文摘

2型糖尿病是今天视为全球健康问题,负责任的一个增强的死亡率和发病率的并发症。因此,预防和治疗的新策略是必要的。出于这个原因,研究兴趣集中关注TLR4和多态性,尤其是rs4986790。但是,没有结论性的结果已报告直到现在的角色多态性在2型糖尿病及其并发症的发展,即使最近的荟萃分析显示2型糖尿病协会在白种人。在这项研究中,我们试图评估的重量rs4986790多态性在主要的2型糖尿病并发症的风险,其中包括367名2型糖尿病患者复杂的55.6%。患者/ A和A / G TLR4基因型显示显著差异在并发症的患病率。特别是,AG)航空公司神经病变的发病率(风险更高 ),下肢动脉病( ),主要的心血管疾病( )。他们的累积风险显著( 与三倍的风险),开发神经病变,下肢动脉病,主要心血管事件在AG)情况下相比,AA病例。调整或混杂变量为3.788(95%置信区间:1.642—-8.741)。因此,rs4986790多态性可能是一个代表在2型糖尿病患者并发症的患病率。

1。介绍

2型糖尿病(T2DM)病人体内正在成为一个全球普遍与流行疾病的比例在许多人口(1]。环境变化促进不健康的行为和发展世界各地的肥胖和超重有被认为是主要的原因2]。此外,有关糖尿病并发症(如慢性下肢动脉疾病,颈动脉疾病,缺血性心脏病、神经病变、肾病,慢性肾衰竭)负责的发病率和死亡率增加1]。因此,知识的发生2型糖尿病的病理生理机制和相关并发症对成功的新治疗预防和治疗是至关重要的。

它是胰腺的胰岛素分泌缺陷——人们充分认识 细胞和周组织特征2型糖尿病胰岛素敏感性下降。此外,最近的证据认为2型糖尿病及其并发症的发生的一种慢性状态,系统性和低等级的炎症依照metainflammation假说(3,4]。高浓度的几个循环炎症分子构成共同特征在糖尿病的自然5,6]。因此,胰腺, 细胞,在某些病理条件下,产生和释放促炎细胞因子interleukin-1 (il - 1 )。il - 1 可以反过来损害 细胞功能和诱导细胞凋亡7,8]。近年来,它也已经提出,2型糖尿病可能是刺激的结果toll样受体(通常),一个家庭的模式识别受体能够检测微生物守恒的组件和触发保护宿主反应,涉及调节慢性炎性疾病,包括肥胖和糖尿病(2- - - - - -4,9]。事实上,他们也承认内源性配体(即。,endogenous damage-associated molecular patterns—DAMPs), such as saturated fatty acids and necrotic cell products [10,11]。TLR4的激活,有趣的是,最著名的TLR成员之一,表示在一些组织细胞,如胰腺胰岛细胞(即, 肽和常驻巨噬细胞),可以诱导胰岛素抵抗,胰腺 细胞功能障碍,改变葡萄糖稳态(2,12- - - - - -14]。TLR4激活似乎也加剧了的低级循环内毒素(循环lipopolysaccharide-LPS)与改变肠道微生物群,体现了主题与代谢疾病,如2型糖尿病(2]。特别是,它最近表明LPS抑制 胰岛素的细胞基因表达TLR4-manner通过核转录因子(NF)和 在胰腺胰岛B信号(15]。TLR4的重要作用已经被数据证实表明TLR4基因的缺失或突变(MIM: 603030)防止脂肪段胰岛素抵抗和食源性肥胖16- - - - - -18]。大量的单核苷酸多态性(snp)中所描述的TLR4编码区域。+ 896 > G SNP (rs4986790)诱发Asp299Gly氨基酸的替换,修改TLR4的细胞外区域的正常结构。因此,不同+ 896 TLR4基因型可能与减少配体识别或有关蛋白质相互作用和减少响应有限合伙人(9,19]。有趣的是,最近的一项荟萃分析显示一个重要联系+ 896 TLR4 SNP和2型糖尿病和代谢综合征,在白种人20.]。之间的重要的协会也公布Asp299Gly TLR4基因的多态性和早期糖尿病视网膜病变的发病。T2DM病人携带AG / GG基因型显示风险增加发展中视网膜病变与患者携带AA基因型(21]。

