维生素d、维生素d受体基因多态性与2型糖尿病的关系

维生素d、维生素d受体基因多态性与2型糖尿病的关系

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学校代码10459学号或申请号201212272876WV^kn密级鱼丑却W尖f硕±学位论文维生素D、维生素D受体基因多态性与2型糖尿病的芙系作者姓名:赵明旭导师姓冶:己月教授学科口类:医学■专业名称:劳动卫生与环境卫生培养院系:公共卫生学院完成时间;2015年6月 A也esissubmittedt;oZhenzhouUniversitgyforthedereeofMastergType2DiabetesandVitaminD,VitaminD民ecept;orGenePolmorhismsypBMinxuZhaoygSuervisor:Prof.YueBapDeartmentofOccuationalandEnvironmentHealthScienceppColleeofTublicHea他gim?Ie2015, 原创性声明,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均己在文中W明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者日期;年谷月/日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可W将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可W采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和茫编本学位论文。本人离校后发表、使用学一位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。曰期";曰学位论文作者:也明故W女年^月g m摘要目的探讨维生素D和维生素D受体(VitaminDreceptor,KDi?)基因多态性与2-型糖尿病(te2diabetesmell加s,T2DM,环境交互作用对yp)的关系W及基因2型糖尿病发生的影响。旅-,于20132013年5根据研究设计,采用病例对照研究方法年1月月在河南省郑州市侯寨乡和焦作市乔庙乡收集286例2型糖尿病患者作为T2DM组,:1比例选择286例与T2DM组人群同性别、年龄±5岁然后按1、无相关慢性病的同地区人群为对照组。对两组人群进行问卷调查及体格检查,同时收集空腹静脉血。采用全自动生化分析仪测定血清中总胆固醇、甘油H醋、高密度脂蛋白水平(EnzmelinkedimnuraosorbentassaELISA);采用酶联免疫吸附法yy,测定血清中25(0H)D3和l,25(OH)瓜3水平。利用TaqMan探针法分析化W基因rs2189480和rs3847987两个位点的多态性。运用Haplo.stats软件包分析单体MDR-multitorensonatreducton型,采用多因子降维模型(fac出miliyi,分析基因)=环境交互作用,其余数据采用SPSS21.0软件分析,检验水准a0.05。结果1.化W基因多态性与2型糖尿病的关系=携带rs2189480位点纯含基因型CC(饼?0.448,95%处0.256,0.786)和=589等位基因C(〇乂0.巧3,95%C/:0.,0.962)能降低2型糖尿病的发病风险。=携带rs3847987位点等位基因A(饼?1.457,%%C/:1.0851.%7)可能增加2,s2-型糖尿病的发病风险。携带单体型CC(r189480rs3847987)可能降低2型糖=?0.72957;0543078。尿病的发病风险(饼,9%C..9),2.7C平与2血清维生素Dj型糖尿病T2DM组和对照组人群血清250HD3水平分别为32.巧±33.18、%.87±()41.00ng/ml,1,25(0巧2〇3水平分别为31.07+40.39、42.78±58.41pg/ml,T2DM组人群血清25(0H)D3和1,25(0H)203水平明显低于对照组,差异有统计学意义<(分别f0.05)。I WFIW基因型进行分层,结果显示T2DM組携带rs2189480CA基因型和rs3847987CC基因型人群血清25(0H)03和1,25(0H)2037jC平明显低于对照组,差异有统计学意义(分别P<〇.〇5)。对体力活动、是否有2型糖尿病家族史分层,T2DM组无2型糖尿病家族史人群血清25(0H)D3水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<〇.〇5)。轻度体力活动、重度体力活动和无2型糖尿病家族史人群T2DM组l,25(OH)江)3水平均明显低于对照组,差异有统计学意文(分别f<0.05)。3-2.基因环境交互作用对型糖尿病的影响2分析结果显示,rs189480、rs3847987和体力活动H者对2型糖尿病的影=响存在交互作用(饼?2.53,95%C7:1.81,3.54)。结论1.FiW基因rs2189480和rs3847987位点多态性与2型糖尿病发病风险相关,上述两个位点单体型CC与2型糖尿病发病风险降低有关。2.2型糖尿病患者血清维生素D化(0巧〇3、1,25(0巧江>3)水平明显降低。3.rs2189480、rs3847987和体力活动H者在2型糖尿病的发生中存在交互作用。2D关键词:型糖尿病维生素维生素D受体基因交互作用II AbstractAbstractObectivejTh)eaimofthestudwast;oexloKtherelationshiamonvitami打口PZ欠yppg,eneomorhismsandte2出abetesmellitusT2DMand化einfluenceofgplypyp(),ene-environmengti打teractio打onT2DM.MethodsAcase-conttrolstudywasconducedinHouzhaicounthenzhoucitandy,ZgyovQiaomiaocountyofJiaozuocitofHenanrincefromJanuar化Ma2013ypyyaccordnesuddesinTotalswerereisrouig化thty.286T2DMcasecm化daT2DMggpand286healthsubectswhowerematchedwithT2DMrouinae±5earsoldyjgpg(y)a打dsexwererecruited.Allsubectswereaccetedue巧ionnaireandhysicaljpqpexaminationatthesametimefastinbloodsamleswerecoUected.The,gp-concentrationsofserumtotalcholesteroltrilcerideshihdensitliorotein,,gygyppcholesterolweredeterminedbyautomaticbiochemicalanalyzer.Serum25(OH)D3and1,25(0H)2D3levelsweredeterminedusingenzymelinkedimmunosorbentassayELISA.Thers2189480andrs3847987ofVDReneolmorhismswere()gpypro-ge打otypedusingTaqManpbesRealTimePC民procedure.HaplotypewasanaaeuimensilreconwarlyzedbyHplo.Statspackag.Mltifactordonaitydutisofte-MDRwasusedtoevaluatetheeneenvironmentinteraction.Otherstatistical()ganalysiswasperformedusingtheSPSSsoftware,version21.0.Allstatistical1;estswere0.05asacutofft>rsignificance.Results1.TherelationshipbetweenFD及eneolo^hismsandT2DM.gpym=%%虹dividualswithrs2189480CCe打otype(O艮0.448,Cl:0.2560.786g,)=andalleleC(OR0J53,95%CI:0.589,0.96巧mayberelated化化edecreasedriskofaswrs38reaedtreasesT2DM.I打dividuli化47987alleleAmaybelt化heincdrikofT2DMORM.457,%%Cl:1.085l.%7?虹dividualswi1:hhaloteCCmabe(,)pypyIII Abstract=related化thedecreasedriskofT2DM(〇民0.729,%%Cl:0.5430.978.,)2.Vitami打DlevelinsurumandT2DM.Sserum25(0巧D3levelswere32.33±33.18,38.87±41.00ng/mlandtheserum1,250levelswere31.07±40.3942.78±58.41/mlincasesandthecontrols(巧巫3,pgrepectively.Serum25(0H)D3and1,25(0H2D3levelsi打casesweresignificantly)owe<0*ranainconrols.0iesectivel.l化化ttf5(py)Serum250HDlevelsand1250〇levelsinT2DMcaseswith()3,(巧23rs2189480CAgenotypeandrs3847987CCgenotypeweresignificantlylowerthanheCO打o*lubecaftersaifiedbFDenoes戶<00iesecivelerumttrststrtjT?t.5t.Sjygyp(py)25(OHD3levelsincaseswithoutfamilyhistorofT2DMweresini行ca打tllower)ygythanthosei打controlrou户<0.05resectivelafterstrati行edbfamilhistorofgp(py)yyytype2diabetes.Serum1250〇levelsinT2DMrouwhowereformild,(巧23gpphysicalactivity,highlevelsofphysicalactivity,andnofamilyhistoryofT2DMweresig打ificantlylowerthanthoseincontrolrou尸<0,05Ksectivel,gp(py)-3liii.ThereatonshbetweeneneenvironmentnteractionandT2DMpgInteractionofrs2189480polymorphism,rs384巧87polymorphisminVDR=geneandphysicalactivitymayberelatedU)theincreasedriskofT2DM(饼?2.53,%%C/:1.813.54.,)Conclusion1.FDi?eners2189480andrs3847987olmorhismswereassociatedwi化gpyptheriskofT2DM.HaplotypeCC(rs2189480,rs3847987)wasassociatedwi化thedecreasedriskofT2DM.2.Serum25(0H)D3levelsand1,25(0H)2D3levelsinT2DMpatientsweresignificantlylowerthatincontrol防u.gp3.Interactionofrs2189480olmorhismrs3847987olmorhisminVD民pyp,pyphicalactivitberelated化theincreasedikofgeneandsarsT2DM.pyymyKeyword:type2diabetesmellitus;vitaminD;vitami打Dreceptorgene;interactionIV 目录讓IAbstractIV图表目录X中英文缩略词对照表XI1引言12研与旅42.1研究对象的选择52.2样本量的确定52.3问卷调查、体格检查和生物样本的采集52..31调查内容513.2体格检査52.3.3生物标本采集6、处理及保存26.4实验方法2.4.1实验仪器设备62427..