β3-肾上腺能受体基因Trp64Arg变异与Ⅱ型糖尿病的关系
http://www.100md.com
山东医科大学学报 2000年第1期第38卷 论著
作者：李明龙 王 敏 于桂娜 李茵茵 吕晓霞 赵家军
单位：1山东省立医院内分泌科 2德州市人民医院干部保健科 3省立医院中心实验室
关键词：受体；肾上腺能β；基因；糖尿病；非胰岛素依赖型
山东医科大学000119摘 要：探讨中国人Ⅱ型糖尿病与β3-肾上腺能受体(β3-AR)基因Trp64Arg变异的关系。 方法：采用多聚酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对无亲缘关系的山东省汉族212例(Ⅱ型糖尿病组132例，非糖尿病组80例)的β3-肾上腺能受体基因Trp64Arg突变进行检测。 结果：两组β3-ARTrp和Arg等位基因分布频率分别为0.84，0.16和0.87，O.13，二者无显著差异(P>0.05)，提示β3-AR基因多态性与Ⅱ型糖尿病的发生无密切关联。但Arg纯合子体重指数、舒张压、血清甘油三脂、空腹血C肽水平较高(P<0.05)，高密度脂蛋白胆固醇水平较低(P<0.05)，Ⅰ型糖尿病发病年龄较早(P<0.05)。 结论：中国山东省汉族中，存在β3-AR基因变异。该突变杂合子型可能不是Ⅱ型糖尿病的主要决定因素，但纯合子型可导致Ⅱ型糖尿病早发。
, http://www.100md.com
分类号：R587.1;Q754 文献标识码：A
文章编号：1000-0496(2000)01-0057-03
THE Trp64Arg?VARIATION IN β3-ADRENERGIC RECEPTOR GENE AND TYPE Ⅱ DIABETES MELLITUS
LI Ming-long ,WANG Min ,YU Gui-na
(Dept. of Endocrinology, Shandong Provincial Hospital)
Abstract：To probe into the relationship between the Trp64Arg mutation in β3-adrenergic receptor (β3-AR) gene and type Ⅱ diabetes mellitus in Chinese. Methods: A total of 212 unrelated subjects of Hah nationality (132 case of type Ⅱ diabetes and 80 non-diabetic controls) from Shandong Province were screened for the detection of the Trp64Arg mutation in β3-AR gene by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Results: The frequencies of Trp and Arg alleles in type Ⅱ diabetic groups were respectively 0.84, 0.16 and 0.87, 0.13 (P>0.05), and no close correlation between the β3-AR gehe polymorphism and type Ⅱ diabetes in Shandong population was found. But significantly higher body mass index(BMI), diastolic blood pressure(DBP), serum triglyceride (TG), fasting blood C-peptide(C-P) and lower high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) levels were observed in the homozygous individuals with wild-type genotype Arg/Arg. These hemozygotes Trp64Arg tend to have an earlier age of onset than normal ones. Conclusion: The variation in.β3-AR gene is found in Shandong, China. The mutation with heterozygotes Trp64Arg Can't be a decisive factor leading to type Ⅱ diabetes mellitus and obesity. However, those with homozygotes Trp64Arg tend to have an earlier onset of type Ⅱ diabetes.