总的来说,尽管Asp299Gly TLR4基因的多态性是一种常见的遗传风险因素在一些与年龄相关的疾病9),只有少数数据已报告2型糖尿病并发症,如神经病变、视网膜病变、缺血性心脏病、冠状动脉疾病(22- - - - - -27),没有数据报告慢性肾脏和其他T2DM-related心血管疾病,如颈动脉和脑血管疾病和下肢动脉病在高加索人群。

为了澄清+ 896 TLR4的重量/ G多态性作为潜在的诱发或防护主要遗传因素2型糖尿病并发症(神经病变、肾病、慢性肾功能衰竭、慢性下肢动脉疾病,颈动脉疾病,和缺血性心脏病)的白人人口,我们分析了367例影响2型糖尿病及并发症的55.6%。

2。对象和方法

2.1。人口问题

三百六十七年糖尿病患者登记。从每个主题获得了知情同意。研究协议INRCA医院伦理委员会的批准。2型糖尿病诊断根据美国糖尿病协会标准(28]。入选标准是身体最大指数(BMI) < 40公斤/米2年龄在35到85岁,能力,愿意给书面知情同意和遵守这项研究的要求。收集的信息包括生命体征数据、人体测量因素,医学历史,和行为以及身体活动。收集的DNA来自参与者提供同意使用遗传物质(样品)的100%。糖尿病并发症的存在/没有被证明如下:糖尿病视网膜病变fundoscopy通过瞳孔放大和/或荧光血管造影;肾功能损害,定义为估计肾小球滤过率(eGFR) < 60毫升/每分钟1.73米2评估使用Cockcroft-Gault方程[29日];神经病了肌电图;缺血性心脏病定义为临床和/或缺血性心电图改变历史;周围性血管疾病包括动脉粥样硬化闭塞和脑血管疾病的基础上历史,体检和多普勒测速技术。高血压被定义为收缩压> 140毫米汞柱和/或舒张压> 90毫米汞柱,测量受试者坐,这是确认至少在三个不同的场合。体重指数的计算方法是体重(公斤)/身高(米2)。选择的对象都是意大利和地中海饮食消费。隔夜空腹静脉血样本收集的所有受试者从8点到9点。在平原,EDTA、肝素钠和柠檬酸添加管。样本分析立即或储存在−80°C不超过30天。

2.2。实验室化验

血液的空腹血糖浓度,低高密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白和高密度脂蛋白),和甘油三酯测定使用商用工具罗氏/日立912(瑞士罗氏诊断)。胰岛素、c反应蛋白(CRP)、apoliprotein-A1 and-B100 (Apo-A1和Apo-B)水平评估使用免疫化学方法和访问分析仪(美国贝克曼库尔特,CA)。肌酐是衡量Jaffe方法,纤维蛋白原的老人方法,由比色法和尿素。糖化血红蛋白(HbA1c)水平在所有受试者使用高效液相色谱法测定auto-analyzer亚当斯8160公顷(Menarini、意大利)。所有这些决定都是根据制造商的规范执行,和质量控制是在每一个测试的推荐精度。

2.3。评估胰岛素抵抗

据估计使用稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR)被马修斯等。30.)由几个作者对流行病学研究和验证(18]。HOMA-IR计算产品的空腹血糖(更易/ L)和空腹胰岛素(μ/ L)除以22.5。

2.4。基因分型

DNA样本367糖尿病受试者从外周血中提取样本中收集tripotassium EDTA和纯化使用QIAamp血液DNA马克西工具包(试剂盒,杜塞尔多夫,德国)。TLR4 Asp299Gly样本基因分型(+ 896 / G TLR4;rs4986790)。检测的过程+ 896 A / G TLR4 SNP是基于限制片段长度Polymorphism-PCR (RFLP-PCR),限制解理与NcoI(美国新英格兰生物学实验室),和电泳分离DNA片段,如前所述[31日]。

2.5。统计分析

数据报告为代表(标准差)连续变量和百分比 为分类变量。偏态分布(甘油三酯、空腹胰岛素、高敏c反应蛋白、纤维蛋白原,和肌酐)之前对数转换实现正态分布统计分析。患者无并发症差异有至少一个使用学生的并发症进行比较 以及对连续变量和Bonferroni调整 测试分类变量。