实验试剂2.4.3生物标志的测定72.D的测7.44维生素定2.458.基因多态性检测分析2.5评定标准12V 0^.2.5.12型口糖尿病的诊断标准25212..吸烟、饮酒的判断标准.122.53高脂饮食的判断标准2.5.4较多果蔬摄入的判断标准122.2.55体力活动的分级碌准132562型1..糖尿病家族史的判断标准257BMI1..的分级标准32.5.8中也性肥胖的判断标准132.513.9腰臀比异常、腰身比异常的判断标准2.5.10高血压的判断标准132.5.11总胆固醇、甘油H醋和高密度脂蛋白的分级标准13么6质量控制142.114.6预调查2.214.6工作人员质量控制2.6.314现场调査质量控制-26.4录入数据质量控制142方14数据处理3结果151T2DM153.组和对照组基本情况分析32阿Wrs2-We1rs3847ardnber.基因89480和987位点多态性Hyig平衡W及分布特征分析1833化W218.基因各位点多态性与型糖尿病遗传易感性的关联3.4化W基因SNPs单体型分析203T2.5DM组与对照组血清维生素D水平比较21VI 3.6携带化W不同基因型T2DM组与对照组血清维生素D水平比较........213.7体力活动、2型糖尿病家族史对T2DM组和对照组维生素D水平的影响22-3环境交互作用对223.8基因型糖尿病的影响4職264.1欠基因与2型糖尿病的关系264丄1rs2189480位点及rs3947987位点多态性与2型糖尿病的关系264丄2灼W基因两多态性位点单体型与2型糖尿病的关系284.2血清维生素D水平与2型糖尿病的关系2829421250〇2..(巧3与型糖尿病的关系1422250HD229..23与型糖尿病的关系,()43-2基因型糖尿病的关系30.环境交互作用与431.4本研究的展望5織32参考文献33織37个人倚历51在学期间发表的学术论文及科研成果51耐52VII 图表目录■图表目录6表2.1主要实验仪器设备表2.2主要实验试剂7表2.3筛选VDRSNPs详细信息10表2.4筛选VDRSNPs分析结果10表2.5TaqMan探针的反应体系配制11631T2DM组和对照组调查问卷基本情况分析1表.17表3.2T2DM組和对照组体检指标分析表3.3T2DM组和对照组生物标志分析17-34VD艮2189480和rs3847987ardW山ber平衡检验...18表....基因rs位点多态性Hyeg表3.5rs2189480位点单核昔酸多态性与2型糖尿病遗传易感性的关联19表3.6rs3847987位点单核巧酸多态性与2型糖尿病遗传易感性的关联19表3.7VDR基因单体型与2型糖尿病的关系20表3.8调整环境因素后VD艮基因单体型与2型糖尿病的关系20表3.9两组人群维生素D水平比较21一22表3.10两组人群携带同基因型25OHD3水平()一252D322表3.11两组人群携带同基因型lOH,()水平31225OHD3水平23表.体力活动2型糖尿病家族史分、层后两组人静()32l25D323表.13体力巧动型糖尿病家族史分层后两组人群OH2、,()水平314Lisic25表.单因素ogt回旧分析结果-25表3.15基因环境交互作用分析结果图2.1研究技术路线图411图22基因型分型结果示意图.VIII 中英文缩略词对照表中英义缩巧词对照表缩写英文全称中文全称VDRVitaminDrecetorp维生素D受体T2DMtype2diabetesmellitus2型糖尿病ELISAenzymelinkedimmunosorbentassay,酶联免疫吸附法SNPssinglenucleo巧depolymorphisms单核巧酸多态性MAPminorallelefrequency最小等位基因频率WHOWorldHealthOrganization世?卫生组织界uivaentMETMetabolicEql代谢当量BMIBodyMassIndex身体质量指数MDRmultifactordimensionali巧reduction多因子降维法RFLPrestrictfragmentlengthpolymorphisms限制性片段长度多态性IX IW|1引言2型糖尿病是一种w高血糖为恃征的内分泌代谢奈乱性疾病,占糖尿病i者90%^>、怠数的11上。近年来,随着中国经济水平的提高生活方式的转变、社会环境的改变W及平均寿命的增加,2型糖尿病的患病率明显上升,呈现出流行势态。2009年国际糖尿病联盟公布的数据显示,全球目前有2.85亿糖尿病患者,11-[030.35。007预计到2年将达到4化中国有研究显示,22008年间,20岁W上P1的糖尿病患者已经达到9200万。2型糖尿病发病,并且呈现快速増长的态势P-S12型糖机制复杂,病因不明,涉及多种环境因素和遗传因素的影响,对尿病进行深入研究有助于对该病进行预防控制和有效管理。越来越多的研究表明维生素D与2型糖尿病的发病存在关联。Matila等人研---25-0HD225D究结果湿示,0H,血清)3水平与型糖尿病发病呈现负相关关系()3(一13水平较高者患2型糖尿病的风险降低。项针对绝经后女性的调查研究表明,----血清250H03水平与空腹血糖呈现负相关,特别是当250HD3水平低于()()P]40nmo化时,相关性更加明显。国内也有多项关于维生素D与2型糖尿病关系的研究。刘巧蕊等人对上海初诊2型糖尿病患者的调查发现,2型裙尿病患者与对--25--〇照组比较,25〇,血清OH3水平显著下降同时还发现03可W影响膜岛()(巧W。入大于等于511IU维生素D与每天摄素分泌研究还发现,中老年女性每天摄01入小于等于159IU维生素D的人群相比,患2型糖尿病的风险明显降低。Bo-tellaCarretero等人对65岁W上老年白人的干预研究发现,给予维生素D和巧补3充,,随访年W后空腹血糖调节受损者空腹血糖升高幅度与未补充组相比明虽Ml。降低,提示补充维生素D和巧剂可能改善膜岛素的敏感性维生素D具有非常广泛的生物学活性,它不仅可W调节巧磯代谢,保证骨骼正常发育,也对细胞生长分化、免疫系统和中枢神经系统的功能具有非常重要-UB一M【]。的调节作用,同时对糖尿病发生具有定的预防和治疗作用维生素D对2止主要认为是维生素〇可1型糖尿病的具体作用机制还不明确,到目前为(^改善膜岛目细胞功能和减轻膜岛素抵抗?膜岛。大量体内、外实验证明维生素D在保证素正常分泌和维持正常糖耐量中发挥着重要作用。例如动物实验研究发现,饮食诱导小鼠缺乏维生素D,会导致小鼠的葡萄糖耐量受损,膜岛素敏感性发生改口S】D变。此外,在因饮食导致的维生素D缺乏早期,补充维生素后膜岛素分泌功1 IIWtw.能改善。有研究显示,中国中老年人群体内维生素D水平整体偏低,维生素D充足个1764%D92[]体只占.,而维生素缺乏和不足分别占到6.%和24.4%。开展维生素D与2型糖尿病关系的研究有助于认识糖尿病的发生发展规律,为2型糖尿病的预防和治疗提供新的思路和依据。维生素D受体是类固醇激素/甲状腺激素受体超家族成员,它分为膜受体和核受体一。膜受体主要是参与维持巧、磯代谢的平衡,而膜受体本质上是种配体依赖的核转录因子。维生素D与其受体结合才能发挥生物学效应。维生素D受-125---体在未结合(进D拥抑制DNA的转录,与1250〇3结合,构象,()2,(巧2后得W。改变,暴露出DNA结合域和配体结合域流行病学研究发现,患者补充维生素DistMDi后通过维生素受体对其进行内分泌调节,进而降低糖尿病的发病率。维生素D受体几乎存在于全身所有的有核细胞中,它可W在许多组织中表达,包括肌目--肉。1250HD在餓细胞与维生素D受、膜岛细胞等当维生素D的巧性形式,()23体结合形成高亲和力的激素-受体复合物后,作用于報基因上特定的DNA序列,从而调节结构基因的表达-D。维生素D维生素受体复合物转录调控作用需要辅调控因子,(辅刺激因子和辅抑制因子)的参与由于这些因子在不同的细胞中分布有异一,所W调控终效应也可能不同,从而使得维生素D的部分功能有定的细胞特异性。近年来,阿W基因多态性与2型糖尿病的易感性关系引起广泛关注。赵延等人比较了96例2型糖尿病患者和83例健康对照者VDRBsmI和ApaI位点基因型和等位基因频率的差异,结果发现维生素D受体基因BsmI位点与2型糖尿病的发生密切相关,等位基因B可能是2型糖尿病的易感等位基因;ApaI位点基因型PW和等位基因频率在两组间的分布差异没有统计学意义。而邵雪景等人对南京地区汉族人群进行的1:1病例对照研究发现,ApaI位点的基因多态性与2型糖尿PU病之间存在着相关性。送些关于维生素D受体基因多态性与2型糖尿病的关联一致2研究得出的结论并不,并且目前还没有发现某个或某几个候选基因能解释型糖尿病的绝大多数类型。国内外关于维生素D及维生素D受体基因与2型糖尿病之间关系虽有研究,但维生素D对于血糖及膜岛素的影响机制尚未完全阐明,维生素D受体基因在2型糖尿病发生发展过程中扮演的角色尚未完全明确。2型糖尿病已经成为目前人类面临的巨大挑战,它给社会、家庭和个人都带来了极大的经济负担和疾病负担,已引起国内外学术界的广泛关注。探明2型糖2 IWI尿病的易感因素和具体发病机制已是当务么急。鉴于w上问题,本研究巧通过1-人群流行病学调查:1,2,按的病例对照研究分别对型糖尿病组和对照组人群25-0-〇25-03、1、进行问卷调查和巧,(巧等生物标志分化探讨环境因素生(■活方式及生物标志与2型糖尿病的关系。同时测定维生素D受体基因单核昔酸多态性(singlenucleotideolmorhisms,SNPs),研究维生素D受体基因多态性pyp是否与2型糖尿病存在关联2-环境,寻找型糖尿病的易感基因型,同时探索基因交互作用对2型糖尿病的影响,为2型糖尿病的预防控制提供基本理论依据。3 研究对象与方法2研究对象与方法,、谋题巧计,确定调査现场\/VII2型搪尿病组对照组-JLJ.II ̄'^小^血样采集问卷调査()^▼▼.ip—家々巧血巧提取基因组DNA身展W[巧巧力巧围▼▼-ank情史巧G州B和和况巧动測定生物标志体,■f确定候选基因1N(J生疾__Haliiovew重围i。^夺_巧*一 ̄^软件 ̄奪。384巧87习史VJI)1^总甘维-)_血SNPs巧姬库革f胆油生T—巧aqMan探钟固S-lTimePCR巧Rea巧厢D对SNPs分型^)—丫UJLJ凶p^I…jIYY维生荣D与2巧KDK基因多态性与1f^巧尿病的关系2型搪尿病的关系VJV.JY探巧维生索D和raw基因多态性与T2DM的关《,W及基因-2型糖巧病发生的巧巧环境交互作用对。\J2图.1研究技术路线图4 研究对象与方法2.1研究对象的选择研究W河南省辉州市侯寨乡和焦作市乔庙乡共6个行政村作为调查现场,整群收集各村糖尿病患者作为病例组(T2DM姐),共收集到2型糖尿病患者286例1:1比例收集286T2DM5,然后按例与组人群同村、同性别、年龄±岁、无相关慢性病的非糖尿病人群为对照组。2.2样本量的确定1:1匹配设计的样本量估算公式如下:M ̄m/p〇qi+i〇(pq)三2-mz〇/2+zp^lp苗p-l/2[^W)]()=P+0民 ̄RR+RROR/。/)y)=-1qipi=-q〇1poM代表需要的总对子数m为暴露状况不一,致的对子数,p〇和pi分别代表目标人群中对照组和暴露组的估计暴露率。=0===.05(30.10.3,RR2设a双侧),,对照组的暴露比例为p〇估计的,利1=186用公式计算的M,本研究纳入的病例、对照各286例,满足样本量要求。2.3问卷调查、体格检査和生物祥本的采巧2.3.1巧适内容现场问卷调查由经过统一培训的调研员经过预调查后进行。在告知调查对象本研究的目的、内容,、意义W及可能存在的伤害等内容盾依据自愿参加的一原则,由调查对象签署知情同意书。调查内容包括般情况(年龄、性别等)、生活习惯(吸烟、饮酒、蔬菜水果摄入、体力活动等)、家族丈和疾病史等。么3.2体格枪查体格检查由调查地区县医院临床大夫完成。主要内容包括身高、体重、臀5 研究对象与方法围?、腰围、血压等指标。2.3.3生巧嵌喊集、化理及巧存所有调查对象于调査前日晚10点W后禁食。调查当日由专业护±采集空腹静脉血。共收集血样10ml5ml非抗凝血和5ml,分别为抗凝血。非抗凝血分离血清,血清用于生物标志分析;抗凝血用于DNA的提取及化W基因多态性分析-80吧。所W处理过的样本放置于保存,避免反复冻融。