, 百拇医药
Keywords：Receptor, adrenergic beta; Genes; Diabetes mellitus, noninsulin-dependent 研究发现，β3-肾上腺能受体(β3-AR)对调节人体能量平衡发挥重要作用，β3-AR缺陷可增加肥胖和糖尿病的易感性[1]。本研究通过对我国山东省汉族β3-AR基因变异的检测，初步探讨中国汉族β3AR基因变异频率以及与Ⅱ型糖尿病的关系。1对象与方法1.1对象无亲缘关系的中国山东省汉族212例，分为2组。Ⅰ型糖尿病组；根据WHO诊断标准确诊的Ⅰ型糖尿病132例中男75例，女57例，年龄(55.4±12.3)岁，体重指数(BMl)24.78±5.06。病程(5.3±2.6)年，空腹血糖(FPG)(10.1±2.3)mmol/L，糖化血红蛋白(HbAlc)(7.8±1.6)%。非糖尿病组：非糖尿病80例，男46例，女34例,年龄(54.1±13.6)岁，BMl24.62±4.83。两组年龄、性别构成及BMI均无显著差异。1.2方法1.2.1BMI和血压脱鞋去帽穿内衣测身高和体重，BMI=体重(kg)/身高(cm)2。台式血压计专人测量,取两次平均值。1.2.2血脂和C肽测定血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)为酶法测定，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)采用直接法测定,空腹血C肽(C-P)用RIA法。1.2.3β3-AR基因Trp64Arg变异分析常规酚/氯仿法抽提外周血基因组DNA，以100ngDNA为模板，上游引物5'-CCAGTGGGCTGCCAGGGG-3'，下游引物5'-GCCAGTC-GCGCCCAACGG-3'各10pmol/L(北京仪诚科技公司合成)，4种dNTP各50umol/L，MgC]21.5mmol/L，Tag酶1.2U(Promega公司)，在50ul总反应体积内行PCR扩增(北京四环科学仪器厂JK360型基因扩增仪)。PCR条件为：94℃预变性2min,95℃变性15s，58℃退火30s，72℃延伸40s，共35个循环，最后延伸3min。取扩增产物34ul，BstNl内切酶(Biolabs公司)10U建立50ul酶切体系，60℃水浴3h。酶切产物在4%琼脂糖凝胶上电泳，溴化乙锭染色，紫外灯下观察结果。1.3统计学分析以基因计数法计算基因型频率和等位基因频率，x2检验和t检验比较组间差异，相对危险性(RR)表达基因突变与Ⅰ型糖尿病的关系。2结果2.1Ⅱ型糖尿病与非糖尿病β3-AR基因变异频率比较见表1。结果提示β3-AR基因多态性与Ⅱ型糖尿病的发生无显著相关性，但Arg纯合子发生Ⅱ型糖尿病的相对危险性略高(RR＝1.54)。2.2β3-AR基因Trp64Arg变异与体重、血压、脂代谢、C-肽及Ⅱ型糖尿病发病年龄的关系见表2。3讨论目前认为，肥胖、高血压、冠心病、Ⅱ型糖尿病、高脂血症等有共同的遗传背景即胰岛素抵抗[2]。β3-AR变异及其活性降低，可引起脂肪代谢异常，进而表1Ⅰ型糖尿病组与非糖尿病组β3-AR基因型、等位基因分布频率比较··P均>0.05表2β3-AR基因变异与年龄等9项指标的关系△p<0.05△△p<0.025vsTrp/Trp发展为肥胖和糖尿病[1]。本文通过对中国山东省212名汉族人β3-AR基因多态性分析，初步显示我国人群也存在β3-AR基因Trp64Arg变异，总的等位基因变异频率为0.15，低于Pima印地安人(0.31)[3]、高于美国白人(0.09)[3]、法国人(0.04)[4]及瑙鲁人(0.07)[5]，而与日本人(0.18)[6]相近,说明β3-AR基因突变存在种族差异。本研究结果显示，我国人群β3-AR基因Arg纯合子有Ⅱ型糖尿病早发及肥胖和胰岛素抵抗的倾向，发生糖尿病的危险性较大，这与国外某些研究结果[3,4,7,8]相似，支持Fujisawa假说[6]，即β3-AR基因Trp64Arg变异可增加发生肥胖和Ⅱ型糖尿病的危险性，这种危险性普遍存在于各种族中。同时，本文结果还显示，糖尿病人与非糖尿病人β3-AR基因Trp64Arg等位基因变异频率无显著差异，特别是占较多数的β3-AR基因Trp/Arg杂合子与TrP纯合子体重、血压、血脂等临床指标无明显差异，表明β3-AR基因变异在肥胖、胰岛素抵抗及Ⅱ型糖尿病形成中不起决定作用[9]。我们认为，β3-AR基因变异通过影响能量代谢，增加了肥胖和糖尿病的遗传易感性，合理的饮食和运动可能会使其危险性明显降低。必须指出,本研究是初步的，研究对象仅限于山东省，样本量相对较少，要确切反映中国人群β3-AR基因变异频率及其与肥胖和糖尿病的关系，还需进行多地区、多民族、大样本研究。
, http://www.100md.com
基金项目：山东省卫生厅资助课题
参考文献：
[1]Lowell B，FlierJ.The potential significance of β3-adrenergic receptor[J].J Clin lnvest，1995,95:923
[2]Remven G.Roel of insulin resistance in human disease[J].Diabetes，1998,47:1598
[3]Walston J，Silver K，Bogardus C，et a1.Time of onset of non-insulin-dependent diabetes mellitUS and genetic variation in theβ3-adrenergic-receptor gene[J].N Engl J Med，1995，333:343
, 百拇医药
[4]Clement K，Vaisse C，Manning BJ.et al.Genetic variation in the β3-adrenergic-receptor and an increased capacity to gain weight in patients with morbid obesity[J].N Engl J Med，1995,333:352
[5]Silver k, Walten J，Wang Y，et al.Molecular scanning for mutations in the beta-3-adrenergic receptor gene in Nauruana with obesity and non-insulin-dependent diabetes mellitus[J].J Clin Endocrinol Metab，1996,81:4155