为了创建一个依赖二进制变量为下一个逻辑回归模型中,我们考虑神经病变,下肢动脉病,主要心血管事件(MACE)(即。颈动脉疾病、脑血管和缺血性心脏病)并发症在一起(“0”=无并发症;“1”=至少三分之一的并发症)。

逻辑回归模型进行估计的调整风险AG)载体时至少三种并发症之一。结果表示为优势比(或)和95%可信区间。两个共,尿素和低密度脂蛋白胆固醇,有紧密的关联,分别与肌酐和Apo-B(皮尔森 )。他们被移除不如其他两个解释力。数据分析与SPSS /赢得项目(版本19.0;Spss Inc .,芝加哥,IL)。概率值低于0.05被认为是具有统计学意义。的报道 值是正反在所有计算。

3所示。结果

3.1。病人的特点

367 2型糖尿病糖尿病患者被特征均值(标准差)66(7.9)岁,男性为56.7%(208年精确),和他们的影响2型糖尿病并发症为55.6%,包括神经病变、肾病、慢性肾功能衰竭、慢性下肢动脉疾病,和梅斯(颈动脉疾病、脑血管和缺血性心脏病)。特别是,我们报道在表中1之间的人体测量和生化特征比较患者没有并发症和至少一个并发症(204和163;55.6%和44.4%,分别地)。因此,我们观察到复杂的男性患者的主设备号比那些没有并发症。此外,他们有一个年龄和显示更高的生化值变量,包括空腹血糖、肌酐,尿素,糖化血红蛋白,道达尔和低密度脂蛋白胆固醇,Apo-A1。

表1
人体测量和生化特征复杂,无需复杂的2型糖尿病患者。

3.2。人体测量和生化特征的2型糖尿病患者分层A / A和A / G TLR4基因型

基因分型的T2DM病人+ 896 A / G TLR4 SNP,我们观察到,他们主要有A /野生型基因型(91.5%;336)。观察A / G基因型只有在31个病人(8.5%),而没有人G / G基因型。分层的T2DM病人根据这些基因型,未发现统计学显著差异的人体测量和生化特性,与总和低密度脂蛋白胆固醇值的异常。高价值和低密度脂蛋白胆固醇总量的评估患者的一个/一个基因型 和 分别为(表2),通过证明边缘型协会。

表2
人体测量和生化特征在T2DM病人分层A / A和A / G TLR4基因型。
3.3。TLR4基因型在2型糖尿病并发症的作用

目的是评估的角色+ 896 A / G TLR4 SNP倾向的人群中2型糖尿病并发症的观察研究,我们比较流行的积极/ TLR4个人和那些积极/ G TLR4基因型。重大发现患病率更高神经病变,下肢动脉病,和梅斯积极/ G TLR4患者,相比与阳性/ TLR4基因型(见表3)。

表3
并发症的患病率在T2DM病人分层/ TLR4和/ G基因型。

为了分析并发症和TRL4多态性之间的关系,我们认为是神经病,狼牙棒,下肢动脉病并发症一起(“0”=无并发症;“1”=至少这三种并发症之一)。并发症之间的关系在前面的三个重要变量和TRL4多态性显著( 测试= 10.697; )。因此,我们计算很复杂的原油风险AG基因型患者获得以下结果:或= 3.403;95%可信区间1.577 - -7.344。

此外,我们主要研究参数的平均值相比,在复杂的(至少1 3并发症)和noncomplicated组,使用学生的 以及对连续变量和Bonferroni调整 测试分类变量。我们发现以下重要参数:糖化血红蛋白、尿素、肌酐、低密度脂蛋白胆固醇,Apo-A1, Apo-B 。

此外,我们应用一个二进制逻辑回归模型来估计至少三种并发症的风险调整当AG)载体(表4)。从模型中氮血症和低密度脂蛋白变量被移除,冗余(氮血症/肌酐 ;低密度脂蛋白/ Apo-B )。因此,我们观察到三种并发症的风险调整后的至少一个当AG)载体(OR = 3.788;95%可信区间1.642 - -8.741)(见表4)。