2.4实验方法么4.,实验仪器设备表2.1主要实验仪器设备仪器名称生产厂家全自动生化分析仪上海科华实验系统有限公司低温高速离也机德国Kendro公司超纯水系统美国Millipore公司温育箱上海跃进隔水式恒温培养箱SunreRemoeheromoist酶标仪T热电(上海)仪器有限公司台式离也机北京医用离也机厂HVE-50高压灭茵用蒸汽锅日本HIRAYAMAReakTimePC民仪(7500FAST)美国ABI公司一DHG-9145A干燥箱上海恒科技有限公司’-80C冰箱海尔集团°?40C冰箱海尔集团’-20C冰箱海尔集团6 研究对象与方法么4.2实验试剂表2.2主要实验试剂试剂名称生产广家人250HD3ELISA检测试剂盒生工生物工程(上海)股份有限公司()人1,25(0巧正)3ELISA检测试剂念生工生物工程(上海)股份有限公司DNA提取试剂盏北京百泰克生物技术有限公司DM2000Marker北京康为世纪有限公司GoldstarTaManMixture北京康为世巧有限公司q-BTaqMan探针美国AI公司么4.3生巧技志的測定总胆固醇、甘油H酷、高密度脂蛋白的测定采用全自动生化分析仪(上海)。科华实验系统有限公司,上海,中国2.4.4巧生巧D的測定维生素D的测定包括25経维生素(25(0H)03)和1,25二姪维生素〇3(1250H2D3)的测定,采用酶联免疫吸附法(生工生物工程股份有限公司,,()(上海,中国),具体操作步骤如下WU250H2D3为例);()--1.标准品的稀释:准备5支1ml邸管分别标上15号W作标化用于酷制15:号标准品,具体配制步骤如下5号标准品:取1205号邸管中20d叫的原倍标准品加入,然后再加入1^标准品稀释液;4号标准品:取120xl的5号标准品加入4号邸管中,然后再加入1201|片标准品稀释液;3号标准品:取12(HU的4号标准品加入3号EP管中,然后再加入120叫标准品稀释液;2号标准品:取120叫的3号标准品加入2号EP管中,然后再加入120叫标准品稀释液;1号标准品:02号标准品加入1号巧管中取口叫的,然后再加入12仙7 研究对象与方法标准品稀释液?;5、4、3、2、160/ml、80/ml、40/m‘最终配制的号标准液浓度分别为1pgl、pgpg20pg/mKlOpg/mlo一2.确定板条数:由于样本量较大2,所W选择96孔板。第行板条的1个孔分别设为10个标准(包括复孔)和2个空白孔(包括复孔),其余行设为样品孔。350-.加样:1)标准品孔;分别加入、50HRP叫标准品叫链霉亲和素,因为标准品已经事先整合好生物素抗体,所lil不用再化2)空:空;白孔白孔只加显25-(OH-〇色剂A、B和终止聽(不加样品血清、生物素标记的抗1)23抗体、,-HRP)链霉亲和素,其他步骤均相同3)待:40,;测样品孔先加入叫样品血清-O25--上封板膜在分别加入lil抗1(OH)2氏抗体、50HRP,贴,j,山链霉亲和素〇37C恒温箱温育比。轻控震荡W便泡匀,放入4.配液:将30倍浓缩洗緣液用蒸馈水稀释30倍后备用。5.洗緣:慢慢揭掉封板膜,倒掉液体,甩干,然后每孔加满洗涂液30s,静置后甩掉,此步骤重复5次,最后拍干。650A、50B.显色:每孔依次加入,小也震荡化混匀叫显色剂叫显色剂,放入37oC恒温箱避光显色lOmin。7.终止;每孔加50叫终止液,此时蓝色变成黄色,终止反应。义测定:将96孔板放入酶标仪,W空白孔调零,W450nm波长测定每孔吸光度(即OD值),应该注意的是应在加入终止液后10minW内测定。9.D值计算出标计算样品浓度:根据标准品浓度和对应的O准曲线的拟合方程,然后根据样品OD值在方程上计算出样品的浓度。么4.5基因多态性检测分析么4.5.1全血DNA的巧取全血基因组DNA的提取采用全血基因组DNA提取试剂盒(北京百泰克生物技术有限公司,:,北京,中国)具体操作步骤如下1.将抗凝全血颠倒混匀,加入到10ml离也管中,再向离也管中加红细胞裂解9m-液至l,颠倒68次。2.室溫放置10min(期间要颠倒数次或在摇床上捏摇W帮助裂解红细胞)。8 研究对象与方法3、.放入离屯机中SOOOrm离必10min,倒掉红色的上清,,p液留下管底完整的白细胞团。46mU.再向离也管中加红细胞裂解液至渦旋W打散管底的白细胞团。5.放入离也机中,3000rpm离也lOmin,倒掉红色的上清液。6.祸旋振荡,充分打散白细胞团。7l.向离必管中加细胞核裂解液2m,吹打数次W混匀,当混合物变得十分粘稠°-时立即停止吹打,65C水1030min(注意不要超过Ih)浴,冷却至室温。义向、1l离屯管中加蛋白沉淀液m,辆旋至产生大量的泡沫。、m离也9.放入离屯机中,3000rp10min。一100ml.将上清液倒入到个新的1离也管(注意泡沫和沉淀不要倒入)。11.向离如管中加入等体积的异丙醇3ml),(大约轻柔颠倒直至出现白色棉絮状DNA沉淀。12.放入离机中,3000im离也Imin,倒掉上清液p。13.向离也管中加入70%乙醇3ml,颠倒数次,放入离也机中,3000rpm离也1inm,倒掉上清液,喊干。.、14.向离屯管中加入DNA溶解液250,锅旋,放入4oC冰巧叫。-'156ッC1030min.次日,水浴,放入离必机中,3000rpm离。lmin,测DNA浓度。16.DNA3将提取的分装成份,分别是70叫、70山、110山。2.4.5.2SNPs的筛选运用GenBank、Haploview软件和SNPs数据库,同时参考文献筛选出24个raw基因tagSNPs,将筛选出的24个位点送公司进行小样本量病例对照测定分析,5个位点在病例组对照组分布有差异i18最终,本研究对s29480和-479871S38两个位点进行人群验证,筛选位点的详细信息和测定结果见表2.3、24表.。9 研究对象与方法表2.3筛选VD民SNPs详细信息*dbSNPrs#clusteridChr.ositionMAF化SNPallelefunctionprsl087%%12:478453470.0839C/Tintronrsl116827512:478784%0.3912A/Gintronrsil157402712:478935900.0561G/Tntronrsl54033912:47%35430.3860A/Gintronrs218948012:478700450.4121A/Cintronrs223917912:47%39830.3608A/Gintronrs223918612:4787%270.2009C/Tintronrs225421012:47879%!02W5A/Gintronrs228334212:47%20760.1875C/Tintronrs285355912:478890220.2624C/Tintronrs285巧6412:478847040.24%C/Tintronrs433408912:478922320.4050A/Gintronrs476064812:478868820.4918C/Tintronrs476065512:479003480.巧%A/Gintronrs7巧946012:479024850.47%C/Tintronrs730503212:478560770.4277A/Gintron'rs73983712:478444380.4942G/T3UTRrs797523212:478450540.4846A/Cintronrsl54441012:478460520.2959A/Gintronrs210730lI2:47%17870.3371C/Tinrontrs222857012i:478791120.32%A/C/G/Tmssense引82478621660.446/i11:1GTntron71rs%498712:478442850.1288A/C3171反rs432826212:478918650.3966intron*M;最小等位基因频率MinorAlleleFrequency(AF)表2.4筛选VDRSNPs分析结果dbSNPrs#clusterid戶值dbSNPrs#clusterid戶值dbSNPrs#clusterid戶值rsl0875692〇l36巧2283M20441rs7398370.102l11682750.%8rs2853巧90.713r79752320.078iss15740270.805rs28535640.964巧1544410(U94rsl5403390.055rs43340890.653rs21073010.038rs21894800.042rs47606480.163rs22285700.237rs22391790.003rs47606550.488is2巧91810.042rs2^91860.468^72994600.843巧38479870.009rs22542100.900rs73050320.240rs432把620.66410 研究对象与方法2..3Wy?.45基因分型FDK因rs21894803847987aRea-基和rs分型采用TqMan探针lTimePC民进行。探针和引物由美国ABI公司(AppliedBio巧stems,Inc.,Carlsbad,USA)-设计合成。探针上标记的巧光基团分别是HEX和FAM。RealTimePC民反应条。。‘,件是95(:预变性10min;然后95(:变性15s,60C退火60S,共40个循环。反应体系如表2.52TMi表.5aqan探计的反应体系配巧j多态性位点反应体系TMxilDNAn(超纯水)aqan探针2PCRMx如(叫)(i)(g邮|)rs2189480125.40.1620rs384798712540..1620基因分型结果判断:rs2189480分型:巧光基团HEX标记等位基因C,巧光基团FAM标记等位基因A,PCR。如下图所示过程中如果只检测到巧光基团HEX,代表样本基因型是CC(蓝色),只检测到巧光基团FAM,代表样本基因型是AA(澄色),两种均被检测到,代表样本基因型是CA(绿色)。rs3847987分型:检测结果判断同上。巧2189480rs3847987?NoOj?UilOC3aCA10;a0?^。)NoC,4)AC■CA?A0)A()(斯(任々的【).2--.S?〇,..;?口占?-/f*-2.0,.0-?.7史.....-.OA.垂O--苦受.S宝;I■/-//--I.I4--营f〇■?.■?■0--.3i?0--.5......-.,?‘??0--40占-??**.0??***4*〇々M10152a2S0.00.204OA0.6lMHhow??sgiLowMa^^wt图2.2基因型分型结果示意图11 研究对象与方法2.5评定标准2.5.12型巧尿巧的诊巧标准1999Worldheal比OranizationWHO2型采用年世界卫生组织(g,)推荐的糖尿病的诊断标准并参照2002年ADA修订标准:空腹血糖>7.0mmol化,或有21既往型糖尿病史,或正在进行降糖治疗,同时排除型糖尿病、妊娠期糖尿病和其他特殊类型糖尿病。2.5.2吸烟、饮酒的判断标准一心采用WH01997年对吸烟的定义:生连续或者累积吸烟达6个月或者以1上定义为吸烟。过去年中曾经饮用过任何酒(包括白酒、葡萄酒、啤酒、黄酒或米酒)达到12次W上定义为饮酒。2.5.3高脂饮食的判断标准《中国居民膳食指南》(2007)建议每人每天烹调油用量不超过25g或心30g,故将每人每天烹调油摄入量大于等于25g判断为高脂饮食。么5.4较多果蔬摄入的判断标准国居民膳食指南》2007300-500《中()推荐成年人每天蔬菜摄入量g,水果-心]摄入量200400g,所W将每天蔬菜、水果摄入量火于等于500g判断为较多果蔬摄入。2.5.5体力活动的分级标准体力活动判定采用WHO全球体为活动问卷确定的分级标准,体力活动强度用代谢当量(MetabolicE山valentMET),METq,表示指工作时代谢率和标准静息代谢率之比,其中高等强度体力活动、中等强度体力活动和走路的met=X—分别是8.0、40、3.3。周中该体力巧.体力活动量某种体力活动的MET值=*,etmin/week。动的总时问,周体力巧动总量周各种活动量总和单位是m一3体力活动分H级:第级,重度:周高等强度体力活动大于等于天并且-i周体力活动总量大于等于1500metmn:周中等强度体力活动大于等于7天并3000-二且周体力活动总量大于等于metmin:第级,中度:周高等强度体力活12 研究对象与方法320m.天并且每天时间大于等于in动大于等于;周中等强度体力活动大于等于5天并且每天时间大于等于30mm;周中高等强度体力活动大于等于5天并且周600m*体力活动总量大于等于etmin:第H级,轻度:未达到重度或中度。2.5.62型巧尿巧家巧史的判断标准2型一级亲属糖尿病家族史是指(包括父巧、子女、兄弟姐妹)中至少有一个是2型糖尿病患者。2I.5.7BM的分级标准身体质量指数巧odyMassIndex,BMI)是指体重(kg)除W身高(m)的平方所。BMI4级I,:BMK18.528得到的比值分:第级低体重;第级,正常:1.5《BMK24.03:240《BM28.0:2S.;第级,超重.I<;巧4级,肥胖BMI280。2.5.8中也性肥胖的判断掠准口J中也性肥胖的诊断参照《国际糖尿病联盟关于代谢综合征的全球共识》:男性腰围含9化m,女性腰围SWcm。2.5.9展》比异常、展身比异常的判断巧准>090,0.85腰臀比异常是指腰围与臀園之比男性.