научная статья по теме ПОЛИМОРФНЫЕ МАРКЕРЫ RS12 255 372 И RS13 266 634 ГЕНОВ TCF7L2 И SLC30A8 СВЯЗАНЫ С РАЗВИТИЕМ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2 В РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ Биология

Текст научной статьи на тему «ПОЛИМОРФНЫЕ МАРКЕРЫ RS12 255 372 И RS13 266 634 ГЕНОВ TCF7L2 И SLC30A8 СВЯЗАНЫ С РАЗВИТИЕМ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2 В РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ»

ГЕНЕТИКА, 2010, том 46, № 8, с. 1123-1131

ГЕНЕТИКА ^^^^^^^^^^^^^^^^ ЧЕЛОВЕКА

УДК 575.113.12+577.29:599.9

ПОЛИМОРФНЫЕ МАРКЕРЫ rs12255372 И rs13266634 ГЕНОВ TCF7L2 И SLC30A8 СВЯЗАНЫ С РАЗВИТИЕМ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2

В РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

© 2010 г. В. А. Потапов1, М. Н. Шамхалова2, С. А. Сметанина3, Л. Н. Бельчикова3, Л. А. Суплотова3, М. В. Шестакова2, В. В. Носиков1

Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва 117545; e-mail: potapovva@bk.ru

2Эндокринологический научный центр Российской академии медицинских наук, Москва 117036;

e-mail: nephro@endocrincentr.ru 3Тюменская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, Тюмень 625023; e-mail: klinika@tyumsma.ru Поступила в редакцию 20.10.2009 г.

Гены TCF7L2 и SLC30A8, кодирующие соответственно фактор транскрипции-4 и трансмембранный переносчик цинка-8, играют важную роль в регуляции развития, пролиферации и функции в-кле-ток поджелудочной железы. В настоящей работе исследованы полиморфные маркеры rs12255372 [NT_03359.12:g33557428G>T гена TCF7L2 и rs13266634 [NP_776250.2:p.R325W\ гена SLC30A8 в группах русских больных сахарным диабетом (СД) типа 2 (n = 588) и здоровых людей с нормальным уровнем глюкозы (n = 597). Обнаружена достоверная связь аллелей Т(rs12255372) и R (rs13266634) с повышенным риском СД типа 2 (Odds Ratio (OR) = 1.37 и 1.22, соответственно). После поправки на влияние потенциальных негенетических факторов риска значения OR еще более возросли: у гомозиготных носителей аллеля Т — с 1.54 (P = 0.24) до 1.89 (P = 0.046), а у индивидов, гомозиготных по аллелю R, — c 1.29 (P = 0.035) до 1.35 (P = 0.019). По сравнению с носителями других генотипов пациенты, гомозиготные по предрасполагающему аллелю Т(rs12255372) или R (rs13266634), имели достоверно более низкие концентрации инсулина в крови спустя 2 ч после проведения теста на толерантность к глюкозе, а также пониженные значения показателя гомеостаза в-клеток HOMA-p. Таким образом, показано, что маркеры rs12255372 и rs13266634 представляют собой независимые генетические факторы риска СД 2-го типа в русской популяции.

Сахарный диабет (СД) типа 2 является наиболее распространенной формой диабета. Патогенез заболевания обусловлен двумя главными механизмами: нарушением синтеза инсулина р-клетками поджелудочной железы и развитием невосприимчивости клеток периферической ткани к инсулину (синдром устойчивости к инсулину). Новейшие исследования в области генетики СД 2-го типа обнаружили ряд генов, варианты которых усиливают риск развития данного заболевания, причем функция большинства из этих "новых" генов предрасположенности связана с контролем жизнедеятельности и пролиферации р-клеток и их дифференцировки из клеток-предшественников [1]. Среди данных генов два — ТС¥7Ь2 (транскрипционный фактор 7) и 8ЬС30Л8 (ген трансмембранного переносчика цинка-8) — играют ключевую роль в развитии и функции панкреатических р-клеток.

