摘要
肥胖是阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)、胰岛素抵抗和心血管疾病的重要危险因素。用色氨酸64取代精氨酸(Trp64Arg)多态性(Arg变体)的β3.-肾上腺素能受体(ADRB3)与肥胖有关。本研究评估了一大批OSAS患者中Trp64Arg ADRB3多态性的患病率及其与体重指数(BMI)、胰岛素抵抗和高血压的相关性。
ADRB3基因型在387例OSA和137名健康受试者中测定了来自三个西班牙三级医院的137名健康科目。
ADRB3基因型的分布在OSA和对照中类似,并且在多变量模型中,OSA的风险与ADRB3基因的Arg变体的存在无关。然而,BMI在那些患有这种遗传变体的OSA患者中较高,其遗传变异性比TRP变体的患者。此外,在具有arg变体(56,75和100%的TRP / TRP,TRP / Arg和Arg / Arg)中的那些中发现了较高BMI的线性趋势。胰岛素抵抗,血压和血清脂质和葡萄糖水平与ADRB3基因的Arg变体的存在无关。
β的精氨酸64等位基因存在3.-肾上腺素能受体基因不会增加阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的风险,但与阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的肥胖发展有关。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是一种常见的疾病,其特征是白天过度嗜睡,睡眠中反复出现上呼吸道阻塞和夜间低氧血症1.肥胖是OSA的危险因素2那3.并且已经假设易于肥胖的遗传变异可能有助于OSA的发展4.那5..
的β3.-肾上腺素能受体(ADRB3)主要表达于脂肪组织,参与能量消耗和体脂分布的变化6.-8..ADRB3的多态性已被认为参与了肥胖的发病机制7.那9..特别是,ADRB3基因的单核苷酸多态性(色氨酸64替换精氨酸(Trp64Arg))与肥胖、胰岛素抵抗、脂质异常和动脉高血压有关10-15.然而,由于TRP64ARG突变的患病率不同于族群7.,其他研究未能显示这种多态性和肥胖之间的任何关系16那17.此外,这一ADRB3多态性与体重和肥胖相关表型的关联可能依赖于其他易感基因的存在和/或暴露于其他环境因素7..
这种多态性在OSA中的这种多态性的潜在作用尚未探讨,直到最近,当显示与雄性中国患者的肥胖有关时18.然而,由于Trp64Arg突变的患病率在不同的民族中是不同的7.本研究旨在:1)评估西班牙osa患者中Trp64Arg ADRB3多态性的患病率;2)检测该基因变异是否与OSAS患者常见的其他临床表型相关,如肥胖、胰岛素抵抗和动脉高血压。
方法
主题和道德
本病例对照研究旨在确定ADRB3基因的TRP64ARG突变及其与体重指数(BMI)的关联的存在,脂质概况,葡萄糖代谢以及一组西班牙个人的动脉高血压存在(n = 387),没有OSA(n = 137)。参与者在西班牙三塔大学医院的睡眠单位招募和研究(Son Dureta Universital Hospital,Palma de Mallorca; Hospital Virggen del Rocio,塞维利亚,Vitoria-Gasteiz,Txagorritxu医院)。通过全多面程(E系列; Compuredics,Abbotsford,Australia)建立了OSA的诊断,并包括Oronasal Flow和胸部运动的记录,ECG,泡沫和预胫骨电谱,电神学,脑电图和动脉的经皮测量氧气饱和度。呼吸暂停/低钾症指数(AHI)定义为每小时睡眠的APNOEAS加上低钠。当AHI≥10个事件·H时,诊断为OSA-1.在对照中,常规多肌学术(在BMI> 30 kg·m的受试者中,OSA的诊断-2)或心肺睡眠研究,记录鼻流,胸部运动,心脏频率,打鼾,身体位置和经皮氧血红蛋白饱和度(Edentec,Eden Prairie,Mn,USA)。排除标准(对于两种病例和对照)是存在慢性阻塞性肺病,肝硬化,甲状腺功能障碍,类风湿性关节炎,慢性肾功能衰竭和/或精神疾病。
如果收缩压> 140mmHg或舒张压> 90mmHg,则诊断动脉高血压。类似地,糖尿病的阈值是> 126mg·dl的葡萄糖水平-1,对于胰岛素抵抗胰岛素模型评估(HOMA)指数> 4,用于高脂血症的总胆固醇水平> 200 mg·dl-1肥胖的BMI为>30 kg·m-2.