女性>腰身比异常是指;腰围与身高之比>0.52.5.10高血皮的判断标准在未使用抗高血压药物的情况下,血皮水平大于等于140/90mmHg或2次诊断为高血压并且服药治疗者即判定为高血压。2.5.11接胆固醇、甘油和高密度脂蛋白的分级标准一<二?总胆固醇分立级:第级,正常5.18化11〇1心,:518:;第级边缘升高.6.22mmol/L互级,升高:>622mmol/L;第.。…'?<l二甘油S醋分兰级:第级,正常;1.70mmo/U第级,边缘升高:1.702.26mmol/£.L第7级,升窩:>226mmol/L。立一<二?:级:1.04:1.04高密度脂蛋白分;第级,降低第级,正常:1.55l/L:2/mmo;第兰级,巧高^1.55mmolL。13 研究对象与方法2.6质量控制2.6.1预巧查在正式调查开始之前,在郑州进行了小范围的预调查,根据预调查中存在的提问方式的准确性和可接受性等问题重新修订了整体调查方案,制定了适宜的、详尽的流行病学调查方案。2.6.2工作人员质量控制一问卷调畜和体格检查工作人员由经过统、系统培训的郑州大学公共卫生学院硕±研究生、本科生及县医院具有执业医师资格的临床大夫等组成,血样一工作人员均提前熟悉现场工作流采集人员由业务熟练的职业护±组成,每位程。2.6.3现场巧查质量控制在当地疾控,工、医院、村委会等各方的支持和配合下开展调查工作作人一,如实,不做引导,调查员严格遵守调查要求、逐填写调查问卷性提问结束派专人负责审核问卷,确保调查质量。2.6.4录入数据质量控制采用Epidata3.1软件双人双机平行录入问卷内容,录入结束进行二次检测,确保数据库正确、完善。2.7巧据处理问卷内容的录入采用巧idata3.1软件,双人双机分别录入,W保证数据准确性。大部分数据的分析采用SPSS21.0软件。两组间连续型变量的比较采用2两独立样本t检验,两组间分类变量的分析采用X检验。基因多态性与2型糖HEi尿病的关联分析采用非《件二分类Logistic回归。采用在线软件Sss分析对-照组人群是否符合HardWeiibe平衡,Halo.stats软件包进行单体型的yf巧利用p-,基因环境交互作用分析应用多因子降维法。检验水准均为化化分析。14 ^3结果-3.1..1T2DM组和对照组基本情巧分析,结果见表3333.12如表所示,T2DM组和对照组调查问卷基本情况比较,体力活动和型糖尿病家族史在两组间的差异有统计学意义(尸0.05)。性别、年龄、吸烟、饮酒、高脂饮食及较多果蔬摄入在两组间的差异均无统计学差异(分别i^0.05)?如表3.2所示,T2DM组和对照组体检指标比较,BMI分组、腰臀比异常率、腰身比异常率W及是否高血压在两组之间的差异有统计学意义(分别^><0./.05)。但是否中也性肥胖在两组间差异没有统计学意义(分别尸005)。33,T2DM,如表.所示组和对照组生化指标比较甘油H酷和离密度脂蛋白在两组么间的差异有统计学意义(分别尸<〇.〇5)。而总胆固醇在两组间差异^没有统计学意文(分别i>〇.〇5)。15 ^表3.1T2DM组和对照组调查问卷基本情况分析。2DM=2=基本情况T组(n86)对照组(n286P值);r值性别0.0001.000男性39.51%113/28639.51%13/2%()〇)女性60'49%1巧/28660.49%173/2%()()年龄(岁)0.0080.996<351.75%5/2861.75%5屬()()-356563.99%/18328664.34%184/286()()^6534.%%巧8/28633.91%7/286)巧)吸烟1.5480.213././是1754%(50285)2168%62286()82.46%35/28578/否口).32%(224286)饮酒1.5370.215是]4.08%40/28417.89%51/285()()否85.92%口44/28482.11%34/285)口)高脂饮食1.%90.24213'29%38/286.48/286是1678%()()否86.71%248/28683'22%(238/2%())较多果蔬摄入3.0940.079是20.98%60/2%27'27%78/286()()否79.02%口26/28672.73%208/286)()体力活动9.5090.009轻度47.72%1:36/28535.66%102/286()()中度18.60%53/28519.58%56/286()()3.68%6/28544重度3巧.76%128/286)()2型糖尿巧家族史4.3060.038有21'99%62/28215.19%43/283()()尤78.01%口20/28284.81%240/283)()16 ^?表3.2T2DM组和对照组体检指标分析T==体检指标2DM组(n2W)照组(n286/2值P值对)BMI8.2160.040低体重1.42%4/2821.05%3/286()()21.63%61/28229.72%85/2%正常()()〇超重44.68/〇]%/28246.15%132/286()()肥胖32.27巧1/28223.08%66/286)()中私性肥胖3.6670.056〇74.是'02/〇208/2816667%190/285()()否25.98%(73/281)33.33%巧5/285)11.6060001腰臀比异常.是80.00%口24/28067.巧%192/285)()20.00%口6/28032.63%93/285否)().腰身比异常5.4150.020是85.77%口41/28178.25%223/285)()否14'23%40/28121J5%62/285()()高血皮9.1640.002是63.60%180/28351'05%146/2%()()巧36.40%]03/28348.95%140/286()()表3.3T2DM组和对照组生物标志分析2DM=生化指标T组(n286对照组286//片值尸位)〇尸)总胆固醇(mmol/L0.2540.881)正常70.77%口01/28468.88%197/286)()边缘升高21.13%(60/284)22.73%(65/286)升高8.10%3/2848.39%24/286口))(片油立酷l/L20.311<000mo.1恤)4752%134/21187282'(8266.3%(/正常))〇边缘巧高19'86/〇56/28212.77%36/282()()升高32.62%(92/282)20.92%(巧/282)高密度脂蛋白(mmo化13.7480.001)降低19.23%55/2861],93%34/285()()正常63'64%182/28659.30%169/285)()(/./升高17'13%49286)2877%82285(()17 ^3-.2W尿基因rs2189480和rs3847987位点多态性HardyWeinberg平衡分析,结果见表3.43-如表.4所示,对照组人群HardyWeinbe巧平衡检验结果,KD/?基因.fs294803847987H-W18和rs位点多态性均符合ardyeinberg遗传平衡定律(分别P>005),。.该结果说明本研究人群具有群体代表性'-W表3.4VD民基因rs2189480和rs3847987位点多态性Hardeinbeyig平衡检验基因型实际频数理论频数?inkrs21894803.5030.061AA116108.6CA118132.8CC4840.6rs38479870.0000.991CC196196.0CA7979.1AA88.03.3W/P基因各位点多态性与2型巧尿病逸传易感性的关联,结果-见表3.53.6如表3.5所示,对照组携带rs2189480位点纯合基因型CC个体明思多于T2DM细,携带CC基因型与基因型AA相比降低了2型糖尿病的发病风险=(0欠0.450.,%%[7:02590.780)。、较,在对年龄、吸烟、饮酒、高脂饮食多果蔬摄入、体力活动、2型糖尿病家族史校正后结果显示,携带纯合基困型CC与基因型AA相比依然降低了2型糖尿病的发病风险(饼仁化448.,95%C7:0256,0.786)。对记189480位点等位基因频率分析结巧显示,等位基因A作为参照,等位基因C往T2DM组和对照组分布频率分别为31.51%和37.94%,分布差异有统计学意义(P<〇.〇5),等位基因C可能降低2型糖尿病的发病风险=.(<9化0.753,95/:0.5890962)。%C,如表3.6所示,携带rs3847987位点基因型(CA+AA)个体在T2DM组18 ^39..79%和30.74%CA+AA)基因型可能和对照组分布频率分别为,携带(增加=21%C..型糖尿病的发病风险(0欠.489,95/:10532106),对、,年龄、吸烟饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入、体力活动、2型糖尿病家族史校正后,携带=%(CA+AA)基因型依然增加了2型糖尿病的发病风险(0欠1.478,95C7:1.037,2.106)。对rs3847987位点等位基因频率分析结果显示,等位基因C作为参照,等位基因A在T2DM组和对照组分布频率分别为22.71%和16.78%,分布差异有统计学意义(P<〇.〇5),等位基因A可能增加2型糖尿病的发病风险=(0/?1.457,%%C/:1.085,1.957)。表3.51。189480位点单核巧酸多态性与2型糖尿病遗传易感性的关联-800釋CO^值琴彎尸值^ISfAA12945.4211641.131.000()()CA13146.1311841.840.99807011.4210.9920.963.11.3810.837)((.067,)(,())CC248.454817.030.4500.2590.7800.0040.4480.2560.7860005.()()(,)(,)CA+CC15554.5816658.870.8400.602,1.1710.3030.8160,5801.1460.241()()()(,)A38968.4935062.061.000()()931.512437.940.7530.58996002317()1()(.,巧夺。使用Loistic回归模型、饮酒、高、较多果蔬摄入、体力活动、2g,对年龄、吸烟脂饮食-。等位基因颇数的计算型稲尿病家族史调整后得到的检验统计量的值:Na2Naa+Nca,N二c2Ncc+Nca0表3.6rs3847987位点单核巧酸多态性与2型惦尿摘遗传易感性的关联T组XOR靈IP值琴可ggr端g()fCC17160.2119669.261.000()()7927.92.0.9812.09CA9734.140711()(,)〇.〇641.4030.97010290(.072引(,)AA16(5.64)82.82.2920.957,5.489)0.0632.1910.9045.3090.082(巧(,()CA+AA11339.798730.741.4891.0532.10600241.4781.0372.1060031(..)()(,)(,)C43977.2947183.221.000()()A12922.719516.781.4571.0851.9570.012()()(,)_。使用Loisi、、、gtc回归模型,对年龄吸炯饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入体为活动、2=型糖尿病家族史校正后得到的检验统计量的值。等位基因频数的计算2N+N:Naaaca,N二c2Ncc+Nca。19 ^3-.4WWSNPs单体型分析3.73.8基因,结果见表如表3l.tats.7所示,该结果利用Hapos软件进行单体型预测及分析。表中一:2894803847987共产生了4T4关单体型依次是rs1和rs位点的等位基因,个单=体型,(P〇.〇13),表明T2DM组和对。结果显示总计分检验具有统计学意义-AA2-1894803847987照组中单体型在总体分布上有差奔,其中携带单体型(rs1S),s2-和CC(i189480rs3847987人群在两组间的分布差异有统计学意义(分别)尸<0.05)。3.8如表所示,在调整了年龄、吸烟、饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入、体力活动等环境因素和2型糖尿病家族史后,发现携带单体型Hap4(CC)与携H=alAC人群相比,发生2型糖尿病的危险性降低0民0.729,95%CI带单体型p(:)(0.5430978.。,)表3.7VDR基因单体型与2型糖尿病的关系步巧率—■—-卑■体型Hap^Score?值;;总样本T2DM组对照组AC0.480.490.470..4950.621AA0.170.200.152.3510.019CA0.020.030.021.2090227CC-0.6..320.280327500.006lobalscore化St0013g.