新疆维吾尔族膳食模式、基因多态性及其交互作用与2型糖尿病的关系研究

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中文摘要：目的：调查新疆乌鲁木齐市维吾尔族成年人的膳食摄入情况，探讨不同膳食模式与2型糖尿病（type2diabetes，T2DM）发生之间的关系。从分子生物学的角度分析TCF7L2基因、GIPR基因和IRS-1基因多态性与T2DM之间的关系。同时针对T2DM这种复杂性疾病，进一步探讨膳食模式-基因的交互作用在T2DM发病过程的作用。从膳食模式、基因易感性及其交互作用角度出发为T2DM的病因学积累资料，为今后识别出膳食干预的高危个体制定有效的、个性化的健康膳食干预方案提供科学依据。方法：本研究采取病例-对照研究设计，按照纳入标准连续收集2016年10月-2017年12月在新疆乌鲁木齐市参加全民健康体检的维吾尔族成年人为研究对象，将初诊的345例T2DM患者组成病例组，血糖正常者491例组成对照组。对符合纳入标准的调查对象逐一进行问卷调查、膳食调查、体格检查、血样采集和检测，利用因子分析分析该人群的膳食模式，并采用PCR-LDR分型技术检测TCF7L2基因、GIPR基因和IRS-1基因多态性，采用非条件Logistic回归和广义多因子降维法分析膳食模式-基因交互作用与T2DM发生风险的关联性。结果：1．新疆维吾尔族居民膳食模式与T2DM的关系研究：（1）本次调查的乌鲁木齐市维吾尔族居民具有五种主要膳食模式，即“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式、“精制谷物肉类”膳食模式、“奶豆蛋类”膳食模式和“高油盐”膳食模式。不同膳食模式的社会人口学特征不同。“精制谷物肉类”膳食模式年龄相对较年轻，平均年龄47.2±10.7岁，“蔬菜薯类”膳食模式年龄相对较大，平均年龄51.6±10.2岁；“精制谷物肉类”膳食模式男性多见（58.5%），“高油盐”膳食模式女性多见（57.0%）；“蔬菜薯类”和“水果坚果”膳食模式的多为正常体重（分别为46.1%、42.9%）；“高油盐”膳食模式和“精制谷物肉类”膳食模式的肥胖者居多（分别为39.8%、36.8%）；“高油盐”膳食模式的高血压病史分布最多（25.3%）。（2）比较不同膳食模式之间的营养素摄入量，结果显示：除了总脂肪摄入量外，余营养素摄入量的差异均有统计学意义（P＜0.05）。“蔬菜薯类”膳食模式的维生素B6、维生素C、叶酸、钾的摄入量均高于其他膳食模式；“蔬菜薯类”膳食模式和“水果坚果”膳食模式膳食纤维、硫胺素、核黄素、烟酸、镁、钙、磷、锌、碳水化合物供能比较高；“精制谷物肉类”膳食模式膳食纤维、维生素B6、维生素C、叶酸、烟酸、钾、镁、钙摄入量均低，蛋白质、胆固醇摄入量较高，蛋白质供能比较高；“高油盐”膳食模式的膳食纤维、硫胺素、核黄素、维生素B6、维生素C、叶酸、烟酸、钾、镁、钙、磷、铁、锌摄入量均低，脂肪供能比高。（3）不同膳食模式间BMI、WC、SBP、DBP、TG、LDL-C、HDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR比较差异具有统计学意义（P＜0.05）。“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐型”膳食模式BMI、WC和TG水平高于“蔬菜薯类”膳食模式，“高油盐”膳食模式的SBP、DBP、LDL水平高于“蔬菜薯类”膳食模式，而HDL低于“蔬菜薯类”膳食模式。“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式FPG、FINS和HOMA-IR水平高于“蔬菜薯类”膳食模式。（4）多因素Logistic回归分析显示，“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式与T2DM有关联，高分位摄入水平相比低分位摄入水平的调整OR（95%CI）值分别为0.223倍和0.160倍（95%CI：0.135-0.371；95%CI：0.093-0.275）。“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式与T2DM有关联，高分位摄入水平相比低分位摄入水平的调整OR（95%CI）值分别为6.146倍和9.554倍（95%CI：3.217-11.739；95%CI：5.668-16.104）。（5）多元线性回归分析显示：不同膳食模式与FPG、FINS、HOMA-IR和HOMA-β有关联。“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式、“精制谷物肉类”膳食模式、“奶豆蛋类”膳食模式和“高油盐”膳食模式对Log（FPG）影响的相应的回归系数（β）值分别为-0.040、-0.039、0.028、-0.010和0.036，P均＜0.05。