[6]Fujisawa T, lkegami H，Yoshida T，et al.Association of Trp64Arg mutation of the β3-adrenergic-receptor with NIDDM and body weight gain[J].Diabetologia，1996，39:349
, http://www.100md.com
[7]Sakane N，Yoshida T，Yoshioka K，et a1.β3-adrenergic gene polymorphism：A newly identified risk factor for proliferative retinopathy in NIDDM patients[J].Diaberes，1997，45:1633
[8]Sakane N，Yoshida T，Umekawa T，et al.β3-adrenergicreceptor polymorphism：A genetic marker for visceral fat obesity and the insulin resistance syndrome[J].Diabetelo gla，1997,40:200
[9]Yuan X，Yamadak K，Koyamak K，et a1.β3-adrenergic receptor gene polymorphism is not a major genetic determinant of obesity and diabetes in Japanese general population[J].Diabetes Res Clin Pract，1997,37:l
收稿日期：1999-09-03, http://www.100md.com
单位：1山东省立医院内分泌科 2德州市人民医院干部保健科 3省立医院中心实验室
关键词：受体；肾上腺能β；基因；糖尿病；非胰岛素依赖型
山东医科大学000119摘 要：探讨中国人Ⅱ型糖尿病与β3-肾上腺能受体(β3-AR)基因Trp64Arg变异的关系。 方法：采用多聚酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对无亲缘关系的山东省汉族212例(Ⅱ型糖尿病组132例，非糖尿病组80例)的β3-肾上腺能受体基因Trp64Arg突变进行检测。 结果：两组β3-ARTrp和Arg等位基因分布频率分别为0.84，0.16和0.87，O.13，二者无显著差异(P>0.05)，提示β3-AR基因多态性与Ⅱ型糖尿病的发生无密切关联。但Arg纯合子体重指数、舒张压、血清甘油三脂、空腹血C肽水平较高(P<0.05)，高密度脂蛋白胆固醇水平较低(P<0.05)，Ⅰ型糖尿病发病年龄较早(P<0.05)。 结论：中国山东省汉族中，存在β3-AR基因变异。该突变杂合子型可能不是Ⅱ型糖尿病的主要决定因素，但纯合子型可导致Ⅱ型糖尿病早发。
, http://www.100md.com
分类号：R587.1;Q754 文献标识码：A
文章编号：1000-0496(2000)01-0057-03
THE Trp64Arg?VARIATION IN β3-ADRENERGIC RECEPTOR GENE AND TYPE Ⅱ DIABETES MELLITUS
LI Ming-long ,WANG Min ,YU Gui-na
(Dept. of Endocrinology, Shandong Provincial Hospital)
Abstract：To probe into the relationship between the Trp64Arg mutation in β3-adrenergic receptor (β3-AR) gene and type Ⅱ diabetes mellitus in Chinese. Methods: A total of 212 unrelated subjects of Hah nationality (132 case of type Ⅱ diabetes and 80 non-diabetic controls) from Shandong Province were screened for the detection of the Trp64Arg mutation in β3-AR gene by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Results: The frequencies of Trp and Arg alleles in type Ⅱ diabetic groups were respectively 0.84, 0.16 and 0.87, 0.13 (P>0.05), and no close correlation between the β3-AR gehe polymorphism and type Ⅱ diabetes in Shandong population was found. But significantly higher body mass index(BMI), diastolic blood pressure(DBP), serum triglyceride (TG), fasting blood C-peptide(C-P) and lower high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) levels were observed in the homozygous individuals with wild-type genotype Arg/Arg. These hemozygotes Trp64Arg tend to have an earlier age of onset than normal ones. Conclusion: The variation in.β3-AR gene is found in Shandong, China. The mutation with heterozygotes Trp64Arg Can't be a decisive factor leading to type Ⅱ diabetes mellitus and obesity. However, those with homozygotes Trp64Arg tend to have an earlier onset of type Ⅱ diabetes.