表3.8调整环境因素后VD民基因单体型与2型糖尿病的关系模型&coe95%C7ff0巧)值-0-变量年龄.1280.8800.6071.2750,499()-0-.2980.8320.4841.4280.505吸烟()--0饮酒.1840.7420.4531.2160.238()-0-.2190.8030.4821.3390402高脂饮食().-较《采蔬摄入-0.3270.721(0.4821.078)0.112-20?.354.7020.4351.1;320147体力活动0(). ̄3-0化力巧动.5600'571(0'3%0'845)0.0050-2型.5101.665.0482.6470.糖尿病家族丈(1(B8)单体巧Hapl(AC)reference1.0000-Ha2AA.4.900.830,.p)171117050344(()Ha3CA0?p().6351.887(0.6925.147)0.216H4-03-aCC160.729054309780p(.(..).035)20 ^3.5T2DM组与对照组血清维生素D水平比较.9,结果见表3.3.9250D3和12502D32,所示,(在型糖尿病组和对照组间比较如表巧,(巧差异均有统计学意义,T2DM组血清25(0巧〇3和I,25(0巧生>3水平明显低于对照<〇组(分别P.〇5)。S±S表3.9两组人群维生素D水平比较()维生素DT2DM组对照组'值f值25OHD3n/ml32.33+33.1838.87+41.002.0950.037()(g)I25OH2D3/ml31.07+40.3942.78+58.412.7750.006,()(pg)3.6携带脚?不同基因型T2DM组与对照组血清维生素D水平比较,3-结果见表.103.11将T2DM组和对照组按基因型分层,比较相同基因型两组间25(0巧和1250HD3水平。,();如表3.10所示,携带rs2189480CA基因型和rs3847987CC基因型人群血^清25(O巧化水平差异有统计学意义(分别/<0.05),T2DM组25(OH)化水平明思低于对照组。其余各层25(0巧水平差异没有统计学意义(分别^>0.05)。’如表3.11所示,携带rs2]89480CA基因型和is3847987CC基因型人群血清1250H0;(尸<0.05),T2DM组25OH化,()2水平差异有统计学意义分别并且()水平明显低于对照组1250巧正>3。其余各层,(水平差异没有统计学意义(分别尸>005)。.21 ^一表3.10两组人群携带同基因型25(0巧水平(ng/ml,基因型nT2DM组円对照组mP值rs2189480AA12933.88+33.4211636.60+39.780.5810^62CA12930.03±32.4411841.55+44.512.3040.022CC2437.40±37.284835.63+32.430.2070.837-479871S38CC17030.68+31.2519639.60+40.922.3600019.CA9634.80+34.487937.38+41.740.4480.655AA1636.71+46.13819.24+7.251.4790.304一文±^表3.11两组人群携带同基因型l,25(OH瓜1水平(/ml,))pg基因型《T2DM组《对照组/值户值rs2189480AA..6+67.23.812733.76+45571154201140.238CA12728J6+36.0011842.39+52.222.4310.016CC243278+346748.45+42.58.0州8..巧0665.1S3847987CC16627.76+32.1319643.98+59.703.2830.001CA9635.74+47.737838.76+53.260.3950.694AA1639.81+64.61820.35+16.940.8290.4163.7体力活动、2型巧尿病家族史对T2DM组和对照组维生素D水平-的影响.123.13,结果见表3按体力活动、是否有2型稱尿病家族史分层,比较T2DM组和对照组问25(0巧化和1,25(0H)2化水平。结果发现,无2型糖尿病家族史人群25(0巧<0水平在两组间的差异有统计学意义(尸.05),T2DM组25OH&水平明思低()3.2于对照组(表12)。轻度体力活动、重度体力活动和无型糖尿病家族史人群T2DM组和对照组间1,25(OH)办水平比较差异均有统计学意义(分别P<0.05),T2DM组1250H(3.13。并且,()2化水平均明显低f对照组表)22 ^±S表3.12体力活动、2型糖尿病家族史分层后两组人群25(0H)03水平(ng/ml,)nT2DM组打对照组/值P值'体力活动径度13633.86+33.4810240.20+44.751.3900.1665335±..±巧30中度.6i3632%3401.9.2500.803重度9429.91±3115128.±42172.038.3.巧94.0052型糖尿病家族6136+.12+3乂8有.6738.12434170.5880.557.+.无2190±31.7024038.6941832.2710.0243化:表3.13体力活动、2型糖尿病家族史分层后两组人群1,25(0巧正》3水平(pg/ml,nT2DM組《对照组/值戶值体力活动"24+轻度3430.76±39.07105.8866.952.0330.0441++5337.中度.7149.595629.1230.7510800.283922783+36.451274632+59852.8320.005重度...2型糖尿病家族613577+47.5233886+38.550.3.有.4.520725无21528.92+37.2023943.75+61.633.1390.002-3-.8基因环巧交互作用对2型巧尿巧的影响,结果见表3.143.巧利用单因素Logis化回归方法分析环境及个体因素对2型糖尿病的影响。如表3.14结果所示,对2型糖尿病的影响有统计学意义的环境及个体因素分别是体力活动、2型糖尿病家族史、腰臀比、甘油H酷、高密度脂蛋白(分别戶<0.05),吸烟、饮酒、离脂饮食、较多果蔬摄入等环境因素W及BMI、中也性肥麻、腰身比、高血広总胆固醇、总胆固醇、25(0巧〇3(四分位数)、1,25(0巧2〇3(四分位数)对2型糖尿病的影响没有统计学意义(分别P>0.05)。-3环境交互作用分析采用多因子降维法.14中的环境因素(、基因,将表吸烟23 ^饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入、体力活动)和化W基因两个位点(rs21894803847987-和rs)同时选入多因子降维软件中,经软件分析得出13阶交互作用的3.15最优模型,结果见表。单因素模型结果显示,最优模型是体力活动,其交叉验证统计量的结果分%一〇、测试化55、10/10别为:训练集平衡精度.集平衡精度十重交叉致率。并""人群""且体力活动的高危与低危人群在T2DM组和对照组间比较差异有"".OO人群患2型糖尿病的风险是体力统计学意义(fOl,体力活动轻的高危)""=1.66欠1.66,95%C/1.19232活动强的低危人群的倍似:.)。,两因素交互模型结果显示,最优模型是rs2189480和体力活动二者交互作用。其交叉验证统计量的结果分别为:训练集平衡精度0.59、测试集平衡精度0一.55、十重交叉致率6/10。并且携带rs2I89480位点等位基因A同时体力活""""人群在动捏的高危人群与非上述组合低危T2DM组和对照组间比较差异有统计学意义CPO.OOl),携带rs2189480位点等位基因A同时体力活动轻的""""高危人群患2型糖尿病的风险是非上述组合的低危人群的2.01倍=0欠2.01%C74,%:1.4,2.81。()H因素交互模型结果显示rs218、rs,最优模型是94803847987和体力活动兰者交互作用。其交叉验证统计量的结果分别为:训练集平衡精度化61、测试集一00289480平衡精度0.59、十重交叉致率1/1。并且携带rs1位点等位基因A和"""rs3847987位点等位基因A同时体力活动轻的高危人群与非上述组合低"危人群在T2DM组和对照组间比较差异有统计学意义(f<0.001),携带-"38479871S2189480位点等位基因A和rs位点等位基因A同时体力活动轻的高"""22530欠=2危人群患型糖尿病的风险是非上述组合的低危.53,人群的.倍(95%C/181354:..〇,)与单因素和两因素模型相比,H因素交互模型的测试集平衡精度最大(即一-测试集误差最小),同时十重交叉致率很好,是基因环境交互作用的最优模2一型。由此得出rs189480、rs3847987和体力活动兰者存在交互作用。根据这结""""果将研究对象分为2型糖尿病的高危和低危人群,交互作用对2型糖2.53,95%C71.813.54。尿病发病风陰的危险度0欠值是:.24 ^表3.14单因素Logistic回归分析结果因素BS.E.Wals尸值OR巧5%CI)吸烟0.380.271.9650.1610'680.401'化(,)’饮酒0.290.290.0]00.9220.97(0.55,1,73)高脂饮食0.330.281.3980.2370.720.421.24(,)较多果蔬摄入0.370.222.9580.0850.69(0.45,1.05)0.260」0氏45500110.770.630.94体力活动.(,)2型糖尿病家族史0.570.245.5000.0191.77(1.10,2.85)BM10.110.160.4460.5041.120.811.54(,)中也性肥脾0.400.321.5170.2180乂7(0.36,1.27)腰臀比0.640.294.8230.0281.901.073.3叫(,腰身比0.010.360.0000名870.990.492.02(),高血压0.290」92.2230.136U30.91,1.95)(总胆固醇0.040.170.0660.7971.04(0.75,1.45)甘油H醋0.270.125.0150.0251.311.03,1.66)(高密度脂蛋白0.430.185.8430.0160.65(0.46,0.92)250HD0.020」20.0220.8810.980.781.243()(,)250〇30.120.120.960(U270.890.7]1.1:21,(巧2(,)表3-.15基因环境交互作用分析结果模型训练集平测试集平十重交叉-准f值OR95%CrX(>衡精度衡精度一致率X30.560.5510/108.8040.0031.66(1.19,2.32)X1X30.590.556/1016.941<0.0012.01(1.44,2.81)XIX2X30.610.5910/1029.627<0.0012.W(1'813'54,)注:XI:rs2189480,X2:rs3847987,X3;体力活动25 im_4讨论一22型糖尿k是种常见的葡萄糖代谢奈乱疾病,近年在全球范围内型糖。尿病的发病率逐年增加,尤其是发展中国家呈现流行势态糖尿病现已成为继口1也血管病和肿瘤之后,第3位威胁人类生命和健康的非传染性疾病。2型糖2。尿病的病因复杂,其中遗传因素对型糖尿病的发生发展具有重要的作用有2一研究表明,型糖尿病患者的级亲属患糖尿病的风险远远高于非糖尿病人群口6口]127。的亲属。同卵双生子同时患型糖尿病的概率与异卵双生子相比髙出倍同时环境因素在2型糖尿病的发生发展中也起着非常重要的作用,吸烟29【]PAW2饮酒、饮食习惯等因素对型糖尿病的影响均有报道。4.1基因与2型搪尿巧的关系ra欠属类固醇激素一D必欠/甲状腺激素受体超家族成员之,维生素须与w结合后才能发挥它的生物学作用。阿W在30多种组织中广泛巧在人类ra3-基因位于12号染色体的长臂114区,包括9个外显子和8个内含子。化W分,,其中膜受体主耍功能是维持巧为膜受体和核受体两部分、磯代谢平衡核受体实质上是配体依赖的一种核转录因子P气化W基因从氨基端到竣基端依次分-为AF六个功能区,每个区分工不同但相互联系。其中E区为配体结合区,由-KD欠KD欠基因外显子VIX编码,是结合1250H2化;该区还,()的主要部位介导类视黄醇X受体形成异二聚体,增强其与维生素D反应原件的结合能力;在一该区近C端存在个转录激活,该区可促进KDi?与协同激活因子//抑制功能区阿W发,,E协同抑制因子相结合,从而使挥调控祀基因的转录活性另外区对DNA识别也有协同作用。4.1.1rs2化9480位点及rs3947987位点多态性与2型巧尿病的关系2随着人类基因组计划的完成和疾病遗传易感性研究的深入,有关型糖尿病的遗传易感性研究也引起研究者的广泛关注。近年来,已发现多个与2型糖尿病有关联的FDi?