本研究由参与机构的伦理委员会批准,所有参与者在充分了解其目标和特色后,所有参与者签署了同意。
测量
在快速过夜后08:00至10:00 H中获得血样(10mL),并在含乙二胺四乙酸(EDTA)的管中收集,但没有抗凝血的生化测定。离心后,立即将血清和血浆分离成等分试样并储存在-80℃。EDTA管和等分试样的血清和血浆的血液在来自Txagorritxu医院和Virgen Del Rocio医院的干冰中运输到儿子Dureta医院,并储存在-80°C,直到后者医院的集中分析。
生物化学分析
葡萄糖、甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白-胆固醇复合物浓度采用标准酶法测定,使用日立917生化分析仪(罗氏诊断公司,印第安纳波利斯,美国)。使用商业化学发光法和Immulite 2000分析仪(DPC, Los Angeles, CA, USA)测定血浆胰岛素浓度。胰岛素抵抗采用HOMA计算19.
DNA提取和基因分型
使用DNA提取试剂盒(巫术基因组; Promega Corporation,Madison,Wi,USA)进行每种血液样品的DNA提取。使用PCR基因分型ADRB3 TRP64ARG多态性。PCR引物为5'-caataccgccaacaccagtggg-3'和5'-ggtcatggtctggagtctcg-3'。PCR以30μL的体积进行,含有30ng基因组DNA,2.0mM MgCl2,200μm脱氧核糖核苷三磷酸,每次底漆300nm,0.025 u欧欧季度DNA聚合酶(Euroclone,Pero,意大利)和1×反应缓冲液。用3 u消化扩增的产品芽孢杆菌嗜热嗜热疗法NI (New England Biolabs, Beverly, MA, USA),得到的片段在3%琼脂糖凝胶上分离,并在紫外线照明下用溴化乙啶染色(Syngene Gen Genius;Synoptics集团,剑桥,英国)
统计分析
结果以平均值±表示sd.组间比较定量变量采用独立方差分析检验,比例采用Fisher确切卡方检验。变量间的相关性采用Spearman检验。等位基因分布的Hardy-Weinberg平衡用公式检验,1 = p2+ 2pq + q2,其中p和q分别为色氨酸和精氨酸变异的等位基因频率20..作为ADRB3多态性的Arg变体的载体的风险量化了OSA患者的差异相对和计算的95%置信区间。最后进行多因素logistic回归分析,包括携带者状态和共病情况。p值<0.05被认为是显著的。
结果
研究了患者(n = 387)和健康对照(n = 137)。Table 1⇓显示所有研究对象的主要人口统计学和临床特征和生化特征。与对照组相比,OSAS患者年龄更大,bmi、收缩压和舒张压、血糖水平、甘油三酯水平和HOMA指数显著升高(均p<0.05)。胰岛素水平差异有边缘性显著性(p = 0.056),胆固醇水平无差异。
表2⇓显示了所有参与者中观察到的ADRB3变异的基因型和等位基因频率的分布。osaas患者和对照组的基因型频率分布均处于Hardy-Weinberg平衡,两者之间无差异(Χ)2= 0.414)。此外,作为ADRB3多态性的Arg变体携带者,并没有显著增加患osa的风险(优势比1.24;95%置信区间0.73-2.11;p = 0.514;表2⇓和3⇓).然而,研究发现,携带ADRB3基因Arg变异的OSAS患者bmi高于仅携带Trp变异的OSAS患者(p<0.01;表4⇓).相比之下,在对照组中,BMI没有因Arg变异的存在或不存在而不同(28.5±4.6)相对28.6±5.1 kg·m-2;p = 0.731)。
在患者中,肥胖的患病率(BMI> 30公斤·m-2)在ADRB3基因精氨酸变异携带者中呈线性增加(Trp/Trp、Trp/Arg和Arg/Arg分别为56、75和100%;p = 0.001(趋势)和0.005(卡方检验))。Trp/Trp、Trp/Arg、Arg/Arg的bmi分别为31.5±5.7、33.5±6.9、33.9±3.1 (p = 0.038(趋势))。最后,采用多变量模型研究了载体状态是否影响OSAS的临床表型,但ADRB3基因的Arg变异对肥胖、胰岛素抵抗或高血压的患病率没有独立的影响。
讨论
本研究提供了两个有趣的发现。首先,在西班牙osa患者中观察到的ADRB3基因变异的基因型和等位基因频率与同种族健康对照组没有差异。其次,携带ADRB3基因Arg变异(Trp/Arg和Arg/Arg基因型)的OSAS患者BMI显著高于Trp/Trp基因型的OSAS患者。这两个观察结果表明,Trp64Arg多态性与西班牙人群的osaas发展无关,但可能有利于osaas患者的肥胖发展。与这一假设一致的是,最近的一项研究表明,这种多态性对中国osaas患者的BMI有独立影响18.