, 百拇医药
Keywords：Receptor, adrenergic beta; Genes; Diabetes mellitus, noninsulin-dependent 研究发现，β3-肾上腺能受体(β3-AR)对调节人体能量平衡发挥重要作用，β3-AR缺陷可增加肥胖和糖尿病的易感性[1]。本研究通过对我国山东省汉族β3-AR基因变异的检测，初步探讨中国汉族β3AR基因变异频率以及与Ⅱ型糖尿病的关系。1对象与方法1.1对象无亲缘关系的中国山东省汉族212例，分为2组。Ⅰ型糖尿病组；根据WHO诊断标准确诊的Ⅰ型糖尿病132例中男75例，女57例，年龄(55.4±12.3)岁，体重指数(BMl)24.78±5.06。病程(5.3±2.6)年，空腹血糖(FPG)(10.1±2.3)mmol/L，糖化血红蛋白(HbAlc)(7.8±1.6)%。非糖尿病组：非糖尿病80例，男46例，女34例,年龄(54.1±13.6)岁，BMl24.62±4.83。两组年龄、性别构成及BMI均无显著差异。1.2方法1.2.1BMI和血压脱鞋去帽穿内衣测身高和体重，BMI=体重(kg)/身高(cm)2。台式血压计专人测量,取两次平均值。1.2.2血脂和C肽测定血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)为酶法测定，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)采用直接法测定,空腹血C肽(C-P)用RIA法。1.2.3β3-AR基因Trp64Arg变异分析常规酚/氯仿法抽提外周血基因组DNA，以100ngDNA为模板，上游引物5'-CCAGTGGGCTGCCAGGGG-3'，下游引物5'-GCCAGTC-GCGCCCAACGG-3'各10pmol/L(北京仪诚科技公司合成)，4种dNTP各50umol/L，MgC]21.5mmol/L，Tag酶1.2U(Promega公司)，在50ul总反应体积内行PCR扩增(北京四环科学仪器厂JK360型基因扩增仪)。PCR条件为：94℃预变性2min,95℃变性15s，58℃退火30s，72℃延伸40s，共35个循环，最后延伸3min。取扩增产物34ul，BstNl内切酶(Biolabs公司)10U建立50ul酶切体系，60℃水浴3h。酶切产物在4%琼脂糖凝胶上电泳，溴化乙锭染色，紫外灯下观察结果。1.3统计学分析以基因计数法计算基因型频率和等位基因频率，x2检验和t检验比较组间差异，相对危险性(RR)表达基因突变与Ⅰ型糖尿病的关系。2结果2.1Ⅱ型糖尿病与非糖尿病β3-AR基因变异频率比较见表1。结果提示β3-AR基因多态性与Ⅱ型糖尿病的发生无显著相关性，但Arg纯合子发生Ⅱ型糖尿病的相对危险性略高(RR＝1.54)。2.2β3-AR基因Trp64Arg变异与体重、血压、脂代谢、C-肽及Ⅱ型糖尿病发病年龄的关系见表2。3讨论目前认为，肥胖、高血压、冠心病、Ⅱ型糖尿病、高脂血症等有共同的遗传背景即胰岛素抵抗[2]。β3-AR变异及其活性降低，可引起脂肪代谢异常，进而表1Ⅰ型糖尿病组与非糖尿病组β3-AR基因型、等位基因分布频率比较··P均>0.05表2β3-AR基因变异与年龄等9项指标的关系△p<0.05△△p<0.025vsTrp/Trp发展为肥胖和糖尿病[1]。本文通过对中国山东省212名汉族人β3-AR基因多态性分析，初步显示我国人群也存在β3-AR基因Trp64Arg变异，总的等位基因变异频率为0.15，低于Pima印地安人(0.31)[3]、高于美国白人(0.09)[3]、法国人(0.04)[4]及瑙鲁人(0.07)[5]，而与日本人(0.18)[6]相近,说明β3-AR基因突变存在种族差异。本研究结果显示，我国人群β3-AR基因Arg纯合子有Ⅱ型糖尿病早发及肥胖和胰岛素抵抗的倾向，发生糖尿病的危险性较大，这与国外某些研究结果[3,4,7,8]相似，支持Fujisawa假说[6]，即β3-AR基因Trp64Arg变异可增加发生肥胖和Ⅱ型糖尿病的危险性，这种危险性普遍存在于各种族中。同时，本文结果还显示，糖尿病人与非糖尿病人β3-AR基因Trp64Arg等位基因变异频率无显著差异，特别是占较多数的β3-AR基因Trp/Arg杂合子与TrP纯合子体重、血压、血脂等临床指标无明显差异，表明β3-AR基因变异在肥胖、胰岛素抵抗及Ⅱ型糖尿病形成中不起决定作用[9]。我们认为，β3-AR基因变异通过影响能量代谢，增加了肥胖和糖尿病的遗传易感性，合理的饮食和运动可能会使其危险性明显降低。必须指出,本研究是初步的，研究对象仅限于山东省，样本量相对较少，要确切反映中国人群β3-AR基因变异频率及其与肥胖和糖尿病的关系，还需进行多地区、多民族、大样本研究。
