(1)任务来源:本课题为甘肃省科学事业费项目,项目编号为QS05-C33-18 。
(2)应用领域和技术原理:亚甲基四氢叶酸还原酶(N5,10-methylenetetrahydrofolate reductase ,MTHFR)是转甲基通路上一种酶,其功能是催化生成甲基四氢叶酸,是血同型半胱氨酸(Hcy)的一碳供者,使Hcy转变为蛋氨酸。若MTHFR发生突变,则会使Hcy增高。同时若饮食中叶酸和维生素B12缺乏也会导致Hcy水平升高。而高HCY血症是公认的心、脑血管危险因素,但其与糖尿病微血管并发症关系研究较少并结论不一。
本课题以甘肃汉族2型糖尿病(T2DM)及并发糖尿病肾病(DN)的患者和正常对照人群为研究对象,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)的方法检测不同组MTHFR基因型及频率的分布,探讨T2DM和DN的易感基因分布情况 。我国北方地区缺乏新鲜的蔬菜、水果,尤其是冬季,饮食习惯喜食熟食和腌制食品,叶酸和维生素B12很容易缺乏,用放射免疫法检测DN各组的叶酸和维生素B12水平,探讨甘肃地区叶酸、维生素B12缺乏程度与DN发病及病情轻重之间的关系,中重度DN一旦发生便不可逆转,期望从饮食及代谢方面寻求对DN的早期经济、有效防治措施。
本课题为进一步从饮食因素和遗传因素阻断高Hcy血症,减少其对糖尿病肾病(DN)的影响奠定了一定的理论基础,为早期防治DN新型药物的开发如经济、有效的叶酸、B组维生素及Hcy受体和运载蛋白的拮抗剂和/或阻断剂防治高Hcy血症可提供理论依据。
(3)本课题涉及性能指标: MTHFR基因型及基因频率分布,具体步骤有①糖尿病患者外周血基因组DNA的提取;②MTHFR基因片断的扩增,PCR;③HinfⅠ酶切PCR产物;④电泳分析、UVP凝聚成像系统中观察,分析基因型;⑤计算基因频率的分布。完成了合同要求的主要性能,用分子生物学方法筛查了甘肃汉族T2DM及DN易感人群,DN患者MTHFR基因突变导致T等位基因频率达59 .8%,与正常对照C组(27.1%)和DM组(40%)频率分布差异有显著意义。T等位基因与DN的发生明显相关。同时用放射免疫法检测血清叶酸、维生素B12水平。观察到DN组正常白蛋白尿(NAU)组,微量白蛋白尿(MAU)组,临床白蛋白尿组(CAU)。微量白蛋白尿(MAU)组和临床白蛋白尿组(CAU)组尿微量白蛋白排泄率(UAER)显著高于正常对照(NC组)。2型糖尿病各组患者血清叶酸水平显著低于NC组(P <0.01),维生素B12水平亦低于NC组(P <0.05),叶酸和维生素B12水平在NAU组和MAU组间有显著差异(P <0.01),随UAER的增高,血叶酸和维生素B12水平下降。UAER与叶酸维生素B12呈负相关。结论完成了合同要求的主要性能指标,对叶酸、维生素B12和DN的关系进行了初步探讨。另一性能指标同型半胱氨酸((Hcy)因测定试剂和方法较昂贵,未同时测定,期望以后进一步观察研究。同时可结合目前研究结论对经济、有效的叶酸、B组维生素及Hcy受体和运载蛋白的拮抗剂和/或阻断剂防治高Hcy血症和早期防治DN药物进行研发。
(4)微量白蛋白尿组(MAU)组和临床白蛋白尿(CAU)组UAER显著高于NC组。2型糖尿病各组患者血清叶酸水平及维生素B12水平显著低于NC组,叶酸和维生素B12水平在NAU组和MAU组间有显著差异,血清叶酸和维生素B12与UAER呈负相关。Hasegawa等研究了DM并发终末期肾病(EASD)时MTHFR基因和血Hcy水平和DN的关系,EASD一旦发生不可逆转和危害巨大,故本课题针对T2DM并发早期DN人群联合研究MTHFR基因和叶酸、维生素B12对早期有效防治DN具有更重要的意义。国内外未见此类报道。
(5)成果的创造性、先进性:本课题以中国西部甘肃汉族2型糖尿病患者为研究对象,采用分子生物学研究中先进的聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)的方法检测不同组MTHFR基因型,创造性的将扩增产物和酶切产物对比电泳,探索了一种实验新方法,与文献报道其他方法相比节约了成本,提高了电泳产物的准确性,观察分析到MTHFR基因C677T多态性与2型糖尿病及DN的相互关系。同时检测叶酸、维生素B12水平,从营养及遗传两方面研究与DN的关系,国内外尚未见报道。甘肃地区叶酸、维生素B12缺乏与DN发病及病情轻重之间有关。随UAER的增高,血清叶酸、维生素B12水平进行性下降,推测叶酸、维生素B12水平可间接反映糖尿病肾病(DN)的病情轻重。糖尿病肾病早期补充叶酸、维生素B12可能是延缓DN进展的新的经济、有效的方法。本课题探索了早期预防和早期治疗DN的新观点,具有一定的先进性。
(6)作用意义:临床工作中发现,有些血糖长期控制不良的患者并不出现DN,而部分患者即使严格控制血糖却在短期内发生DN,说明遗传因素及DM异质性起着关键的作用。DN易感基因的寻找及针对不同遗传模式的基因采取不同的策略是当前DN分子遗传学研究的重要领域。本课题研究发现结果更加证明了这一点。同时大量研究表明,环境因素对DN的发生发展中也起着关键作用。中重度DN一旦发生便不可逆转,给患者及社会带来巨大的经济负担,本课题探讨并试图寻求新的经济、有效的方法期望从饮食及代谢方面寻求对DN的早期预防及治疗,具有一定的社会意义和经济效益。 |