Ген ТС¥7Ь2 кодирует фактор транскрипции, который вовлечен в так называемый 'ЫТ-сиг-нальный путь, являющийся одним из основных

звеньев в механизме регулирования клеточного роста и развития [2\. В интронах 3 и 4 гена TCF7L2 расположены полиморфные однонук-леотидные замены — соответственно rs12255372 [NT_03359.12:g33557428G>T\ и rs7903146 [NT_030059.12:g.33506875C>T\, для которых обнаружена ассоциация с СД типа 2 [3\. В дальнейшем данная ассоциация была подтверждена в многочисленных популяциях европеоидов [4—10\, монголоидов [11—13\, афроамериканцев [14\ и негроидов Карибского бассейна [15\. В популяциях европеоидов найдена связь аллеля T обоих маркеров с повышенным риском СД типа 2 (Odds Ratio (OR) достигает 1.40) [6, 16\. Кроме того, у носителей предрасполагающего аллеля были отмечены многочисленные дефекты в секреции инсулина р-клетками, приводящие к пониженному выбросу инсулина в кровяное русло в ответ на стимуляцию глюкозой [17\, замедлению скорости превращения проинсулина в инсулин [18\, а также накопление в р-клетках неактивного прогормона (проинсулина) на фоне умень-

1123

8*

шения ответа периферических тканей на действие инсулина [19].

Вовлеченность гена Б1£30Л8 в развитие СД типа 2 показана в результате нескольких крупномасштабных исследований по поиску геномных ассоциаций [20—25]. Наибольшая ассоциация с диабетом описана для полиморфной однонуклеотидной замены га13266634 [МР_776250.2:р.К325Щ в экзо-не 8, приводящей к замене остатка аргинина (Я) на триптофан (ОЯ у европеоидов = 1.12). Ген 8ЬС30Л8 кодирует трансмембранный переносчик цинка — 8 ^пТ-8), расположенный в секреторных гранулах р-клеток и ответственный за активный транспорт ионов Zn2+ внутрь инсулиновых гранул. Цинк играет важную роль в регуляции созревания, хранения и выброса инсулина р-клетками [26]. Показано, что у носителей предрасполагающего алле-ля Я325уменьшена секреция инсулина, в том числе в ответ на стимуляцию глюкозой [27], а также снижена скорость превращения проинсулина в инсулин [19].

Несмотря на то что ассоциация генов ТС¥7Ь2 и 8ЬС30Л8 с СД типа 2 показана во многих этнических группах, роль данных генов в этиологии заболевания в русской популяции до сих пор не исследована. Россия занимает 5-е место в мире по количеству больных СД типа 2 (9.6 млн в 2007 г.) [28], поэтому, на наш взгляд, было бы важным определить, связаны ли данные генетические маркеры с повышенным риском развития диабета в русской популяции. В настоящем исследовании представлены результаты, свидетельствующие о достоверной связи между маркерами га12255372 гена ТС¥7Ь2 и га13266634 гена Б1£30Л8 с развитием СД типа 2 в русской популяции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Пациенты

Обследовано в общей сложности 1185 неродственных русских г. Москвы в возрасте старше 50 лет, включая 588 больных СД типа 2 и 597 здоровых индивидов с нормогликемией, составивших контрольную группу. Забор крови для последующего биохимического и генетического анализа проведен в Эндокринологическом научном центре РАМН (для 402 больных и всех здоровых индивидов) и Тюменской государственной медицинской академии Росздрава (186 больных диабетом). Постановку клинического диагноза СД типа 2 проводили согласно диагностическим критериям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): концентрация глюкозы натощак в плазме крови >7.0 мМ либо концентрация глюкозы в плазме >11.1 мМ спустя 2 ч после проведения теста на толерантность к глюкозе (ТТГ), т.е. перо-рального приема внутрь 75 г глюкозы, или после

приема лекарств, понижающих содержание глюкозы в крови [29].

В группу контроля вошли люди, имеющие толерантность к глюкозе в пределах нормы и уровень гликозилированного гемоглобина (HbAlc) ниже 6.1%, а также с наследственностью, не отягощенной СД типа 2. Пациенты с подтвержденным диагнозом СД типа 1, больные гестацион-ным диабетом и моногенными формами СД, а также индивиды, имеющие клинические симптомы вторичного диабета вследствие панкреатита, гемохроматоза и прочих заболеваний, были исключены из данного исследования. Наличие гипертонической болезни определяли с использованием тонометра (систолическое давление свыше 140 мм рт.ст., диастолическое давление свыше 90 мм рт. ст.) либо при наличии диагноза гипертонии в истории болезни. Наличие ожирения определяли, когда индекс массы тела (ИМТ) превышал 30 кг/м2 [30].

