的主要发现包括FOSL2表达,蛋白质和mRNA水平,显著降低在2型糖尿病组相比NGT组。这揭示了一个相关性降低FOSL2表达和2型糖尿病,这表明的损失FOSL2表情是与2型糖尿病。其次,19 CpG网站描述及其甲基化状态评估;我们发现有一个测量甲基化的CpG岛增加2型糖尿病。DNA甲基化是先前描述的其他基因与2型糖尿病;凌等人发现甲基化可能会减少mRNA和胰岛素的分泌23]。这个协会也在FOSL2。甲基化的增加FOSL2在2型糖尿病组与同一组中描述的mRNA水平降低。本协会镜子凌等人的观察研究。此外,Liliand等人的先前的研究表明DNA甲基化可能调节血脂水平,导致代谢性疾病(24]。在我们的研究中,CpG网站发现TC和TG水平负相关。通络组的受试者血脂也高,提供的证据表明,甲基化的FOSL2可能受到TC和TG在2型糖尿病组。Brøns等人发现,血液中脂质含量增加与DNA甲基化水平和降低胰岛素分泌和诱导胰岛素抵抗25]。相关分析在我们的研究中显示,甲基化的中央人民政府网站台塑和鳍呈正相关,而与ISI和HOMA -负相关β;这些配合Brøns等人的研究。胰岛素抵抗指数之间的相关性HOMA和重复序列的甲基化运算器也报道了赵et al。26]。我们的研究结果与这一研究显示,葡萄糖和脂类代谢障碍是胰岛的重要原因β细胞功能障碍和DNA甲基化与胰岛素抵抗显著相关(27),导致糖尿病的风险更大。胰岛的功能障碍β细胞在我们的研究支持了同样的结论。我们的数据表明,FOSL2这是有关glycol-metabolism和胰腺发展hypermethylated在主题与2型糖尿病。另外,我们建议,高血糖和高血浆脂质水平可能与甲基化呈正相关,胰岛的功能障碍β肽是一种甲基化的结果。的局限性之一本研究实验方法的选择;实时定量PCR验证将来可能是一个更好的选择。第二,更多的问题限制是样本容量较低,因此我们的结果应该是一个更大的群体中得到了验证。

总之,FOSL2在T2DM病人hypermethylated和表现出更低的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,DNA甲基化可能导致这些表达水平较低,这可能会反过来导致二型糖尿病的发病。我们的数据支持了假设甲基化可能是糖尿病的早期事件的发展(28]。这些观察结果提供证据证明FOSL2甲基化状态可能是一个有用的生物标志物的风险增加2型糖尿病进展在新疆维吾尔族人口和防止潜在的治疗的新目标发展。2型糖尿病通常会导致不正常的骨矿物质密度;Mathen等人发现,受试者与2型糖尿病骨矿物质密度较低(29日]。纵向研究需要澄清的甲基化状态FOSL2在骨质疏松症和2型糖尿病与骨质疏松症患者;调查是否值得FOSL2促进成骨细胞的形成和的作用FOSL2在这个和其他代谢疾病。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

小君李,李思远,应胡锦涛同样导致了工作。

确认

这项工作是支持的项目的资金支持新疆新疆生产建设的科技作物(2014 ab049)和兵团青年科技创新领袖项目(2015 bc001)。