基因多态性位点。W往对化W基因多态性与2型糖尿病关系研究较多的是应用限制性片段长度多态性(restrictfragmentlength26 imolmorhismsRFLP2,型糖尿病患者与对照人群的基因型分布差异pyp巧法分析,A口3-其中报道最多的pal、BsmI、FokI和TaqI等4种气然而,有关阿Wrs2189480和rs3847987两个位点多态性与2型糖尿病关系的研究,目前少有报道,因此,本次应用GenBank、Haploview软件和SNPs数据库等分子生物学工具,筛选rs2189480和rs3847987两个标签SNP探索F公欠基因多态性与2型糖尿病遗传易感性关系;rs2189480位点位于rai?基因内含子上,变异类型属于单核昔酸变异。尽管内含子是基因中非编码DNA片段,并不属于DNA的功能单位。但,可能会引起外显子丢失当内含子上某些序列发生突变、内含子保留、潜在剪,进而影响蛋白质产物的结构切位点激活等异常剪切形式、功能和(或)减少3637[,12189480正常产物的表达,从而导致疾病。本次研究发现,携带rs位点纯合基因型CC人群的2型糖尿病发病风险是携带纯合基因型AA人群的0.450=?0450..,95%C/:02590780)。、倍(饼.,在对年龄吸烟、饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入、体力活动、2型糖尿病家族史等因素进行调整后,携带纯合基因型CC人群的2型糖尿病发病风险是携带纯合基因型AA人群的0.448倍〇=(/?0.448,95%(7:0.2560.786)。,,对该位点等位基因频率分析的结果显示等位基因A作为参照,等位基因C在T2DM组和对照组分布频率差异有统计学意义(f<0.05),携带等位基因C人群的2型糖尿病发病风险是携带等位基因=A07536)欠0人.753,95%[705890.962)C2群的.倍(:.,能是,等位基因可型糖尿病发病的一种保护基因。W往对该位点的研究多是聚焦在其与骨相关疾病的易感性分析上ys,39]于该位点与2,对型糖尿病的易感性关联研究目前未见报道。’rs3847987化)欠基因3位点位于非翻译区,变异类型属于单核昔酸变异。本次研究发现,rs3847987位点基因型(CA+AA)在T2DM组和对照组分布频率分别为39.79%和30.74%,(CA+AA)基因型与纯合基因型CCIt较2型糖=48.9..%(饼?1.489,%%a:105321)。尿病的发病风险増加了,06对年齡、吸烟、体力活动、2型糖尿病家族史等可能的、饮酒、高脂饮食、较多果蔬摄入混杂因素进巧调整后,(CA+AA)基因型与纯合基因型CC相比2型糖尿摘的=7.8%(饼?1发病风险依然增加了4.478,95%C7:1.0372.106)。对rs3847%7,位点等位基因频率分析结果显示,等位基因C作为参照,等位基因A在T2DM2271%1.78组和对照组分布频率分别为.和6%,分布差异有统计学意义<0(戶.05),携带等位基因A的人群与携带等位基因C的人群相比2型糖尿病27 im=的发病风险増加了45.7%(饼?1.457,95%a:1.0851.957),由化等位基因,一阿WA可能是导致2型糖尿病的危险基因。项关于rs3847987位点多态性与2[气大1型糖尿病的研究发现,携带CC基因型患者血清中5(0巧水平较高量研究显示搪尿病患看血清中25(0H)03水平与正常人群相比会有所降低,所W携带CC基因型人群患糖尿病的风险降低,这与该研究结果相似,但目前关于化Wrs3847987位点多态性与2型糖尿病的研究目前未见报道。4.2脚?.1基因两多态性位点单体型与2型糖尿巧的关系一一单体型是位于条染色体特定区域的组相互关联,并倾向于W整体遗传给后代的单核巧酸多态的组合,又称单倍体型或单元型。拥有特定SNP的个体一这种关系叫做连锁不平衡常常在附近某特定变异位点拥有特定等位基因,,一。同染色体上的这种现象就是单体型有研究显示,蛋白质往往是通过其折叠构象来决定功能,,而氨基酸的线性序列组成蛋白质的折叠构象有证据表明一一个超级等位基因同基因的顺式位置上多个突变相互作用能构成,其对表型42[]具有非常大的作用。所W,近年来利巧单体型研究复杂疾病已经成为人类基因研究的重要組成部分。AArs-rs2-189480本次研究结果显示,单体型(21894803847987)和CC(rsrs3847987)在两组间的分布差异有统计学意义(分别P<0.05)。调整年龄、吸烟、饮酒、较多果蔬摄入、体力活动、2型糖尿病家族史等因素后,发、高脂饮食-C2-的847%7现单体型Crs189480始847W7与ACrs2189480)相比,发生2()(=型糖尿病的危险性降低(〇i?〇.729,%%C/:0.5430.978。由于W主研究较少涉,)一及本次研究所选2个多态性位点,,因此本次发现需进步在大样本糖尿病患者人群中验证。4.2血巧维生素D水平与2型巧尿病的关系维生素D为固醇类衍生物,其中最常见的是维生素和维生素〇3。活性维生D一二素在成人体内存在两种产生方式:是食物摄入包括维生素和〇3,是皮()〇--肤经过紫外线照射后合成维生素3。维生素〇3在肝脏内被D325咨化酶催化生成一250HD3,250巧〇3维生素D结合蛋白携载到肾脏,在肾脏中进步被氧化为()(1250〇240>3。l,25OH江>3合成后到这各个鞭器官,发挥生物学,(巧23和典(巧丈()28 m效应。维生素〇3在生理浓度范围内发挥调节巧、磯代谢的作用,超过生理浓度后可调控细胞有丝分裂,抑制部分组织细胞増殖、分化,改变细胞生物学功能,还有改善糖代谢、免疫调节的作用,在也血管疾病方面能发挥调控肾素血管紧张素系统等生物学功能,在内分泌方面具亩包括对族岛细胞的保护作用、维持膜岛细胞正常的分泌功能及正常的糖耐量、维持巧磯调节等作用。本次研究通过测定血清25(0巧〇3和I,25(0巧2〇3水平,探索25(0巧〇3和1,25(OH)2〇3与2型糖尿病的关系。4.2.1巧(0H)〇3与2型篇尿巧的关系血清25(0H)D3是体内主要的维生素D形式,在生理状态下没有生物活性,但它的含量能准确反映机体维生素D的水平。W往研究显示,25(0H)03水平与2型T2DM组与250HD糖尿病的发病相关。本次研究比较了对照组间3水平的差异,()结果显示,T2DM组25(0H)D3水平明虽低于对照组。上述结果提示,血清一一25(0H)D3水平可能与2型糖尿病存在关联,与W往研究结果致。国外项针对芬兰2里糖尿病患者的横断面研究显示,25(0巧〇3水平与2型糖尿病的发病负相["]50n关,66.550mol/L。国內李元宾等人调查发现%的患者血清2巧水平低于,(2型糖尿病患者250HD3不足人数占22.37%,250H)D3缺乏的患者占63.16%,不()(到15%的患者250HD3充足,研究还发现250HD3水平与膜岛素抵抗指数和空()()44[]22DM腹血糖均存在负相关性。本次研究还发现,无型糖尿病家族史人群中T组血清25(0巧〇3水平明显低于对照组,该结果提示血清25(0H)03水平可能在非一遗传因素引起的糖尿病中作用更加明显,值得进步深入研究。4.2.221巧0H型糖尿巧的关系.()占3与本次研究比较了U250H203水平在T2DM组与对照组间的差异,结果显(),两组间1250〇水平差异具有统计学意义25〇示,而且T2DM组10,(巧23,(巧23水平明显低于对照组。本研究还分别按照体力活动和是否有2型糖尿病家族史对患者进行了分层,结果发现2DM,轻度体为活动和重度体力活动的人群中T组血清1,25(0巧正)3水平明显低于对照组;无2型糖尿病家族史人群中2型糖尿病患者血清25(0巧〇3水平明显低于对照人群。上述结果提示1,25(0巧江>3水4s一[]平可能与2型糖尿病发病相关。谷丽娟等人调查了江西医院内的2型糖尿12502病患者和同家医院的健康体检者,研巧0H,,()23水平与型糖尿病的关系29 im结果显示2型衡尿病患者血清中I,25(0巧2D3水平显著低于健康体检者,提示1>3水平可能是2型糖尿病发病的重要因素。1兴0〇3是维生素D典(0巧江(巧2PiD]1250〇生物学作用。1250H0的活性形式,维生素主要通过3发挥,3,(巧2()2'的觀器官除传统的骨、小肠和肾脏外,还有大脑、族、現腺、也脏等多种组织。->还可W影响激素分泌l25OH,除了影响垂体腺和甲状旁腺激素的分泌,,)正3(46[1。125〇〇3与存在于膜岛e细胞和免,可保护膜岛还报道与糖代谢有关,(巧247[]。1250HD3可W疫细胞中的维生素D受体相结合,在祀组织中发挥效应,2()4*’49[1还能使得膀岛目细胞的调t受到抑制。,有关促进膜岛素的分泌,因此一1250巧瓜3与2型糖尿病的关系,值得进步深入探讨。,(VDR为探索VDR基因多态性是否影响血清维生素D水平,研究分析了携带基因rs2189480和rs3847987不同基因型个体血清25(0巧〇3和l,25(OH)汪>3水平。结果发现,携带rs2189480CA基因型和rs3847987CC基因型的人群中,2250H0和25>。型糖尿病患者血清()31,(0巧丈3水平明显低于对照人群该结果提示携带rs2189480CA和rs3847987CC基因型2型糖尿病患者血清维生素D缺乏更为明显。4-2.3基因环境交互作用与型篇尿巧的关系一2型糖尿病是种受基因和环境共同作用的多因子疾病,不良的饮食习惯和生活方式等环境因素会影响其发生发展,同时不同个体间基因差异也会影响2型糖尿病的易感性-环境交互作用对2,所W探讨基因型糖尿病的影响对糖尿os-tc病的预防控制意义重大。叉生分析、Lgii回归、多因子降维法是基因环境FIW交互作用常用分析方法。本次研究应用多因子降维法分析了基因多态性和环境Pni因素的交互作用。多因子降维法是非参数统计方法,不需要遗传模式,可W很好地分析高阶交互作用一遗传因素和单;既克服了叉生分析只能用于单一Ltc环境因素交互作用分析的缺陷,又弥补了ogisi回归在分析高阶交互作用."一"的局限性个多因子的组合,其中因子。多因子降维法是将数个因子当作""、是指研究中的变量,如环境因素基因型,维是指因子的个数,如基因型的""个数一高危。该分析方法的主要思想就是将基因环境交旦作用转换成为只有""一和低危两个水平的新变量,把高维降到维,从而更容易实现高阶交互作用口n。本研究首先进行单因素Loistic回归分析,结果显示体力活动、2型糖尿g30 \m病家族史、腰臀比、甘油H醋、高密度脂蛋白对2型糖尿病影响有统计学意义。将阿W基因的两个SNP(rs2189480和rs3847987)和环境因素纳入到多因子降维。2法软件中,分析它们的交互作用结果得到最优交互模型是rs189480、rs3847987和体力活动S者交互作用。携带rs2189480位点#位基因A和rs3847987位点""""等位基因A同时体力活动轻的髙危人群与非上述组合低危人群在T2DM组和对照组间比较差异有统计学意义,携带rs2189480位点等位基因A和""rs3847987位点等位基因A同时体力活动轻的高危人群患2型糖尿病的风""253一险是非上述组合的低危人群的.倍。上述结果仅仅是统计学上的种关联性研究结果,这些基因、环境因素在2型糖尿病发生发展中是如何具体发挥交互作用,还需要与其他机制相结合,进而得到更详细深入的结果。4.4本研巧的展望、SNP本次研究应用不同分子生物学软件参考多个参数筛选标签,并对筛-对照研究,W筛选本次研究的目的SNPs选的SNPs进行小样本量病例,对寻找-可能影响2型糖尿病的遗传易感性更有针对性。研究采用1:1的病例对照研究,T2DM组一和对照组样本均来自相同的研究人群,,两组性别、年龄分布致同阿WH-Wardeinber时对照组中基固的两个位点基因型分布符合yg平衡,说明样本具有很好的代表性,,但由于样本量相对较少研究结果仍需在群体中验证,W弥补可能的选择偏倚。同时,在结果分析时对可能的混杂因素进行了调整,i-降低了混杂偏倚产生的可能性。研究初步探索了FD?基因环境交互作用与T2DM一。2的关系,为糖尿病的预防控制提供新的研究思路鉴于型糖尿病是种受遗传因素和多种环境因素共同影响的疾病,在今后的研究中,应运用队列研究方法,,深入探索2型糖尿病的发病原因并依据研究结果进行环境及个体干预,为预防和控制2型糖尿病发生提供理论依据。31 ^5结论1KZW189.携带基因rs2480位点%位基因C的个体2型糖尿病发病风险可能降低,携带rs3847987位点等位基因A个体2型糖尿病发病风险可能增加,携带阿W基因两个位点(rs2189480、rs3847987)单体型CC人群2型糖尿病发病风险可能降低。2.2型糖尿病患者血清维生素0(25(0巧〇3、1,25(0巧2〇3)水平明显降低。3.rs2189480、rs3847987和体力活动S者在2型糖尿病的发生中存在交互作用。