ADRB3主要用脂肪组织表达,有助于能源消耗和体脂分布的人口变化6..基因(Trp64Arg)的错义突变与体重指数增加和增重能力增强有关8..然而,在不同种族的研究中,关于Trp64Arg ADRB3多态性对体重的影响,报道了相互矛盾的结果14那21-23.通常,荟萃分析与BMI上Arg64突变的效果一致17那24.尽管这种多态性与人类肥胖的相关性仍存在争议,但一个重要的发现是,Trp64Arg多态性在不同的人群中是普遍的。因此,即使生物学效应在绝对意义上很小,它仍然可以解释显著的基于人群的肥胖归因风险7..
有几种方法可以探索遗传背景对给定特征的表型表达的影响。对给定的单核苷酸多态性的等位基因频率和患病率的研究是最常用的。在本研究中,OSA和对照的患者之间ARG64等位基因的等位基因频率相似(表2⇑).肥胖和非肥胖患者的情况相似(相对分别为肥胖和非肥胖对照组;表3⇑)表明这种多态性不是OSA的主要决定因素。但是,观察患者携带arg的osas64变异体的BMI高于色氨酸组64变异与这种多态性相一致,这种多态性促进了由于其他原因而发展为阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的患者的肥胖发展。
TRP64ARG多态性与各种生理表型相关的分子机制仍然不清楚7..最近的证据表明arg64ADRB3变异与其他一些候选基因变异,如解耦蛋白1、2基因和脂蛋白脂肪酶基因具有加性和互作效应25-27.此外,有人认为,睡眠中断的特点是osaas可能影响这些基因的表达,因此这些基因位点的变异在确定肥胖风险方面的相对重要性5..
研究了研究TRP64ARG多态性和与肥胖症相关的不同共用病症之间的关系,例如胰岛素抵抗和高血压,产生了不一致的结果13-15.本研究发现,在osa患者中,Trp64Arg多态性与血糖水平、脂质浓度和胰岛素抵抗无关。此外,AHI和血压在基因型之间没有差异。这些结果与之前的研究报告一致64突变可以与血脂或葡萄糖水平无关的肥胖有关12.
潜在的局限性
在不同种族进行的研究报告了关于精氨酸效果的相互矛盾的结果64ADRB3体重变体14那21-23.虽然目前的结果与地中海西班牙人群体的其他研究相一致27目前的研究结果可能会受到营养状况、体力活动以及ADRB3基因与其他基因变异之间相互作用等未得到充分控制的风险因素的干扰。因此,需要在不同样本人群中进一步研究,以确定这些多态性对osaas肥胖的独立或可能的协同作用。
结论
总之,目前的结果不支持β的精氨酸64等位基因的作用3.-肾上腺素能受体基因在阻塞性睡眠呼吸暂停综合征发病机制中起重要作用,但该基因在已患阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的患者中存在与更大的肥胖倾向有关。
致谢
作者感谢阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者和对照组愿意参与本研究,并感谢各参与医院睡眠单位护理人员在研究过程中给予的帮助。
- 收到了2006年11月23日。
- 公认2007年7月5日。
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