巴基斯坦某三级医院 2 型糖尿病(T2DM)与钙蛋白酶 - 10(CAPN-10)基因多态性关联的病例对照研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:BMC Medical Genomics 2.1

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  为探讨 CAPN-10 基因多态性与 T2DM 的关联,研究人员对 164 例 T2DM 患者及 164 名健康对照进行病例对照研究,分析 SNP44(rs2975760)和 SNP43(rs3792267)位点。结果显示无显著关联,为 T2DM 遗传机制研究提供了人群特异性数据。

  

论文解读


研究背景


在全球范围内,2 型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)正以惊人的速度成为主要公共卫生挑战,尤其在巴基斯坦这样的中低收入国家,其患病率持续攀升。T2DM 是一种复杂的代谢性疾病,以胰岛素抵抗和胰岛 β 细胞功能障碍为特征,导致血糖稳态失衡。尽管环境因素(如饮食、运动)对疾病发生有重要影响,但遗传易感性被证实是关键因素之一。

钙蛋白酶 - 10(Calpain-10, CAPN-10)基因作为首个被发现与 T2DM 相关的易感基因,位于人类染色体 2q37.3,其编码的钙蛋白酶 - 10 是一种钙依赖性半胱氨酸蛋白酶,在胰岛素分泌、葡萄糖摄取和糖原合成等过程中发挥重要作用。该基因的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms, SNPs),尤其是 SNP44(rs2975760)和 SNP43(rs3792267),已在墨西哥裔美国人、欧洲等人群中被报道与 T2DM 风险相关,但在巴基斯坦人群中的研究却极为有限。由于不同种族间遗传背景和环境因素的差异,探索 CAPN-10 基因多态性在巴基斯坦 T2DM 患者中的分布特征,对揭示该人群 T2DM 的遗传机制、制定个性化防治策略具有重要意义。

为填补这一研究空白,来自巴基斯坦拉合尔爱德华国王医科大学(King Edward Medical University)和生物医学科学高级研究中心(Advance Research Center for Biomedical Sciences, ARCBS)的研究团队开展了一项病例对照研究,旨在评估 CAPN-10 基因 SNP44 和 SNP43 多态性与巴基斯坦人群 T2DM 易感性的关联。该研究成果发表于《BMC Medical Genomics》,为 T2DM 的遗传流行病学提供了新的人群数据。

研究方法


研究共纳入 164 例 T2DM 患者(病例组)和 164 名健康对照者,所有病例均符合美国糖尿病协会(ADA)诊断标准(空腹血糖≥126 mg/dL、餐后 2 小时血糖≥200 mg/dL 或 HbA1c≥6.5%),对照组则通过 HbA1c 水平和代谢病史排除 T2DM 及其他代谢疾病。研究采用非概率便利抽样法,从拉合尔梅奥医院(Mayo Hospital)糖尿病门诊招募病例,对照组为患者陪同人员。

主要技术方法包括:

  1. 基因组 DNA 提取:从全血样本中提取 DNA,使用商用试剂盒完成。
  2. 基因分型:采用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术,针对 SNP44 和 SNP43 位点设计特异性引物,PCR 扩增后分别用 BstUI 和 NdeI 酶进行酶切,通过琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析酶切片段,确定基因型。
  3. 统计分析:运用 SPSS 26.0 软件,通过卡方检验、logistic 回归分析评估基因型与 T2DM 的关联,采用 Bonferroni 校正进行多重比较,并验证对照组的 Hardy-Weinberg 平衡(HWE)。

研究结果


1. 人口学与临床特征

病例组平均年龄(57.19±8.22 岁)显著高于对照组(53.93±6.32 岁,p=0.0003),体重指数(BMI)、HbA1c 水平和空腹血糖均显著高于对照组(p<0.05),而性别分布无显著差异(p=0.3461)。

2. SNP44(rs2975760)基因型分布

  • 显性模型(TC+CC vs. TT):优势比(OR)=1.07(95% CI: 0.86-1.37),校正后p=1.000,无显著关联。
  • 隐性模型(CC vs. TC+TT):OR=1.43(95% CI: 0.70-3.03),校正后p=0.379,仍无显著关联。
    对照组基因型分布符合 HWE(p=0.216),表明样本具有群体代表性。

3. SNP43(rs3792267)基因型分布

  • 显性模型(GA+AA vs. GG):OR=1.54(95% CI: 0.77-1.58),校正后p=1.000。
  • 隐性模型(AA vs. GA+GG):OR=2.05(95% CI: 1.14-3.68),校正后p=1.000。
    尽管 AA 基因型在病例组中频率较高(31.1% vs. 18.3%),但多重校正后未达统计学显著。

研究结论与讨论


本研究表明,在巴基斯坦人群中,CAPN-10 基因的 SNP44 和 SNP43 多态性与 T2DM 易感性无显著关联。这一结果与墨西哥裔美国人、部分亚洲人群的研究结论不一致,但与欧洲人群的部分研究结果相似,提示 CAPN-10 基因的作用可能存在种族特异性。

研究结果的差异可能源于不同人群的遗传背景、基因 - 环境互作(如饮食结构、生活方式)或研究设计的差异。例如,巴基斯坦人群中较高的 BMI 和特定环境暴露可能掩盖了基因效应,或所检测的 SNP 位点在该人群中与功能性变异的连锁不平衡模式不同。此外,研究仅纳入两个 SNP 位点,可能遗漏了 CAPN-10 基因其他功能性变异(如 SNP19)的影响。

尽管如此,该研究首次为巴基斯坦人群中 CAPN-10 基因与 T2DM 的关联提供了直接证据,强调了在不同种族中开展遗传研究的重要性。未来需扩大样本量,纳入更多 SNP 位点及多基因组合分析,并结合环境因素,以更全面揭示 T2DM 的遗传机制。这对于发展基于遗传信息的精准医疗策略,尤其是在 T2DM 高负担的南亚地区,具有重要的公共卫生意义。

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