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2型糖尿病是以胰岛素抵抗为主伴胰岛素分泌不足或者胰岛素分泌不足为主伴胰岛素抵抗为特点的糖尿病,约占糖尿病总数的90%,发病年龄一般在40-60岁左右,肥胖者在青春期也可发病。
2型糖尿病是一种遗传与环境因子相互作用的代谢性疾病,其家族聚集性、同卵双生子同病率高于异卵双生子的同病率,以及在某些种族人群中高发病率提示该病具有明显的遗传易感性。除部分亚型外,大多数晚发型2型糖尿病属于多基因遗传病,不遵循经典的孟德尔遗传规律,以基因之间、基因与环境之间的交互作用为特征。
随着分子遗传学技术的发展,现在的2型糖尿病遗传学研究日趋集中于致病基因的定位克隆及基因的表达与功能研究。对于2型糖尿病这种复杂性多基因遗传性疾病的分子遗传学研究目前主要基于两种策略,即全基因组扫描与候选基因筛查。虽然国际上已研究过近250多个候选基因,但均不具有普遍性,因而采用微卫星标记技术进行全基因组扫描,对易感基因定位的方法成为主流。本研究采用了1997年Barcellos等提出的DNA混合池全基因组扫描关联分析方法,完成了对山东省汉族人群中284例有家族史的2型糖尿病患者及1000例正常对照者的全基因组扫描关联分析研究,发现了44个关联位点,为进一步筛查易感基因提供了依据。
目的:
用DNA混合池(DNA pooling)方法,通过覆盖全基因组的400个微卫星遗传标记(STR)对山东省汉族人群有家族史的2型糖尿病患者及正常对照者进行基因组扫描,寻找2型糖尿病的遗传位点,定位致病基因。
方法:
1.按照世界卫生组织(WHO)对糖尿病的诊断标准,从山东省医学科学院所属的山东省内分泌与代谢病研究所就诊的1600名汉族2型糖尿病患者中筛选出284例有家族史的患者284例,组成患者组。其中男性170例,女性114例,年龄范围12-83岁,平均年龄(48.85±9.13)岁。对照组来自山东省血液中心献血者,共1000例,其中男性550例,女性450例。年龄范围17-87岁,平均年龄(34.69±4.45)岁。患者组男女之比为1.49:1,对照组男女之比为1.22:1。
2.用改进的酚-氯仿法提取基因组DNA,测定DNA浓度后,稀释到20 ng/μl,在上述稀释好的DNA样品中每份各取10ul混合在同一管内,作为一个DNA池,分别构建了患者组和对照组两个混合池。
3.以平均间隔10 cM(厘摩)的遗传距离选择了400个微卫星遗传标记(ABI PRISMTM Linkage Mapping Kit,Version2.5),对284例家族史阳性的2型糖尿病患者与1000例正常对照者组成的DNA混合池样本分别进行DNA扩增,然后在3130(Applied Biosystem,ABI)毛细管遗传分析仪上进行基因扫描,用Genemapper4.0软件进行基因分型。
4.统计学分析采用每个等位基因的峰高与该位点所有等位基因峰高的总和之比的计算方法,算出每个等位基因所占所有等位基因的比率,然后换算成基因频率,再采用Clump2.3软件对患者组和对照组每个位点上的等位基因的频率进行比较,计算其差异有无显著性,以P<0.01作为有显著性差异的标准,确定关联遗传位点。
结果:
经过反复试验,在所有常染色体和X染色体上最终获得了所有400个遗传标记的基因分型结果,其中397个位点呈现多态性;D1S425、D12S310、D18S464这3个位点等位基因只有一种类型,无多态性。经过CLUMP2.3软件统计分析,除14、15号染色体之外,其余染色体上共发现44个遗传位点的等位基因频率统计学差异在患者组和对照组有显著性(P<0.01),显示与2型糖尿病存在关联。
结论:
本研究在全基因组共发现了44个遗传位点与2型糖尿病存在关联。