家族性糖尿病人群中線粒體基因突變篩查及家系分析研究.pdf

1、糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一組以糖代謝異常為特征的代謝異常綜合征，其病因呈明顯異質(zhì)性。多基因糖尿病因其為多個(gè)基因的相互作用以及受環(huán)境因素的影響較大，研究其基因變異與臨床表型之間的聯(lián)系難度較大。闡明單基因糖尿病的分子遺傳學(xué)機(jī)制，可以為進(jìn)一步研究多基因糖尿病的基因型和臨床表現(xiàn)型之間的關(guān)系打好基礎(chǔ)。線粒體突變糖尿病是最常見(jiàn)的一種單基因糖尿病。作為糖尿病遺傳病因?qū)W的重要窗口，近10多年來(lái)，線粒體基因缺陷糖尿病一直是糖尿病研究領(lǐng)域的

2、一大熱點(diǎn)。迄今為止，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已發(fā)現(xiàn)約有20種線粒體基因點(diǎn)突變可能與糖尿病的發(fā)病有關(guān)，但是，目前唯有線粒體基因nt3243A→G突變所致糖尿病為大家所公認(rèn)。其他位點(diǎn)突變由于研究對(duì)象不同且多受樣本數(shù)的限制而使其患病率的結(jié)果報(bào)道不一。我們近十多年來(lái)收集了足夠數(shù)量且符合分子病因?qū)W研究要求的家系標(biāo)本。本研究利用較大數(shù)量家族性糖尿病人群對(duì)近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一些主要的與糖尿病相關(guān)或者尚存在較大爭(zhēng)議的線粒體基因突變或變異位點(diǎn)進(jìn)行篩查和研究，可以進(jìn)一步明確這

3、些位點(diǎn)突變或變異在中國(guó)家族性糖尿病人群中確切的發(fā)生率，并分析其臨床特點(diǎn)及與糖尿病的相關(guān)性。在確定突變攜帶者后，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行家系遺傳學(xué)分析及臨床特點(diǎn)分析，提高對(duì)該病的認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)臨床治療。 我們應(yīng)用PCR-RFLP技術(shù)結(jié)合直接測(cè)序方法對(duì)隨機(jī)抽取的無(wú)親緣關(guān)系的770個(gè)糖尿病家系的先證者及309例非糖尿病對(duì)照者進(jìn)行線粒體基因tRNA<'Leu>(3243，3256)，tRNA<'Ser>(12258)，tRNA<'Glu>(14709

4、)，tRNA<'Lys>(8296，8344，8363)，ND-1(3316，3394，3426)，ND-4(12026)區(qū)11個(gè)已知位點(diǎn)突變或變異的篩查。結(jié)果見(jiàn)到，在糖尿病先證者組中發(fā)現(xiàn)13例tRNA<'Leu>3243 A→G突變(13／770，1.69％)，9例tRNA<'Glu>14709T→C變異(9／770，1.17％)，17例ND-13316 G→A變異(17／770，2.21％)，18例ND-13394 T→C變異(18

5、／770，2.34％)，28例ND-412026A→G變異(28／770，3.64％)；在正常對(duì)照組中發(fā)現(xiàn)5例14709 T→C變異(5／309，1.62％)，5例3316 G→A變異(5／309，1.62％)和6例3394 T→C變異(6／309，1.94％)變異，9例12026 A→G變異(9／309，2.91％)，未見(jiàn)到3243 A→G，12258C→A突變和ND-1區(qū)新的突變攜帶者。在兩組中均未見(jiàn)到tRNA<'Leu>3256C

6、→T，tRNA<'Leu>8296A→G，tRNA<'Lys>8344A→G，tRNA<'Lys>8363G→A，tRNA<'Ser>12258C→A和ND-13426A→G突變。在糖尿病先證者組中尚見(jiàn)到同時(shí)伴有兩個(gè)位點(diǎn)改變的情況，其中3243 A→G突變和3394 T→C變異者2例，3243 A→G突變和12026 A→G變異2例。分別比較14709，3316，3394，12026位點(diǎn)變異在糖尿病先證者組和對(duì)照組的發(fā)生率，未見(jiàn)到統(tǒng)計(jì)學(xué)

7、差異。由此提示，在所研究的11個(gè)位點(diǎn)中，線粒體基因tRNA<'Leu>3243 A→G突變是中國(guó)人群線粒體糖尿病的致病基因，14709，3316，3394，12026位點(diǎn)變異僅是中國(guó)人線粒體基因多態(tài)，中國(guó)人群中未見(jiàn)到tRNA<'Leu>3256C→T，tRNA<'Lys>8296A→G，tRNA<'Lys>8344A→G，tRNA<'Lys>8363G→A，tRNA<'Ser>12258C→A和ND一13426 A→G突變，它們可能不是

8、中國(guó)人線粒體糖尿病的致病基因。 為了明確線粒體糖尿病的遺傳規(guī)律及臨床特點(diǎn)，我們對(duì)在第一部分研究中檢測(cè)出來(lái)的13例線粒體DNAnt3243A→G突變攜帶者以及4例雙重突變攜帶者(3243 A→G突變和3394 T→C變異者2例，3243A→G突變和12026 A→G變異2例)的家系成員進(jìn)行基因篩查家系分析研究。在研究中未見(jiàn)到家系一級(jí)親親屬以及其他成員攜帶復(fù)合突變的情況，提示家系先證者攜帶的3394 T→c或12026 A→G變異

9、很可能僅是微效基因，對(duì)線粒體糖尿病的發(fā)病不起決定作用，或者是與糖尿病無(wú)關(guān)的基因。研究發(fā)現(xiàn)，較之2型糖尿病患者，線粒體糖尿病患者發(fā)病年齡輕(38.42±9.21歲)，體型消瘦(19.19±2.48 kg／m<'2>)，空腹C肽及空腹胰島素水平較低；線粒體糖尿病患者的總體胰島素敏感性(HIOMA-IR指數(shù))高于2型糖尿病患者(3.51±2.19 vs 5.19±2.80，P=0.02)，但從現(xiàn)有資料看，部分患者存在的胰島素抵抗亦可能與之有關(guān)

10、。線粒體糖尿病患者胰島素分泌水平低于2型糖尿病患者，大多用胰島素治療(14／24，58.33％)。就伴隨癥狀而言，線粒體糖尿病患者多伴有神經(jīng)性耳聾(16／24，66.67％)。線粒體糖尿病的臨床特點(diǎn)如下：①多數(shù)呈母系遺傳，少數(shù)可為散發(fā)，在家族性糖尿病人群中的發(fā)生率為1.69％；②多于45歲以前發(fā)??；③體型多偏瘦(BMI<23kg／m<'2>)；④胰島B細(xì)胞分泌功能明顯降低，部分患者同時(shí)伴有胰島素抵抗；⑤多數(shù)患者伴神經(jīng)性耳聾。研究結(jié)果還提