, http://www.100md.com
基金项目：山东省卫生厅资助课题
参考文献：
[1]Lowell B，FlierJ.The potential significance of β3-adrenergic receptor[J].J Clin lnvest，1995,95:923
[2]Remven G.Roel of insulin resistance in human disease[J].Diabetes，1998,47:1598
[3]Walston J，Silver K，Bogardus C，et a1.Time of onset of non-insulin-dependent diabetes mellitUS and genetic variation in theβ3-adrenergic-receptor gene[J].N Engl J Med，1995，333:343
, 百拇医药
[4]Clement K，Vaisse C，Manning BJ.et al.Genetic variation in the β3-adrenergic-receptor and an increased capacity to gain weight in patients with morbid obesity[J].N Engl J Med，1995,333:352
[5]Silver k, Walten J，Wang Y，et al.Molecular scanning for mutations in the beta-3-adrenergic receptor gene in Nauruana with obesity and non-insulin-dependent diabetes mellitus[J].J Clin Endocrinol Metab，1996,81:4155
[6]Fujisawa T, lkegami H，Yoshida T，et al.Association of Trp64Arg mutation of the β3-adrenergic-receptor with NIDDM and body weight gain[J].Diabetologia，1996，39:349
, http://www.100md.com
[7]Sakane N，Yoshida T，Yoshioka K，et a1.β3-adrenergic gene polymorphism：A newly identified risk factor for proliferative retinopathy in NIDDM patients[J].Diaberes，1997，45:1633
[8]Sakane N，Yoshida T，Umekawa T，et al.β3-adrenergicreceptor polymorphism：A genetic marker for visceral fat obesity and the insulin resistance syndrome[J].Diabetelo gla，1997,40:200
[9]Yuan X，Yamadak K，Koyamak K，et a1.β3-adrenergic receptor gene polymorphism is not a major genetic determinant of obesity and diabetes in Japanese general population[J].Diabetes Res Clin Pract，1997,37:l
收稿日期：1999-09-03, http://www.100md.com