Биохимический анализ

Содержание в плазме крови холестерина натощак, комплексов липопротеина высокой плотности (ЛВП) с холестерином, триглицеридов и глюкозы измеряли с использованием стандартных энзиматических методов. Содержание комплексов между липопротеином низкой плотности (ЛНП) и холестерином рассчитывали по формуле Фридевальда [31]. Как рекомендовано ВОЗ, стандартный пероральный ТТГ проводили после 12-часового голодания. Уровень HbA1c определяли с помощью ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии (референтный интервал в норме 4.0—6.1%). Концентрацию инсулина в плазме крови определяли с использованием иммуноферментного анализа. Значение индекса HOMA-ß, оценивающего функцию ß-клеток согласно "гомеостатической модели", рассчитывали по формуле:

HOMA-ß = 20 х [концентрация инсулина натощак, мкЕд./л]/([концентрация глюкозы натощак, мМ] - 3.5).

Согласно "гомеостатической модели", индекс HOMA-IR устойчивости к инсулину (инсулиноре-зистентности) оценивали по формуле:

HOMA-IR = [концентрация инсулина натощак, мкЕд./л] х [концентрация глюкозы натощак, мМ]/22.5 [32].

Клинические и метаболические характеристики группы больных и контрольной группы обобщены в табл. 1.

Анализ ДНК

Геномную ДНК выделяли из венозной крови с помощью набора Genome DNA Purification Kit

Таблица 1. Клинические и биохимические характеристики пациентов

Показатель (средний ± S.D.)* СД типа 2 (n = 588) Контроль (n = 597) P

Пол, м/ж 240/348 275/322 0.078**

Возраст, лет 60.7 ± 7.3 61.2 ± 10.4 0.61

Длительность диабета, лет 11.5 ± 7.6 — —

ИМТ, кг/м2 28.9 ± 5.5 27.2 ± 4.8 0.34

Систолическое давление, мм рт. ст. 136.9 ± 17.7 128.0 ± 15.6 0.12

Диастолическое давление, мм рт. ст. 98.9 ± 14.2 88.2 ± 12.2 0.03

Уровень гликозилированного гемоглобина HbAlc, % 7.9 ± 1.3 5.2 ± 0.5 0.024

Уровень глюкозы в плазме крови натощак, мМ 9.9 ± 1.7 5.7 ± 0.5 0.0015

Уровень глюкозы в плазме крови через 2 ч после ТТГ, мМ 12.4 ± 1.2 6.8 ± 0.7 0.0009

Уровень инсулина в плазме крови натощак, мкЕд./л 14.8 ± 7.7 10.2 ± 6.2 0.0012

Уровень инсулина в плазме крови через 2 ч после ТТГ, мМ 84.0 ± 32.1 48.2 ± 19.9 <0.0001

Индекс HOMA-ß 46.2 ± 22.4 92.7 ± 46.3 <0.0001

Индекс HOMA-IR 6.5 ± 1.6 2.6 ± 0.6 0.008

Уровень ЛВП-холестерина в плазме крови, мМ 1.3 ± 0.3 1.2 ± 0.3 0.56

Уровень ЛНП-холестерина в плазме крови, мМ 3.3 ± 1.1 3.4 ± 0.9 0.29

Общий уровень холестерина в плазме крови, мМ 5.0 ± 1.3 5.0 ± 1.1 0.76

Уровень триглицеридов в плазме крови, мМ 2.2 ± 0.6 1.6 ± 0.5 0.022

Гипертоническая болезнь, n (%) 221 (37.6) 190 (31.8) 0.043**

Ожирение, n (%) 124 (21.0) 97 (16.2) 0.039**

* S.D. — стандартное отклонение. ** Тест х2.

(НПО "Ферментас", Литва) по ме

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком