Ассоциация полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG Pro12Ala с сахарным диабетом 2-го типа в Новосибирской области и других популяциях

Сахарный диабет 2-го типа (СД2) относится к генетически гетерогенным, многофакторным заболеваниям в патогенезе которого участвует инсулинорезистентность и дисфункция β -клеток. Споры о том, что из этих двух механизмов первично, идут до настоящего времени. По данным комиссии по лечению атеросклероза у взрослых, действующей в рамках национальной образовательной программы NCEP ATP III (National Cholesterol Education Program’s Adult Treatment Panel III), в Соединенных Штатах Америки распространенность инсулинорезистентно-сти среди больных СД2 составляет 80% [6]. На развитие инсулинорезистентности влияют генетические и фенотипические факторы (ожирение, артериальная гипертензия, дислипидемия, гиперурикемия). К одним из генов, определяющих чувствительность тканей к инсулину, относится ген, продуктом которого является рецептор, активируемый пролифератором пероксисом (PPARG), принадлежащий к суперсемейству ядерных рецепторов, входящих в группу факторов транскрипции. Его активация и связывание с ретиноидным рецептором Х формирует гетеродимер, взаимодействующий со специфическими последовательностями ДНК, которые кодируют белки, участвующие в метаболизме липидов и глюкозы [4]. Впервые взаимосвязь полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG Pro12Ala, расположенного на хромосоме 3р25, с повышенным риском развития СД2 была описана в 1997 г. C.G. Yen с соавт [13]. Позже было показано, что лица гомозиготные по 12Pro отличаются более выраженной резистентностью к инсулину, ожирением, дислипидемией и гипертензией и имеют на 20% выше риск развития СД2 по сравнению с носителями аллеля 12Ala (OR=1.14 [1.08-1.2]) [4].

Несмотря на то, что влияние генетических детерминант на формирование инсулинорезистентности, по литературным данным, исследовано на жителях Китая и некоторых стран Европы и Америки, следует подчеркнуть, что каждая популяция имеет свой уникальный набор аллельных вариантов генов, и прямая экстраполяция результатов невозможна.

Цель исследования: проведение сравнительного анализа частоты ассоциации полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG Pro12Ala с сахарным диабетом 2го типа в Новосибирской области и других популяциях.

Материал и методы

Обследован 391 больной СД2 (99 мужчин и 292 женщины, средний возраст – 59,6±8,5 лет, длительность СД2 составила 8,2±7,1 лет) на базе передвижного лечебнопрофилактического модуля в районах Новосибирской области. Проводилась оценка клинических и метаболических параметров. Исследованы: концентрация глюкозы и инсулина в крови, показатели липидного обмена. Для оценки функционирования β-клеток и инсулиноре-зистентности рассчитаны индексы HOMA-IR (Homeostasis model assessment–insulin resistance) и HOMA-β (homeostasis model assessment of β-cell function). Группа контроля представлена 556 жителями Новосибирской области без нарушений углеводного обмена. Генотипи- рование полиморфного маркера гена PPARG (rs1801282) проводили с помощью ПЦР в режиме реального времени с использованием конкурирующих TaqMan-зондов. Общий объем реакционной смеси составлял 25 мкл, смесь содержала 40–100 нг ДНК; 300 нМ каждого праймера (прямой праймер: 5’-CTCTTATGGGTGAAACTCTGG-3’, обратный праймер 5’-ATGAACACGATAGCAACGAG-3’); по 100 нМ TaqMan-зондов (для аллеля G 5’-R6G-CCTATTGACGCAGAAAGCGA-BHQ-3’ и для аллеля С 5’-FAM-CCTATTGACCCAGAAAGCGA-BHQ-3’); 200 мкМ-ные dNTP, амплификационный буфер, термостабильную Taq-полимеразу – 1 ед.акт./реакцию. Амплификация проводилась с помощью амплификатора CFX96 (Bio-Rad, США) в следующих условиях: начальная денатурация 3 мин при 96 °С; затем 50 циклов, включающих денатурацию при 96 °С – 8 с, отжиг праймеров и последующую элонгацию при 60 °С – 40 с (каждый шаг сопровождался регистрацией флуоресцентного сигнала в диапазонах, соответствующих интервалам флюоресценции флуорофоров FAM и R6G).

