1、叶酸代谢酶相关亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与2型糖尿病及代谢综合征易感性的关联研究 2、膀胱癌石蜡包埋组织microRNA检测及临床意义的初步探讨

【摘要】：背景和研究目的 代谢综合征(Metabolic Syndrome, MetS)及2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是近十年来全球范围内发病率猛增的代谢性疾病,尤其是发展中国家,包括中国。随着居民饮食结构、生活方式的改变,人均期望寿命明显延长,我国T2DM及MetS的发生率和死亡率均呈逐年上升趋势。胰岛素抵抗(Insulin resistance, IR)目前被公认为是与肥胖相关的代谢性疾病主要的病理生理基础。 MetS及T2DM都是受饮食及基因影响的复杂疾病。高同型半胱氨酸血症已被明确是动脉粥样硬化、冠心病及脑血管疾病的致病因素。造成高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteinemia, Hhcy)的两个致病因素-饮食不充分导致叶酸及维生素B12缺乏及相关致病基因的突变也成为MetS和T2DM病因研究的热点。同时营养基因学的发展使得探究高同型半胱氨酸血症临床药学干预的新措施以降低代谢综合征、2型糖尿病及心脑血管疾病的发病危险性也成为广受重视的新课题。 饮食不充分因影响叶酸和维生素B12的水平可导致高同型半胱氨酸血症。亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)是甲硫氨酸—叶酸代谢中的关键酶,可将N5,N10—亚甲基四氢叶酸还原为N5-甲基四氢叶酸,成为体内叶酸的主要活性形式。同时使血液中同型半胱氨酸发生甲基化,生成甲硫氨酸。正常的MTHFR活性对于维持同型半胱氨酸代谢的平衡具有重要作用,MTHFR基因677位C→突变造成MTHFR活性降低可使同型半胱氨酸转变为甲硫氨酸的过程出现障碍,造成高同型半胱氨酸血症。这种突变已成为一种新的代谢性疾病的独立危险因素,特别是代谢综合征,2型糖尿病及胰岛素抵抗。 病理及临床研究的结果表明,炎症在动脉粥样硬化的每一个阶段都具有重要的作用。炎症因子的增加,如高敏C反应蛋白是心血管疾病的风险增加的预测指标,并与动脉粥样硬化和胰岛素抵抗密切相关。 目前关于亚甲基四氢叶酸C677T基因多态性和胰岛素抵抗相关性研究还未见报道。同时,联合研究N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性、高敏C反应蛋白及饮食叶酸,维生素B12因素和代谢综合征及胰岛素抵抗相关性在亚洲人群的研究更显重要。我们的研究目的是在中国人群中调查叶酸代谢相关的亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性,揭示亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与胰岛素抵抗的关系及代谢综合征和2型糖尿病的易感性。并进一步分析基因和环境因素在胰岛素抵抗和代谢综合征相关疾病危险因素发展中的作用。 材料和方法 研究对象：纳入研究对象来自2007年1月至2008年1月兰州大学第二医院内分泌科,根据世界卫生组织(WHO)的诊断标准确诊的158例初发2型糖尿病。健康对照55例,来自常规体检,血糖正常((3.3-6.1 mmol/L),不伴其他代谢疾病如高血压,高脂血症和肥胖。所有对象都是中国汉族人群,排外其他炎症和肿瘤。近两周未服用过维生素。 研究方法：在158例T2DM患者中伴根据中华医学会糖尿病学分会(CDS,Chinese diabetic society)关于MetS的诊断标准确定MetS者(118)和不伴MetS(40)及55例健康人群中采用聚合酶链-限制性片断长度多态性(PCR-RFLP)方法检测MTHFRC677T多态位点。包括血样收集和DNA的提取；MTHFR基因型的检测(MTHFR基因片段扩增；Hinf I酶切PCR产物；2%琼脂糖凝胶电泳分析鉴定基因型)。放射免疫法检测血清胰岛素,叶酸和维生素B12。高敏C反应蛋白检测用免疫比浊法。 统计分析全部在SPSS16.0 for Windows和Microsoft Excel 2003软件中进行。 结果 1.158例T2DM,根据中华糖尿病学分会(CDS)提出的中国人群关于MS的诊断标准,结果118例确诊MetS,其余40人没有MetS。T2DM相关的MetS患病率在中国北方人群中为75%(118/158),其中,男性MetS患病为71.4%(70/98),而女性则高达80%(48/60)。 2.T2DM患者共158例,年龄33-80岁。50岁人群MetS患病率为65.7%(23/35),而≥50岁人群MetS患病率为76.4%(101/123)。MetS患病率随年龄而增长,年龄≥60岁的老人,MetS患病率高达74.1%(60/81),是60岁人群MetS患病率35.1%(37/77)的近2倍。 3.T2DM合并MetS组患者和正常对照组相比BMI, TCHO, TG, LDL, UA, FPG, SBP, DBP, HOMA-IR和hs-CRP显著增加(P0.05)。和没有MetS的单纯T2DM患者相比,T2DM伴发MetS患者具有更高水平的TCHO, TG, UA, SBP, DBP和HOMA-IR(P0.05)；同时叶酸和维生素B12水平显著降低(P0.05)。另外有MetS的T2DM患者的BMI和hs-CRP水平也高于没有MetS患者,这些差异没有统计学意义。 4.T2DM伴MetS组患者中,MTHFR基因TT型患者和CC型及CT型相比较具有显著升高的血清TG, hs-CRP (P0.05)和UA及HOMA-IR(P0.001)。相反,血清维生素B12水平在TT型患者中和CC及CT型相比较却显著降低(P0.01)。而其余临床检测指标包括BMI, SBP, DBP, HDL和血清叶酸水平在三种基因型CC, CT, TT型之间没有差别。 5.在T2DM伴MetS患者中,MTHFR基因纯和型TT和杂和型CT的频率分别是19.5%和51.7%。这些值不仅显著高于健康对照组7.3%和30.9%,也高于T2DM不伴MetS组10%和32.5%。MTHFR基因等位基因总T的频率在健康对照组为22.7%,在T2DM不伴MetS组为26.3%,在T2DM伴MetS组却显著增加到45.3%(x2=20.665,P0.001)。 结论 1. MTHFR基因C677T多态性的基因可能参与中国汉族MetS人群胰岛素抵抗。 2.MTHFR基因增加MetS TT基因型超敏-C反应蛋白,甘油三酯和降低血清中维生素B12的含量水平,可能和中国汉族MetS相关。MTHFR基因C677T在2型糖尿病伴MetS的发展中具有重要作用。 3. MTHFR基因总的T基因型频率从2型糖尿病不伴MetS患者的26.3%显著增加到伴MetS患者的45.3%。 4.T等位基因增加2型糖尿病患者患代谢综合征的易感性。 背景和研究目的 膀胱癌是泌尿系统中最常见的肿瘤,80%为尿路上皮癌。许多膀胱癌临床患者诊断出时已有远处转移,导致手术切除率低,预后差。因此,有必要对膀胱癌发病分子机理进行深入研究,探索新的早期诊断与治疗方法。 微小核酸(microRNA, miRNA)是新发现的一种长度为22核苷酸的非编码单链小分子RNA,占人类基因1%,却调节着至少30%的mRNA,近年来,和肿瘤关系研究成为热点。miRNAs所起的作用类似于抑癌基因和癌基因的功能,目前,关于膀胱癌miRNA研究报道很少,尚未见到膀胱肿瘤石蜡包埋组织microRNA表达谱的报道。我们结合前期对膀胱癌研究的工作基础,以福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded tissue, FFPE)组织为研究材料。对膀胱癌石蜡组织miRNAs分子进行检测。 材料和方法 103例膀胱癌组织取自兰州大学第二医院泌尿研究所存档的1998年-2000年及2004年-2005年间的组织蜡块。其他手术切除的膀胱正常组织,均福尔马林固定后石蜡包埋。 采用miRNA基因芯片技术的miRNA表达谱的分析方法和PCR法,评价FFPEmiRNA表达谱分析的有效性和可行性。筛选与膀胱癌生物学特征密切相关的差异表达miRNA。 结果 1 microRNA不易降解,提取RNA可提供有效miRNA芯片检测的要求； 2与正常膀胱组织相比,膀胱尿路上皮癌组织中有上调基因15个,分别为miR-141, miR-429, miR-200a, miR-205, miR-203, miR-200c, miR-190, miR-200b, miR-210, miR-10b, miR-425, miR-34a, miR-191, miR-31, miR-10a.下调基因为3个,miR-487a, miR-886-5p, miR-486-5p。没有发现和病理分期有关,变化倍数和分期间没有相关性。 3基因芯片能有效区分正常膀胱组织及不同分期的肿瘤组织. 4.FFPE膀胱癌组织miRNA-203较正常显著上调134倍,而miRNA-141较正常显著上调373倍。 5 miRNA-200家族成员(miRNA-200a, miRNA-200b, miRNA-200c, miRNA-141和miRNA-429)膀胱癌组织较正常组织升高,miR-141, miR-429, miR-200a, miR-200b、miR-200c分别较正常上调337,131,21,18,10倍。 结论 1.石蜡包埋组织(FFPE)可作为检测microRNA的有效标本；是研究miRNA的重要样品资源； 2. FFPE组织存放时间长短(10年期；5年期)均能有效检测miRNA 3.基因芯片分析膀胱癌石蜡包埋组织和正常膀胱粘膜相比,以表达差异3倍为标准,膀胱尿路上皮癌组织中有上调基因15个,分别为miR-141, miR-429, miR-200a,miR-205,miR-203, miR-200c, miR-190, miR-200b, miR-210, miR-10b, miR-425, miR-34a, miR-191, miR-31, miR-10a.下调基因为3个,miR-487a, miR-886-5p, miR-486-5p。 4. FFPE膀胱癌组织miRNA-203较正常显著上调134倍,而miRNA-141较正常显著上调373倍。故推测miRNA-203、miRNA-141可应用于膀胱尿路上皮癌的诊断判断。 5. microRNA变化和病理分期无相关。 6. miRNA-200家族成员(miRNA-200a, miRNA-200b, miRNA-200c, miRNA-141和miRNA-429)参与膀胱癌的发生。