表4
二元逻辑回归模型与优势比(或)和95%置信区间至少三种并发症(神经病变、下肢动脉病和MACE)。

4所示。讨论

2型糖尿病今天被认为是全球卫生问题,证明了连续增加的发病率本质上与日益增长的肥胖和超重和各人口不断增加,比如高加索人群(1]。此外,2型糖尿病人一个增强的死亡率和发病率由于T2DM-related并发症,包括特别是下肢慢性动脉疾病、颈动脉疾病,脑血管,冠心病和缺血性心脏病、神经病变、肾病、和慢性肾功能衰竭(1]。这意味着需要开发新的预防策略和治疗的2型糖尿病及其并发症,即使饮食和身体活动表示直到现在他们的预防和管理的主要依据。这种情况导致不同研究人员确定适当的遗传和分子因素作为潜在生物标志物和治疗目标,这可能允许在高的早期识别个人的2型糖尿病及其并发症风险。注意力特别集中在炎症/免疫途径,包括TLR4途径,由于2型糖尿病及其并发症的发生是现在认为是一种慢性状态的结果,系统性和低等级的炎症依照metainflammation假说(2- - - - - -4]。关注TLR4途径获取不同的文献数据。它已经表明,饮食营养元素(即。,脂肪和糖类)能够激活这个途径(2]。此外,长期摄入的饮食富含脂肪和碳水化合物被证明引发人类单核细胞TLR4的表达和活动加剧以及增加超氧化物生成,NF - B活性,促炎因子和与糖化血红蛋白水平显著相关(32- - - - - -38]。其他研究在动物模型表明,早已或病原体感染诱导增加TLR4表达组织和细胞类型调制能量体内平衡和胰岛素的行动,包括脂肪组织,胰岛细胞、肌肉、内脏、血管内皮细胞和平滑肌细胞,大脑、肾脏和肝脏(2,34- - - - - -36]。因此,胰岛素抵抗,胰腺 细胞功能障碍和改变葡萄糖的体内平衡,增加生产活性氧的多形核白细胞,已发现和调制自然杀伤细胞的功能(2,12- - - - - -14,37- - - - - -41]。免疫障碍观察似乎澄清下呼吸道和泌尿系统的高对感染的易感性,皮肤和粘膜观察2型糖尿病病例(42]。复杂的,这些条件决定和饲料慢性炎症慢性系统性风险,这就形成了一个恶性循环,似乎负责代谢疾病的发生,如2型糖尿病及其相关并发症(43]。相比之下,它已经表明,胰岛素减少LPS-induced TLR4表达和活化和氧化应激44,45]。此外,最近的调查支持肠道细菌参与2型糖尿病及其并发症的发病。特定的肠道细菌似乎作为有限合伙人运营资源中介有限合伙人和/或细菌易位释放到循环由于脆弱的微生物屏障和肠道通透性增加,扮演一个角色在系统性炎症和二型糖尿病的发病和进展。胰腺 细胞TLR4的表达显著水平识别有限合伙人或肠道细菌45,46]。

基于这些最近的证据,TLR4似乎中心在慢性炎症的作用观察2型糖尿病并发症,目前确认Dasu集团(47]。此外,它的活动是调节基因变异,主要是单核苷酸多态性,如+ 896 G >。这个SNP决定削弱了免疫反应对病毒和细菌感染或其他外生(脂肪和糖类)内源性分子以减少促炎细胞因子的生产(9,19]。最近的一项荟萃分析证明一个重要协会AG / GG基因型与降低代谢紊乱风险(20.]。相比之下,一些文学和不一致的数据已报告在其能力是诱发或防护T2DM-related并发症的遗传因素,也就是说,神经病变,视网膜病、缺血性心脏病、冠状动脉疾病(22- - - - - -27]。没有文学的数据存在于TLR4作用T2DM-associated慢性肾脏和其他T2DM-related心血管疾病,如颈动脉和脑血管疾病,下肢动脉病,在高加索人群中,尽管它也承认在其它老年性疾病9]。因此,本研究的主要目的是分析+ 896的重量TLR4 > G SNP作为潜在诱发或防护主要2型糖尿病并发症的遗传风险因素评估367人口的影响2型糖尿病患者并发症为55.6%,包括神经病变、肾病、慢性肾功能衰竭、慢性下肢动脉疾病,和梅斯。复杂的2型糖尿病患者的特点是普遍地男性(62.3%),有一个老年noncomplicated情况下(67.58和64.03),和显示更高的生化值变量,如空腹血糖、肌酐、尿素、糖化血红蛋白、总和低密度脂蛋白胆固醇,Apo-A1(表1)。此外,91.5%的病例有/ TLR4基因型和8.5%的A / G基因型,而没有人G / G基因型。之间没有关联观察A / A和A / G TLR4基因型及其人体测量和生化特征、异常的总数和低密度脂蛋白胆固醇值(表2)。特别是,边缘型协会证明(表2)。