32 参考文献参考文献.Gasolidariinimeofcrisisowresonded化化eissteri…MbanyaJClobltyat;HIDFpdan-Ha出researchil2010873423425.Diabetesandclincaractice,,(:…p)2YanW,LuJ,WenJ,etal.Prevalenceofdiabetesamonmenandwomenin[]gggandournaofM-110Ch.New巨打lJledicine,2010,362:10901ina阴g^巧3曾转萍.HDAC、SIRTl基因多态性及环境因素与2型穂尿病关系的病例对照硏究[D].[]±学位论文.广州:南方医科大学,2014[硕]-4,.TOMM7刘立亚,陈立章李站站,等遗传变异及基因环境交互作用与我国個族[]2型)201540131-38人群穗尿病的关联研究化中南大学学报(医学版,,;()5杨国宗.单核脊酸多态性与2型糖尿病易感基因相关性的研究进展[J].实验与检验[]8-50医学,2015,33(1:4)-m6MalaCKP,aS,ea.Serum25riinDconcentrandtti,nektMnnistotlhydoxyvtaation[]e-subseuentriskofty2diabetesJ.Diabetescare,2007?3010:25692570qp[]()i7NeedAGLouhlmPD,HoritzM,eal.Relaishibetweenfatinluco化,,Qgowttonpsgserumg[]age,bodymassindexandserum25hydroxyvitaminDinpostmenopausalwomenJ.[]no6-Clinicalendocrilogy,2005,62;738741()225-0打D刊刘巧蕊,马聪,那日苏,等.型搪尿病患者血清维生素水平的变化及意[J-,2013,116:1819义[.中外医学研究()][9]LiuS,SongY,FordES,etal.Dietarycalcium,vitaminD,andtheprevalenceofeabocn-tlisdromemiieaedandoldeUSen.Diabeecare,2005,28:myinddgrwom阴ts^巧2926-2932--10BotellaCarretero乃,AlvarezBIascoF,VillafruelaJJ,etal.VitaminDdeficiencyis[]nduassociatedwiththemetabolicsyromeinnuHbidobesity口.ClinicalNtrition,2007,]265-:573580()aN.ac.alS,Sa艮RathnachalamNoncalcemictio打sofvitaminDrecerliands""N,ptogUgp]Encrne-doireviews2005>265:6687,化()-.D,2014,18ll;202027邱艳,赵凌杰维生素分予作用机制的硏究进展化安徽医药25[巧()13王乐,.维生素DJ.[,毕胜,范晓雪等及其受体在帕金森病中的作用[]现代生物医学]20-巧7迸展,15,153):巧4(M王瑜.维生素D缺乏诱发糖尿病的机制化生物技术世界,2014,7:10M02[]15IsmailA,RNamala.ImpairedglucosetoleranceinvitaminDdeficiencycanbeconected[]0-5bycalc.Trnalofnutriionaiisr,2000,11:1717iumheJoutlbochemty)阴口。6ChiuKC,ChuA,GoVLW,etal.HypovitaminosisDisassociatedwkhinsulinresistance]c-说stionllron200479and.TheAmeri抑rlofcinicanutiti,,;820825IIdyfimc阴jouna口)p7LLYZPa打-nDCO打打。u,u,A,巧al?巧asma25hydroxyvitamicetrationandmetabolic]-s打dromeamo打IeesareygmiddleagedandelderlyGhineseindividuasJ?Diabtc,2009,[]327127-1283:8()33 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综述维生素D在2型搪尿病发病机制中的作用研究根据世界卫生组织2012年公布的数据显示,糖尿病已经成为世界上仅次于肿瘤、也血管疾病的第H大疾病。而中国糖尿病患病率达9.7%,明显高于世界14%[1。平均水平(6.)。其中2型糖尿病患者占大多数2型糖尿病的病因和发病机理尚有很多未知的因素。流行病学调查发现,2型糖尿病的病因有90%可归口]因于不良的生活习惯。因此,探索可改变的糖尿病危险因素变得至关重要。近些年,越来越多的研究证明,维生素D对糖尿病的发生和发展有着重要作用口]。有研究已经证明缺乏维生素D可W改变人体和动物模型的膜岛素合成和分泌。也有报道称维生素D缺乏可能更容易引起葡萄糖耐受不良,改变膀岛素的分泌导致2型糖尿病的发生。补充维生素D可W改善维生素D缺芝的糖尿病患者的血糖和膜岛素分泌,从而表明维生素D在2型糖尿病的发病机制中发挥着重要作用。维生素D受体和维生素D结合蛋白在膜腺组织中的存在W及维生素D受体和维生素D结合蛋白基因中的某些等位基因变异和葡萄糖耐量、膜岛素一一假设分泌的关系进步支持了这。维生素D在2型糖尿病中的作用机制不仅可W通过调节血浆中巧离子水平来调节膜岛素的合成和分泌,也可W直接作用于膀岛目细胞。因此,由于二者较离的相关性,本文重点探讨维生素D在2型糖尿病发病机制中的作用。1.维生素D概述D属于一维生素类固醇衍生物,是种脂溶性维生素,其中最常见的是维生素D2和维生素D3。维生素D2由醇母菌或麦角中的麦角固醇经过日光或紫外—线照射后形成7-。维生素D3由皮下的胆固醇的衍生物脱氨胆固醇经紫外线照射转变形成。维生素〇既可1^〇^食物(海水鱼、蛋黄、肝、鱼肝油等)中获。得,,也可W经日光紫外线照射皮肤合成由于极少的天然食物中含有维生素D37 WD-因此只有小部分的维生素D可W从饮食中获得。大部分维生素需要7脱氨口1胆固醇经紫外线照射转变形成。日趋工业化使得人们接触阳光的机会越来越少,从而増加了人们对饮食获取维生素D的依赖。■食物中的维生素D大部分在小肠吸收,吸收后渗入乳糜微粒进入血液,还有部分维生素D与维生素D结合蛋白结合,由其携带运输。皮肤合成的维生素D3扩散入血,大部分与维生素D结合蛋白结合运输。无论哪种来源的维生素D一都必须经过两次哲基化过程。第个姪基化过程发生在巧脏,维生素D进入巧---D325-25D3脏后在爲化酶的作用下生成OH,第二个哲基化过程发生在肾()---25--25224-2,OHD3在肾脏被氧化生成1,OHD3和,25OHD3脏()()(),从而发挥生物学效应。维生素D主要作用是维持细胞内、外巧浓度,调节体内巧、憐代谢。维生素D可W增加肠道对巧、磯的吸收,提高肾脏对巧的重吸收,从而导致血浆中6[]因此矿物元素的增加,维生素D的主要生物功能是维持体内矿物元素平衡,’78[]和调节骨代谢。D25-OH-D3的水平进行评价体内维生素的水平可通过血清中(),因为血清---3比-25OHD1,25OH)D3能更好的反应体内维生素D水平,因前者比后者()(。此外5-OH2-D3的半衰期更长,继发性甲状旁腺化能亢进可能导致血清1,2()水平増加125-OH2-D3D,因此在该条件下,()不能正确反映体内维生素水平。一--目前,对于体内25OHD3正常水平的说法并不统。但大多数专家认为可W() ̄--m将20100ng/ml定义为25OHD3的正常值范围,低于20n/l认为是维生素()g9D[]缺乏。发育期维生素D缺乏可能导致何倭病,成人尤其是老人、孕妇等缺乏可使骨骼脱巧导致软骨病、骨质疏松症W及由于巧平衡破坏导致的肌肉新陈代谢奈8[]乱。在2型糖尿病患者中可lia义察到这些影响,患者体内矿物质和维生素D’101111。代谢均可出现异常,最终导致骨量减少近年来,大量的国巧外研究表明,除了上述组织,维生素D还可作用于人体多种组织器官,如也脏、胃、肝、脑、皮肤、膜岛细胞P细胞、甲状腺、()一些组织和细胞类型甲状旁腺、肾上腺和免疫细胞。值得注意的是,其中的,包括大脑、活性琳己细胞(T细胞和B细胞)、巨座细胞和皮肤,不仅包含维生素D受体,还包含其合成所需的酶。’12U[]1型糖尿病和维生素D缺乏之间的关系已经被大量报道。人群和动物38 综述模型研究已经证明,由于维生素D具有免疫调节功能,因此,维生素D治疗可’1415[]W改善甚至预防1型糖尿病。然而,对于维生素D和2型糖尿病之间的联系目前仍不十分清楚。缺乏维生素D会导致小鼠和人体的膜岛素分泌减少,补6-*【11]充后可il。li改善0细胞功能和葡萄糖耐量此外,维生素D受体和维生素D结合蛋白的某些等位基因变异可能会影响葡萄糖耐量和膜岛素分泌,导致2型-1921一[]糖尿病的遗传风险。维生素D作为种环境因素调节膜岛素受体基因表达一和膜岛素分泌也是2型糖尿病发病机制之。事实上,已经有间接的证据支持这种假设。2.维生素D和P细胞功能有充足的证据表明维生素D在膜岛素分泌中发挥重要作用,体外和体内模型均已经证明维生素D是保证膜岛素正常分泌和维持正常葡萄塘耐量所必需的。例如,通过饮食诱发维生素D缺芝的小鼠葡萄糖耐量损害,对外源性族岛22[】D可W导素反应性降低,膜岛素敏感性发生改变。此外,缺乏维生素致膜腺口’MID中膜岛素分泌下降,膜高血糖素分泌不变。在饮食导致维生素缺乏的早2^271[期,补充维生素D甚至会使得部分葡萄糖耐量和膜岛素分泌功能得到改善。链腺霉素诱发糖尿病小鼠血浆巧离子水平、维生素D结合蛋白D、维生素和骨-sw口j--a—量均减少。这是由于膜岛素缺乏抑制了肾脏中25(OH)D31経化酶活性D一导致维生素代谢改变。为了进步了解维生素D在e细胞中的作用,研究者D一培育出敲除维生素受体基因的转基因小鼠。然而,在这个模型中,虽然有一2[W口]组实验报道葡萄糖耐量降低,但其他实验没有发现这对糖耐量的影响。而使用不同遗传背景的转基因小鼠可能是实验结果相互矛盾的重要原因。对于人类来说,补充维生素D可W刺激口服低剂量膜岛素的人群(空腹血糖正常)分泌膜岛素,这类人群属于非糖尿病和维生素D缺乏人群,并非确定24’25’33[]的2型糖尿病患者。维生素D可引起血清巧浓度的明显增加和血清游离33[]。生素D可改善维生素D缺乏者的葡萄糖脂肪酸的明显减少同时,补充维34’耐量2[气然而,改善型糖尿病患者的膜岛素反应,有研究者在其他人群中得出相反的结果,如有报道显示对缺乏维生素D和患有2型糖尿病的亚洲人群D口61。补充维生素,可导致族岛素抵抗增强和血糖控制恶化维生素D对膜岛素分泌的影响可能存在几个途径。有证据显示,维生素D39 ^通过无选择性的电压依赖性巧通道升高细胞内巧离子浓度来影响e细胞的膜岛。素分泌因此,维生素D对膜岛素分泌和合成的主要作用机制可能涉及到e细’口527]胞巧依赖内切酶,这种酶促使膜岛素原分解转换成族岛素。此外,巧不仅■是膜岛素胞外分泌所必需,同时也是目细胞糖酵解所必需,糖酵解在葡萄搪信口7】号循环中发挥重要作用。在膜岛中,维生素D也会借助于蛋白质生物合成来激活膜岛素合成从而影口5一】响族岛素分泌。此外还有些其他途径,例如血清磯或维生素D对膜腺中e细胞的直接作用,送些机制可W解释通过维生素D治疗可刺激膀岛素分泌的口3]现象。因为补充维生素D后血清磯没有改变,所W有人提出维生素D是通过口7】其他机制增加族岛素分泌,例如直接改变e细胞的生长等。3.维生素D水平和2型糖尿病2型糖尿病是W膜岛素抵抗和膜岛素分泌缺陷为特征,但是它准确的发病机制目前还不清楚一。环境因素在这过程中发挥着重要作用,除了可能作为触发物一,也可能有催化或保护的作用。学者直怀疑维生素D缺乏是葡萄糖不耐症的危险因素。例如,长时间用维生素D治疗软骨病会增加膜岛素分泌,改善葡口’2*397]口]【1萄糖耐量。此外,无论在糖尿病人群还是非糖尿病人群中,高膜岛素一一血症都与个体骨中矿物质密度增加有关。另方面,单高剂量给予维生素D8[]D的会増加糖尿病患者血糖水平。也有研究得出给不缺乏维生素个体补充维口7]生素D对于葡萄糖耐量并没有改善。几项研究数据表明;维生素D缺乏可能在2型糖尿病人群发病机制中发挥一项流行病学调查发现重要作用。,在伦敦孟加拉人群中随着人群血清维生素一D水平的降低2型糖尿病发病风险增离[17]这D水,,现象提示维生素平可能8【]。与糖尿病发病机理有关对孟加拉国的亚洲人群进行研究发现,短期补充维生素D会増加膀岛素分泌但不改变血糖,然而,长期的维生素D治疗会改善血’"27一[]糖水平。项对保加利亚2型糖尿病女性患者研究发现,对患有维生素D口3缺乏症的糖尿病患者进行维生素D治疗,可使患者族岛素分泌和功能正常化。