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2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是由于胰岛素分泌相对缺乏或胰岛素抵抗引起的慢性高血糖为特点的疾病,会导致蛋白质、脂肪、碳水化合物代谢紊乱,引起多个器官的功能出现慢性损伤、功能障碍或衰竭。随着全社会经济水平的快速发展,人们的生活质量也不断提高,大多数人每日摄入的能量过多而体力活动大大减少,使得2型糖尿病在世界各国的患病率在逐年增高,成为仅次于恶性肿瘤、心脑血管疾病的第三大慢性非传染性疾病,也是导致病残和死亡的重要原因之一。2型糖尿病是一种遗传和环境因素共同导致的复杂性疾病,随着人类基因组测序工作的完成,发现了大量和2型糖尿病患病相关联的候选基因,但这些基因只能解释10%~20%的遗传变异,目前为止,尚无一种基因能够解释T2DM绝大部分的遗传变异,因此,这些基因在体内可能存在基因-基因(环境)交互作用导致2型糖尿病的发生。本研究主要探讨WNT信号通路中TCF7L2基因、LRP5基因和下游GCG基因间及基因-环境因素交互作用是否与2型糖尿病存在关联,为更好地估计遗传效应对T2DM的影响,进一步探索2型糖尿病的遗传发病机制提供依据。目的 探讨WNT信号通路中TCF7L2、LRP5和GCG基因与2型糖尿病的关联,筛选2型糖尿病的环境危险因素,并探讨WNT通路中基因-基因及基因-环境交互作用对2型糖尿病的影响。方法 1 研究对象 本研究共收集9619名研究对象,病例1842名,其中810名来自于河南省社区人群调查发现的糖尿病患者,其他1032名是在河南省三家医院门诊就诊并确诊为糖尿病的患者。对照组7777名,是采用整群随机抽样方法在河南省洛阳某县随机抽取两个乡镇,对这两个乡镇中年龄在20岁以上的个体随机进行调查,从中筛选血糖正常的个体作为对照组。2 研究方法 2.1本研究采用病例-对照研究设计。2.2所有研究对象均进行面对面问卷调查,内容包括:一般人口统计学特征(性别、年龄、民族、家庭人均收入和受教育程度等)、生活行为因素(饮酒、吸烟、体力活动情况)、家族遗传史(心肌梗死、高血脂、高血压、脑卒中和糖尿病)和现病史(是否患过糖尿病、高血压、脑卒中、心肌梗死、高血脂、终末期肾病及肿瘤)。2.3所有研究对象进行人体测量,内容包括:身高、体重、腰围、血压。2.4抽取研究对象空腹静脉血5ml,采用全自动生化分析仪酶法测定空腹血糖、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)和高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C),Friedewald公式计算低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)浓度。2.5提取全血DNA,采用聚合酶链-限制性片段长度多态性法和聚合酶链-连接酶法进行基因分型;2.6采用多因子降维方法进行WNT通路基因-基因交互作用分析.2.7采用logistic回归相乘模型和Toms Anderson编制的相加模型方法分析WNT通路基因与环境因素间的交互作用。3统计学分析3.1采用SPSS21.0统计分析软件进行数据分析。对数值变量进行正态性检验,结果不符合正态分布,故用中位数进行统计描述,组间比较采用非参数检验;所有分类变量用频数(构成比)来表示,组间比较采用χ2检验,环境危险因素分析采用logistic回归实现,用OR值(95%CI)表示优势比大小,检验水准α=0.05;3.2不同位点的连锁不平衡及Hardy-Weinberg平衡检验均由SHEsis软件分析,不同位点各基因型与T2DM的关联研究采用非条件Logistic回归分析并校正性别、年龄以及BMI等混杂因素。用比值比(odds ratio,OR)及其95%置信区间(95%confidence interval,95%CI)表示不同基因型与T2DM的关联强度。基因-基因之间的交互作用采用MDR3.0.2软件进行分析。3.3采用非条件logistic回归模型分析WNT通路基因与各个环境因素间的相乘模型交互作用;基因与环境相加模型交互作用采用Toms Anderson等编制的软件进行分析;将相加交互作用计算出的OR值代入定量分析的公式中,进行交互作用的定量评价。结果 1.本研究共调查9619人,其中2型糖尿病患者1842人,对照7777人,年龄20~85岁,男女性别比为1:1.3。病例组的BMI、腰围、收缩压和舒张压值均较高于对照组(P<0.001);病例组的血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇值亦均高于对照组(P<0.001)。2.采用多因素logistic回归分析2型糖尿病的危险因素为:全身性肥胖:OR(95%CI)=3.987(3.078–5.164)、糖尿病家族史:OR(95%CI)=2.818(2.241–3.544)、腹型肥胖:OR(95%CI)=1.846(1.459–2.335)、吸烟:OR(95%CI)=1.548(1.290–1.858)、TG:OR(95%CI)=1.499(1.275–1.763)、超重:OR(95%CI)=1.490(1.181–1.879)、TC:OR(95%CI)=1.416(1.115–1.799)、LDL:OR(95%CI)=1.347(1.037–1.750)和高血压:OR(95%CI)=1.290(1.083–1.536),对2型糖尿病患病有影响的保护因素为:中度体力活动OR(95%CI)=0.413(0.328–0.518)和重度体力活动OR(95%CI)=0.452(0.381–0.536)。3.WNT通路基因SNP位点与2型糖尿病关联研究发现:WNT信号通路LRP5、TCF7L2、GCG3个基因所涉及的9个位点中,只有TCF7L2基因的rs11196218位点、rs290487位点与2型糖尿病发病有关联。rs11196218位点中,以野生基因型AA为参照,杂合子AG能增加2型糖尿病的发病风险,OR值为1.322,95%CI为1.025-1.704;rs290487位点中,突变基因型CC的2型糖尿病的发病风险是野生基因型TT的1.377倍,95%CI为1.159-1.636。4.WNT通路基因-基因交互作用发现:TCF7L2基因三个位点间(rs290487,rs7903146和rs11196218位点)存在正向协同交互作用,TCF7L2基因、LRP5基因和GCG基因间存在基因-基因交互作用,协同增强2型糖尿病的发病危险。5.WNT通路基因-环境因素交互作用发现:TCF7L2基因rs290487位点与BMI、WC之间存在正相加模型交互作用(S=1.822、1.675);GCG基因rs12104705位点与体力活动间存在相乘模型的交互作用和负相加模型的交互作用(S=-0.762)。结论 1.我国成年人群中,糖尿病家族史、吸烟、超重、全身性肥胖、腹型肥胖、高血压、高甘油三酯、高总胆固醇、高低密度脂蛋白水平增加2型糖尿病的发病风险;体力活动增加能够降低2型糖尿病的发病风险。2.TCF7L2基因rs7903146、rs290487、rs11196218三个位点间存在位点-位点交互作用,与单个位点的作用相比,三个位点间的交互作用增强了2型糖尿病的发病风险。3.TCF7L2、LRP5和GCG基因间存在基因-基因交互作用,与单个基因的作用相比,基因-基因交互作用增强了2型糖尿病的发病风险。4.TCF7L2基因rs290487位点与BMI、腰围存在正相加模型的交互作用,对2型糖尿病的发病风险起到协同增强的效应。5.GCG基因和经常进行体力活动间存在相乘模型的交互作用和负相加模型的交互作用,对2型糖尿病的发病风险起到拮抗效应。