KCNJ11 rs5219基因多态性与孟加拉国诺阿卡利地区2型糖尿病及其心肾并发症风险的关联研究

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为解决KCNJ11(rs5219)多态性在孟加拉国2型糖尿病(T2DM)及其心血管疾病(CVD)和慢性肾脏病(CKD)并发症中的作用机制不明的问题,研究人员开展了病例对照研究。结果显示TT基因型在T2DM(68.2%)、CVD(67.2%)和CKD(62.5%)组中显著富集,且与空腹血糖(FBS)、血脂异常和血清肌酐(SCr)等代谢标志物显著相关(p<0.05)。该研究为南亚人群T2DM的精准防治提供了重要遗传学依据。

  
随着全球糖尿病患病率的迅猛增长,2型糖尿病已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。国际糖尿病联盟数据显示,全球糖尿病患者人数已突破4.22亿,其中近80%集中在发展中国家。孟加拉国作为南亚地区糖尿病高发国家,预计到2030年糖尿病患者将达1110万,位居东南亚前列。更令人担忧的是,该国糖尿病患者心血管疾病死亡率是非糖尿病人群的7.5倍,55.2%的糖尿病患者在确诊5年内就会出现慢性肾脏病并发症。
糖尿病发病机制复杂,遗传因素被认为在疾病发生发展中起着关键作用。KCNJ11基因编码胰岛β细胞中的ATP敏感钾通道(KATP通道)Kir6.2亚基,负责调节葡萄糖刺激的胰岛素分泌。该基因上的rs5219单核苷酸多态性(SNP)可引起第23位谷氨酸到赖氨酸的突变(E23K),导致KATP通道对ATP敏感性降低,从而抑制胰岛素分泌。虽然该多态性在欧美和东亚人群中的研究较多,但在遗传背景独特的孟加拉国人群中,其与2型糖尿病及其心肾并发症的关联研究仍存在空白。
为此,诺阿卡利科学技术大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了最新研究成果,通过对诺阿卡利地区192例2型糖尿病患者和192例健康对照的病例对照研究,系统分析了KCNJ11(rs5219)多态性与糖尿病及其并发症的关联。
研究人员采用ARMS-PCR(扩增受阻突变系统聚合酶链反应)技术进行基因分型,通过凝胶电泳鉴定基因型。研究收集了参与者的空腹血糖(FBS)、随机血糖(RBS)、血脂谱(TC、TG、HDL、LDL)、血清肌酐(SCr)和C反应蛋白(CRP)等生化指标,并测量了体重指数(BMI)、腰臀比(WHR)和血压等临床参数。采用多变量逻辑回归分析计算调整年龄和性别后的优势比(OR)。
基因型分布分析显示,TT基因型在2型糖尿病组(68.2%)、心血管并发症组(67.2%)和慢性肾脏病组(62.5%)中的频率显著高于对照组(13.0%),而保护性CC基因型在对照组中占68.8%,在糖尿病组中仅12.5%。这一分布模式表明TT基因型是孟加拉人群2型糖尿病的遗传风险因素。
糖尿病病程与并发症发生时间
研究发现47.4%的糖尿病患者病程超过10年,38%为5-10年,14.6%不足5年。心血管并发症多在糖尿病诊断后5-10年内发生(45.3%),而肾脏并发症则更多出现在10年后(53.1%),表明心血管并发症发生较早,而肾脏并发症发展较为缓慢。
基因型与人体测量学参数的关联
TT基因型与多项肥胖指标显著相关。糖尿病组中TT基因型患者的上臂围(MUAC)异常率达73.5%,腰臀比(WHR)异常率为59.5%,肥胖(I级和II级)比例较高。在血压方面,TT基因型糖尿病患者中84.5%存在收缩压(SBP)异常,78%存在舒张压(DBP)异常。这种关联在伴有心血管和肾脏并发症的患者中更为明显。
基因型与生化指标的关联
代谢指标分析显示,TT基因型与血糖和血脂异常密切相关。糖尿病组中70.4%的TT基因型携带者存在空腹血糖异常,71%存在随机血糖异常。血脂分析显示TT基因型与高总胆固醇(72%)、高甘油三酯(74%)和高低密度脂蛋白(90%)显著相关,而高密度脂蛋白水平较低。在慢性肾脏病患者中,71.8%的TT基因型携带者血清肌酐水平升高。炎症标志物分析发现,74.4%伴有心血管并发症的TT基因型糖尿病患者C反应蛋白(CRP)水平升高。
多变量逻辑回归分析
调整年龄和性别因素后,CT基因型与体重指数(OR 3.43; 95% CI 1.07-1.91)、收缩压(OR 2.58; 95% CI 1.19-2.1)和甘油三酯(OR 4.37; 95% CI 1.07-1.81)风险显著相关。在心血管并发症组中,CT基因型与上臂围风险增加6.36倍(OR 6.36; 95% CI 1.79-22.54)相关。在肾脏并发症组中,TT基因型与血清肌酐风险增加1.9倍(OR 1.9; 95% CI 0.81-1.62)相关。
研究结论表明,KCNJ11(rs5219)多态性是孟加拉国诺阿卡利地区2型糖尿病及其心肾并发症的重要遗传风险因素。TT基因型与血糖调节异常、血脂异常、高血压和肾功能损伤密切相关,而CC基因型则表现出保护作用。这些发现强调了遗传因素在2型糖尿病发病机制中的重要性,特别是KCNJ11基因变异通过影响KATP通道功能进而影响胰岛素分泌的机制。
该研究的重要意义在于首次系统揭示了KCNJ11(rs5219)多态性在孟加拉人群2型糖尿病及其心肾并发症中的作用,为开发针对该人群的遗传筛查工具和个性化治疗策略提供了科学依据。研究人员建议在临床实践中对携带TT基因型的糖尿病患者进行早期和积极的心血管和肾脏保护干预,以减轻糖尿病并发症的负担。研究结果不仅对孟加拉国有重要公共卫生意义,也为其他南亚人群的糖尿病防治提供了参考。
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