一项新西兰的研究报道2,新近诊断的型糖尿病患者或葡萄糖耐量降低者与匹--[配的对照组人群比较25(OH)D3水平降低气此外,在荷兰男性人群中,维生4>D[1素水平与葡萄糖耐量和膜岛素分泌呈负相关。第H次美国健康和营养调查40 ^数据显示,在非西班牙裔白人和墨西哥裔美国人中维生素D水平与糖尿病呈负443[3-【25-OHD3^这些数相关。但是,英国人群血清()水平与血糖水平不相关D据表明,部分人群维生素缺乏可能是葡萄糖不耐症的重大危险因素,但不是'全部人群。非西班牙裔黑人中维生素D水平与糖尿病之间不存在负相关性,这一42tl现象可能是由于研究选择的人群来自不同种族所致,也可能是非西班牙裔[W黑人对维生素D或相关激素(如甲状旁腺素)敏感性降低。有报道就显示,45[]。与白种人相比,非西班牙裔黒人对甲状旁腺素的敏感性是降低的Ch山等人发现,维生素D缺乏但血糖正常的人群与维生素D不缺乏的人群46[]-OH-D。53相比,代谢综合征患病率更高该研究还发现2()浓度和膜岛素敏感性之间的呈正相关W及P细胞功能改变与维生素D缺乏存在联系,这些都表明D缺芝可能是族岛素抵抗一维生素、2型糖尿病和代谢综合症的个独立危捡因一素。维生素D在代谢综合征中的作用在项年轻人群冠状动脉风险发展研究中口9二甲双脈治疗相比得到证实。有研究表明,与曲格列爾和,维生素D治疗在PS1改善膜岛素敏感性方面更有效。肥胖人群中2型糖尿病的患病率增加常常也与维生素D缺乏有关。储存在体内脂肪中的维生素D不再有生物学效应,这也可W解释为什么大部分肥胖人*一[】D些功能改变有关群存在慢性维生素D缺乏。肥胖者维生素缺乏也与,例W如甲状旁腺素水平升高。继发性甲状旁腺功能亢进可能导致葡萄糖耐受不良和也血管疾病。如上所述,维生,葡萄糖耐受不良和也血管疾病也与肥胖有关素D可W通过膜岛0细胞刺激膜岛素分泌,但抑制甲状旁腺素合成。甲状旁腺,因此素和膀岛素増加维生素D的合成,在糖尿病患者中急性膜岛素缺乏可47D的[]。能会减少维生素合成众所周知,甲状旁腺功能亢进患者糖尿病和膜岛’口7421素抵抗的患病率会増加。此外,甲状旁腺切除术后需要纠正异常的膜岛素抵抗和葡萄糖耐受异常。因此,维生素D缺乏、膜岛素分泌改变和2型糖尿病之间的关系可能是几个相关代谢效应影响的结果。4.维生素D与免疫反应炎症因子往往与膀岛素抵抗和0细胞失活有关,而这两者是2型糖原病的主要特性。有报道显示2型糖尿病急性期蛋白、细胞因子和介质的增加与內皮功能奈乱有关。在2型糖尿病患者中能发现许多异常的系统性炎症标志物,如41 综述-a---肿瘤坏死因子、肿瘤坏死因子P、白介素6及其受体、C反应蛋白和纤溶一-a-6可酶原激活物抑制剂其中些免疫介质如肿瘤坏死因子、和白介素W通过几种作用机制直接干扰膜岛素信号传递,导致膜岛素抵抗因为有研一究报道显示,炎症常常发生在糖尿病发病几年前,所W认为炎症是糖尿病的48[1个原因,而不是糖尿病的结果。活性T淋己细胞、巨幢细胞和胸腺组织中存在维生素D受体,这更加印证口’49’SW了维生素D可能作为免疫调节剂的说法。维生素D有广泛的免疫调节:它促进单核细胞分化为巨尴细胞作用,从而增加它们的细胞毒性活动;减少巨跑细胞对淋己细胞的抗原呈递作用;阻碍树突细胞成熟;抑制B细胞中T淋8’49’y-w【j己细胞介导的免疫球蛋白的合成,抑制迟发型过敏反应。维生素D对活性淋己细胞发挥抗恶性细胞增殖的作用,抑制新自然杀伤细胞的生成和活动【气目前尚没有数据显示在2型糖尿病中维生素D和免疫/炎症介质之间可能的相互作用D的一些免疫非经典作用可能属于2型糖尿病的分子发病机。维生素一理些细胞因子对刺激的反应-2。虽然有报道称维生素D可W抑制,如白介素、’155----a-口1白介素6、白介素12、干扰素Y、肿瘤坏死因子和肿瘤坏死因子目。然而,到目前为止,维生素D的免疫特性是否影响2型糖尿病患者中观察到的轻度炎症反应还有待进一步研究。5.维生素D与妊娠期糖尿病47患有糖尿病的孕妇及其胎儿存在着更大的维生素D水平下降的风险11。通过饮食诱导维生素D缺乏导致的动物胎儿生长迟缓与人类新生儿天然维生素D口1缺乏有类似的表现。在人类怀孕期间也存在膜岛素抵抗。与正常孕妇相比,口6]妊娠期糖尿病女性体内维生素D浓度保持在较低水平。妊娠期糖尿病的孕妇给予静脉注射维生素D可暂时降低空腹血糖水平,同时化降低膜岛素水平该结果巧认了其他研究显示的维生素D可能通过影响肢岛素的分泌来影响血糖心"的代谢的结论1D对,提出了维生素葡萄糖代谢的不同作用方式:通过直接或增加膜岛素敏感性的方式阻止细胞对葡萄糖不断吸收总之,维生素D往往会降低妊娠期糖尿病女性空腹血糖浓度,这可能是因为膜岛素敏感性的增加网。42 综述t6.2型箱尿病与维生素D受体基因多态性维生素D通过与维生素D受体特异性结合后作用于鞭组织从而发挥生物学D一作用,,维生素受体是类固醇/甲状腺激素受体超家族成员它的功能是作为些基因的转录激活因子。维生素D受体基因位于12号染色体l3.14区,它q包括8一个编码蛋白质的外显子并且有个广泛的启动子区域,在该区域能发生2’’口537]。D,多种特定组织的转录事实上,维生素受体可W在大量的组织中表达包括参与管理箭萄糖代谢的组织,如化肉和膜腺目细胞。结合维生素D后通过DX口8]二。激酶级联憐酸化,维生素受体构象改变,与类视黄醇受体形成异聚体结果使得异二聚体与维生素D反应元素在目标基因启动子区域相互作用,从而口?W修改其表达。维生素D受体基因的有害突变会导致罕见的单基因病,称为维生素D抗性口3俩俊病。目前尚没有研究显示这种极为罕见的疾病与糖尿病或任何形式的膜一岛素抵抗有关。另方面,,人群中呈现出高频率的维生素D受体基因序列变异即多态性。目前为止,已经发现许多能引起功能改变的维生素D受体多态性位点。维生素D,维生素D受体等位基因的差异可能导致某些疾病的遗传易感性调节膜岛素分泌可能是由于维生素D受体基因的遗传变异导致2型糖尿病的发生'的葡萄糖代谢的改。因为2型糖尿病患者在发病之前很长时间就表现出徹妙。变,在发病的早期能发现遗传因素促进了疾病的发生发展’人类大多数功能多态性位点主要集中在3非翻译区,因为研究认为基因表一达的调节是在这区域进行的,尤其是监督信使RNA的稳定性和蛋白质翻译效率。与人类疾病相关的维生素D受体研究最常见的有四种,分别是FokI、BsmI、ApaI和TaqI。位于不同区域的多态性位点对维生素D受体基因表达产生的影响是不同的,BsmI和ApaI酶切位点位于第8内含子上,其多态性不影响维生素D受体的氨基酸序列;TaqI位于第9外显子,虽然在编码区上,但其多态性是由同义突变造成,也不会使维生素D受体的氨基酸序列改变。许多科学家已经研究了这些位点与糖尿病的关系。Hitman等人研究发现,生活在伦敦的健康孟加拉亚洲人的ApaI多态性(纯合性等位基因)和较低的膜岛素分口9一泌之间存在关联生素D缺乏症患病率很高]。,运些人维项针对南京汉族糖43 综述尿病人群的研究发现,病例组携带ApaI位点aa基因型和a等位基因的频率明[Wunko显高于对照组aa。Olade等,携带基因型人群维生素D水平明显降低g人证实携带TaqITT基因型和BsmIbb基因型的人群与携带其他基因型的人群7[]。SB相比,膜岛素分泌能力降低peer等人报道携带smiBB基因型的糖尿病61患者和祀胖患者餐后血清C狀呈现较高水平[]送些现象提示了维生素D受体,在2型糖尿病发病机制中的可能作用。有报道称在2型糖尿病男性患者发病前DB一的很长时间受体,,维生素等位基因与空腹血糖升高具有相关性而这等Pi],2位基因易诱发改变巧吸收,提高甲状旁腺素水平诱发型糖尿病。有研究一25-OH-D3不T称对于足的个体来说,aI多态性是膜岛素分泌的个决定因()q7[】T素。同样的,研究还显示aqI基因可能对维生素D受体mRNA和蛋白质水。YeD平起独立的决定作用然而,等人对法国白人进行研究发现维生素受体,但不是2型糖尿病的易感基因的四个基因位点尽嘗与腮胖之间存在相关性,送种结果可能是因为维生素D直接对脂肪细胞分化和代谢发挥作用或间接对膜心]岛素分泌发挥调整作用。'FokI酶切位点位于维生素D受体基因5启动子区外显子2上,其多态性可导致氨基酸序列长度发生改变。这种改变主要是因为维生素D受体翻译起A'始区有两个起始密码子TG(被六个核昔酸隔开),当5端ATG中T突变为C时,上游起始密码子形成,维生素D受体被H个氨基酸延长,与之相比,63D[]从下游位点开始翻译的兰个氨基酸的维生素受体就较短。值得注意的是,FokI多态性不仅会影响翻译产物,似乎可W影响其功能,因为它能影响维生素D一受体与基底转录因子I出的交互作巧。转录因子I旧是种可W与维生素D心]受体在生理和功能上相互作用并且调节后者转录活性的转录因子。事实上,在维生素DC端激素结合域包含一个与转录因子受体的IIB有关联的共识区2一[Wf口1。F等位基因活性比等位基因的更强。在个健康的葡萄糖耐受白人人FF群研究中发现:携带纯合子f等位基因的个体相比基因型的个体与携带,膜46[]岛素敏感性增加,但没有观察到对目细胞功能的影响。这个观察结果显示Fok一个膜岛素敏感性的独立决定因素I多态性是,这与高维生素D水平与膜岛素一一敏感性增加有关的报道相致。此外,可W把FokI多态性认为是个独立的'3口2]标志,因为它与端基因多态性不存在连锁不平衡。上述研究结果都证明维生素D受体基因是导致2型糖尿病易感性的候选基因。总之,维生素D受体基因变化可能导致2型糖尿病的发病机制至少有四个44 不同的方式:改变巧的代谢,调整脂肪细胞功能,调整膜岛素的分泌和改变细M[]D可W抑制T胞因子的表达。有研究称,维生素淋己细胞的活化产物白介素-2。因此的表达,抑制维生素D与其受体结合后信号传导可能会改变细胞因子的分泌。[W维生素D受体本身可W直接促进膜岛素分泌,也可W通过改变维生素D65[】受体基因转录来改变膜岛素分泌。因此,在脂肪细胞和膜腺细胞中两种作用'。3UTR的多态性不太可能是相加可能导致膜岛素抵抗程度更高然而,位于影响葡萄糖新陈代谢的致病因素。此外,这些多态性不会影响维生素D受体67一[1mRNA的稳定。有报道称,维生素D受体可能只是其他基因连锁不平衡的个标记2型糖。,而实际上可能是其他基因与肥胖和尿病之间存在关联更多的D受体基因的’多态性还有待发现。如果这些多态性位点是位于维生素5启动子区,它们可能会影响mRNA表达的模式和水平。根据细胞类型、发展阶段和'3UTR的序列变化可能会改变维生素D受体的蛋白激活状态的不同,发生在质含量和/或功能。一MDfJ有硏究发现在肠内维生素受体中有种叫做Cdx2的特异性转录因子。与Cdx2转录因子结合的A等位基因多态性比G等位基因更活跃而且有更高的DCdx2口SI转录活性。。在维生素受体肠特异性转录中多态性发挥重要作用因为肠是巧吸收的主要场所,所UU乂为Cdx2是通过影响维生素D来管理巧的口2]dx2多态性与2型糖尿病之间可能存在的吸收。目前为止还没有研究报道C联系。7.总结和展望目前己经有大量的研究在探讨维生素D对2型糖尿病影响的可能发病机制。改变维生素D水平和/或活性可能会影响膀岛素敏感性或6细胞功能也可能两一些维生素D相关基因显示出与不同疾病发病的相关性者都有影响。此外,。因此,在环境和基因水平上,维生素D及其相关代谢和免疫途径可能参与了2型糖尿病的发病机制。维生素D对2型糖尿病可能的发病机制还远未被完全理解D、2型糖尿病关系的进。因此,对维生素维生素D受体基因多态性及其与一步研究对于2型糖尿病的治疗和预防控制具有重要意义。45 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致谢一一时间如白骑过隙。这王年的时光在生中只是短,就这样晃王年过去了一暂一瞬,可对于我生的影响我相信将会是长久而深远的。在碟州大学王年的研究生学习、工作和生活中,我体会了严谨求实的学习氛围,学会了脚踏实地。的工作态度,懂得了有付出才会有收获的人生哲理、地感谢我的导师臣月教授'。的指导首先我要衷记,H年时间己老师对我耐,让我顺利完成了毕业课题和研究生的学习。我想不管未来的路怎样,我都会昂首阔步,因为我从巴老师身上学会了坚持、执着和对生活的热情,这些都将会指引我向着梦想前进!衷感谢李文杰!、王重建老师对我毕业课题的指导和帮助衷感谢环卫教研窒的刘华莲、朱靜媛等老师对我课题、崔留欣、张慧珍!选择、研究设计和论文撰写等过程中进行的指导和鼓励衷感谢环玉教研室黄挥、段丽菊和程学敏等老师在我实验过程中的帮助和鼓励!、衷A感谢孙锦峰和王旗等老师对我H年研究生学习和生活的关々和帮助!衷成感谢王高帅、李静、詹芳芳在我实验操作和数据分析上给予的帮助和.支持!、、衷A感谢后加祥、实、周桐、崔蕊蕊周郭育、段雷振、王科妍在我学习验!、生活中给予的照顾衷感谢我身边的同学!、朋友对我的陪伴和支持最后衷A感谢我的父母,正是由于你们的支持和鼓励,让我顺利而愉悦的完成了研究生吉年的学习和生活!52

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