Для статистической обработки использованы пакеты статистики “GenABEL”, “Genetics” программного обеспечения R-project (. Соответствие равновесию Харди-Вайнберга оценивали с помощью точного теста Фишера. Отношение шансов (odds ratio, OR) оценивали с помощью логистического регрессионного анализа для четырех моделей наследования признака: генотипическая (df=2), аддитивная, доминантная рецессивная. Выбор наилучшей модели проводили на основании критерия Акаике – лучшей признавалась модель с наименьшим показателем критерия. Для оценки межгрупповых различий проводился дисперсионный анализ (ANOVA). Критический уровень значимости принимали равным 0,05.

Протокол исследования одобрен комитетом по этике Новосибирского государственного медицинского университета (протокол №52 от 19.03.2013). Перед включением в исследование все пациенты подписывали информированное согласие.

Результаты и обсуждение

Нами проведен анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG в группах СД2 и группы контроля среди жителей Новосибирской области. Частота аллеля риска 12Pro (аллель С) у больных СД2 составила 0,87, в группе контроля – 0,83. Распределение генотипов полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG статистически значимо не отклонялось от равновесия Харди-Вайнберга ни в контроле, ни в группе больных СД2. Полиморфный маркер rs1801282 гена PPARG был ассоциирован с развитием СД2 у жителей Новосибирской области (OR=1,43, 95%C.I.=[1,10–1,86], p=7x10–3). Предрасположенность к СД2 наследовалась согласно аддитивной модели (табл. 1).

Проведенные ранее исследования на русской популяции продемонстрировали аналогичные результаты, носители аллеля риска 12Pro имели в 1,48 раз выше риск развития СД2 по сравнению с носителями аллеля 12Ala (аллель G)(OR[CI95%]=1.48[1.03-2,11], р=0,032 [2]. Наибо-

Таблица 1

Ассоциация полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG c развитием СД2 у жителей Новосибирской области

Генотипы	Количество		Генотипическая модель OR, 95%C.I., p-value, AIC	Аддитивная модель OR, 95%C.I., p-value, AIC	Доминантная модель OR, 95%C.I., p-value, AIC	Рецессивная модель OR, 95%C.I., p-value, AIC
	СД2	Контроль
C/C	299	382	2,01 [0,83–4,.88] p=0,12
C/G	85	156	1,40 [0,56–3,49] p=0,47	1,43 [1,10–1,86] p=7x10–3	1,84 [0,76–4,44] p=0,18	1,48 [1,10–1,99] p=9x10–3
G/G	7	18	Генотип норма
Частота аллеля C	0,87	0,83	AIC: 1282,4	AIC: 1280,4	AIC: 1286	AIC: 1281
РХВ	0,65	0,67		Аллель риска C

Примечание: РХВ – равновесие Харди–Вайнберга. В таблице приведен уровень статистической значимости соответствия равновесию Харди–Вайнберга, вычисленный с помощью точного теста Фишера. AIK – Akaike Information criterion (Информационный критерий Акаике). OR – odds ratio (отношение шансов); 95%C.I. – 95% доверительный интервал OR; p-value – уровень статистической значимости.

лее высокая ассоциация полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG Pro12Ala с СД2 была выявлена у афроамериканцев, у которых у носителей аллеля риска 12Pro риск развития СД2 достигал 90% (OR[CI95%]=1,9[1,5–2,5] [7], и несколько реже встречалась в европейской популяции, носители аллеля риска 12Pro имели в 1,14 раз выше риск развития СД2 по сравнению с носителями аллеля 12Ala (OR[CI95%]=1,14[1,08–1,20] [3]. Исследования проведенные в Китае не выявили статистически значимой ассоциации наличия аллели 12Pro полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG с риском развития СД2 [5].

В работе В.А. Потапова наличие генотипа Pro12Pro ассоциировалось с более высокими уровнем базального инсулина и индекса HOMA-IR по сравнению с носителями генотипов Pro12Ala и Ala12Ala [2]. В нашем исследовании проводился анализ клинических и метаболических параметров в группе больных СД: индекса массы тела (ИМТ), отношения окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ), артериального давления (АД), уровня базального инсулина и глюкозы, параметров липидного обмена при различных генотипах данного полиморфного маркера. Выявлена тенденция к более высоким цифрам АД и низкому уровню ЛПВП у носителей генотипов Pro12Pro и Pro12Ala, однако достоверных различий клинических и метаболических параметров при различных генотипах полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG в группе больных СД2 не обнаружено (табл. 2).

Частота аллеля риска 12Pro в разных популяциях варьирует от 79–99% [1]. Мы провели сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов гена PPARG Pro12Ala в различных популяциях без нарушений углеводного обмена. Практически для всех популяций характерно преобладание генотипа Pro12Pro, однако имеются отличия в распространении аллеля 12Ala (табл. 3).

Нами выявлено, что у жителей Новосибирской области без нарушений углеводного обмена распространение аллеля 12Ala составило 17% и соответствовало европейской популяции (16–22%), в то время как у японцев и китайцев аллель 12Ala встречается значительно реже и составляет от 1 до 4%. [11].

Таким образом, проведенное нами исследование продемонстрировало, что преобладающим генотипом полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG среди жителей Новосибирской области, как и в других популяциях, является генотип Pro12Pro. Частота аллеля 12Ala у людей

Таблица 2

Клинические и метаболические параметры при различных генотипах полиморфного маркера rs1801282 гена PPARG у больных СД2 в Новосибирской области

Параметры	Генотипы			р
	Pro12Pro	Pro12Ala	Ala12Ala
Возраст дебюта СД2, лет	50,7±9,1	49,5±10,5	50,7±12,3	0,088
Наследственность, %	45%	40%	57%	0,144
ИМТ, кг/м2	33,4±6,1	33,4±6,3	35,0±10,3	0,473
ОТ/ОБ	0,95±0,06	0,94±0,06	0,87±0,02	0,331
АД, мм рт. ст.	150,3/91,6	164,7/93,5	145,7/86,4	0,051
Глюкоза натощак, ммоль/л	8,8±3,6	9,0±3,3	8,2±5,4	0,574
Глюкоза постпрандиальная,
ммоль/л	9,5±3,1	10,1±2,8	9,1±2,9	0,881
Базальный инсулин,
mcIU/мл	12,8±9,9	16,8±11,6	7,2±6,3	0,354
HOMA-IR	4,3±3,4	6,0±3,6	5,2±3,2	0,458
Холестерин, ммоль/л	5,8±1,6	5,7±1,5	5,2±1,6	0,990
Тригицериды, ммоль/л	2,2±1,7	1,5±2,0	2,4±2,2	0,087
ЛПНП, ммоль/л	3,8±1,4	3,6±1,4	3,4±1,1	0,424
ЛПВП, ммоль/л	1,3±0,2	1,2±0,3	1,4±0,1	0,073

Таблица 3

Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов гена PPARG2 в Новосибирской области и других популяциях без нарушения углеводного обмена

Популяция Pro12Pro Генотипы Pro12Ala Ala12Ala Аллели Литература Pro Ala Новосибирская область (русские) 0,69 0,28 0,03 0,83 0,17 Украинцы 0,63 0,33 0,04 0,79 0,21 [1] Чехи 0,63 0,30 0,07 0,79 0,22 [10] Поляки 0,72 0,26 0,02 0,84 0,16 [8] Американцы европеоиды 0,76 0,23 0,01 0,87 0,13 [3; 7; 12] Японцы 0,92 0,07 0,01 0,96 0,04 [9] Китайцы 0,98 0,01 0,01 0,99 0,01 [5; 11] без нарушения углеводного обмена составила 17% и соответствовала европейской популяции. Носительство аллеля риска 12Pro полиморфного маркера rs1801284 гена PPARG2 было ассоциировано с развитием СД2 в Новоси- бирской области, повышая риск развития СД2 в 1,43 раза, что соответствует данным других исследований, проведенных на русской популяции, несколько выше чем в европейской популяции и ниже, чем у афроамериканцев. Предрасположенность к СД2 наследовалась согласно аддитивной модели. Резюмируя полученные данные, следует подчеркнуть, что проведение клинико-генетических исследований может сыграть важную роль в прогнозировании СД2, раннем выявлении заболевания еще на доклинической стадии, эффективной профилактике и возможной индивидуализации терапии.

Статья выполнена при поддержке гранта РФФИ 13-04-00520.