评估的角色+ 896 A / G TLR4 SNP倾向的2型糖尿病并发症,有趣的数据,然而,发现。特别是糖尿病AG基因型携带者主要易感性神经病,下肢动脉病,和权杖,报道在表3。累积风险是重要的 三倍的风险开发神经病变,下肢动脉病,主要心血管事件在AG)情况下相比,AA例(原油或= 3.403;95%置信区间:1.577—-7.344)。另外,我们应用一个二进制逻辑回归模型来估计风险,调整了混杂变量(糖化血红蛋白、尿素、肌酐、低密度脂蛋白胆固醇、Apo-A1,和Apo-B),至少有一个三个当AG)载体的并发症。调整或为3.788(95%置信区间:1.642—-8.741)如表所示4。这突显出非凡的角色的SNP诱导2型糖尿病并发症的独立于其他生物危险因素支持这些并发症的发病。

5。限制

当前研究的主要局限是相对小的样本容量和需要确认和验证我们的数据在较大的数量不同的遗传AG)载体时至少三种并发症之一。尽管有这些限制,我们的研究是第一次分析了TLR4的重量单核苷酸多态性在+ 896 TLR4 A / G多态性作为潜在诱发或保护的遗传风险因素主要2型糖尿病并发症(神经病变、肾病、慢性肾功能衰竭、慢性下肢动脉疾病,颈动脉疾病,和缺血性心脏病)在高加索人群。然而,需要进一步的研究来获得更多决定性的结果,并考虑rs4986790 TLR4 SNP TLR4通路为目标的生物标志物和新的治疗治疗旨在预防或延缓2型糖尿病的并发症。

6。结论

根据获得的结果,一个可能的解释明显倾向的糖尿病并发症的发展AG和AA基因型携带者可能是因为对传染病的免疫控制。支持这一假说,我们最近证明了基因控制传染性疾病的一个重要的角色在决定不同的轨迹达到长寿百岁老人(48]。因此,遗传背景,因此遗传因素可能有关键作用的发病和T2DM-related并发症的发展。结果,我们的结果可能会打开新的视角为T2DM-related敏感性因素的分析和预防并发症。实际上,这些发现可能促使药理的研究策略,以防止或延缓2型糖尿病并发症的发展倾向。此外,他们会考虑rs4986790 TLR4 SNP最佳生物标志物识别2型糖尿病和T2DM-related并发症的高危个体。因此,它可能是一个代表在2型糖尿病患者并发症的患病率。

缩写

Apo-A1: Apolipoprotein-A1
Apo-B: Apolipoprotein-B100
体重指数: 身体最大指数
抑制: 内源性危险分子模式
c反应蛋白: c反应蛋白
表皮生长因子受体: 肾小球滤过率
糖化血红蛋白: 糖化血红蛋白
高密度脂蛋白: 高密度脂蛋白
HOMA-IR: 内稳态模型评估
il - 1 : Interleukin-1
低密度脂蛋白: 低密度脂蛋白
有限合伙人: 脂多糖
远程雷达: Leucine-Rich-Repeat
梅斯: 主要心血管事件
NF - B: 核因子- B
NK: 自然杀伤细胞
或者: 优势比
地: toll样receptor-4
SNP: 单核苷酸多态性
2型糖尿病: 2型糖尿病。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

Balistreri甲壳长足贡献概念和设计。Boemi Bonfigli,卡鲁索,甲壳提供学习材料/病人和收集和收集数据。Balistreri进行遗传分析。Spazzafumo和Fabietti执行统计分析。在数据解释,Balistreri Ceriello,热那亚,Franceschi,卡鲁索,利奥,外种皮。Balistreri和介壳参与起草。Balistreri、Bonfigli Candore、Olivieri Ceriello,热那亚和介壳促成了重要修改。Balistreri和甲壳的最终批准出版的版本。所有作者参与了这项研究,他们阅读和批准的最终版本。卡梅拉丽塔Balistreri和罗伯特·甲壳这项研究同样起到了推波助澜的作用。

承认

这项工作是支持由巴勒莫大学Calogero卡鲁索(FFR2012/2013成功老化)的免疫炎症反应的作用。