“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式、“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式对Log（HOMA-IR）影响的相应的回归系数（β）值分别为-0.061、-0.060、0.045和0.042，P均＜0.05。“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式、“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式对Log（HOMA-β）影响的相应的回归系数（β）值分别为0.071、0.063、-0.035和-0.070，P均＜0.05。2．TCF7L2基因、GIPR基因和IRS-1基因多态性与维吾尔族T2DM的关联研究：（1）TCF7L2基因rs7903146和rs12573128位点各基因型在T2DM组与对照组中分布的差异具有统计学意义（P＜0.05）。多因素非条件Logistic回归分析提示携带rs7903146TT基因型的个体患T2DM的风险是CC基因型的2.832倍（95%CI：1.331-6.027）；该位点在隐性遗传模型中与T2DM显著相关。携带rs12573128GG基因型的个体患T2DM的风险是AA基因型的1.684倍（95%CI：1.090-2.604）；该位点在隐性遗传模型中与T2DM显著相关。（2）GIPR基因rs10423928和rs2287019位点各基因型在T2DM组与对照中分布的差异无统计学意义（P＞0.05）。多因素非条件Logistic回归分析未发现GIPR基因与T2DM的发生有关联。（3）IRS-1基因rs2943641位点各基因型在T2DM组与对照组中分布的差异具有统计学意义（P＜0.05），多因素非条件Logistic回归分析显示携带CT基因型的个体患T2DM的风险是CC基因型的0.746倍（95%CI：0.533-0.969）。T等位基因携带者患T2DM的风险是C等位基因携带者的0.712倍（95%CI为0.549-0.924），在显性遗传模型中与T2DM显著相关。IRS-1基因rs7578326多态性位点的基因型和等位基因在T2DM组和对照组间的差异均无统计学意义（P均＞0.05）。（4）在T2DM组中，rs7903146的CT+TT基因型携带者的BMI、WC、WHR、FINS、HOMA-β水平低于CC基因型携带者，差异均具有统计学意义（P均＜0.05），CT+TT基因型携带者的FPG水平高于CC基因型携带者，差异具有统计学意义（P＜0.05）；在对照组中，rs7903146的CT+TT基因型携带者的BMI、WC水平低于CC基因型携带者，差异均具有统计学意义（P均＜0.05）。在T2DM组，rs2943641的CT+TT基因型携带者的SBP水平显著高于CC基因型携带者，差异具有统计学意义（P＜0.05），rs2943641的CT+TT基因型携带者的FINS、HOMA-IR和HOMA-β水平显著低于CC基因型携带者，差异具有统计学意义（P均＜0.05）；在对照组中，rs2943641的CT+TT基因型携带者的TC水平低于CC基因型携带者，差异具有统计学意义（P＜0.05）。（5）一般线性回归模型分析发现rs7903146基因多态性与Log（FPG）、Log（FINS）和Log（HOMA-β）有关联，回归系数分别为0.037、-0.115和-0.174，P均＜0.05。rs2943641基因多态性与Log（FINS）、Log（HOMA-IR）和Log（HOMA-β）有关联，回归系数分别为-0.159、-0.180和-0.126，P均＜0.05。（6）rs12255372与rs7903146位点存在强连锁不平衡关系，构建rs12255372与rs7903146的单倍体型，发现携带单倍体GT与T2DM的关联关系有统计学意义，OR值为1.672（95%CI：1.023-2.732）。rs10423928和rs2287019位点存在强连锁不平衡关系，构建rs10423928和rs2287019的单倍体型，未发现与T2DM的关联关系。rs2943641与rs7578326位点存在强连锁不平衡关系，构建rs2943641与rs7578326单倍体型，发现携带单倍体型TG与T2DM的关联关系有统计学意义，OR值为0.662（95%CI：0.493-0.889）。3．膳食模式-基因交互作用与T2DM关联研究：（1）非条件Logistic回归显示“水果坚果”膳食模式与TCF7L2基因rs7903146多态性位点在T2DM的发病过程中可能存在正交互作用。“水果坚果”膳食模式与GIPR基因rs10423928多态性位点在T2DM的发病过程中可能存在负交互作用。（2）GMDR法提示“水果坚果”膳食模式与rs7903146多态性位点、rs12573128多态性位点间在T2DM的发生过程中可能存在交互作用。结论：（1）乌鲁木齐市维吾尔族居民主要有五种膳食模式，即“蔬菜薯类”膳食模式、“水果坚果”膳食模式、“精制谷物肉类”膳食模式、“奶豆蛋类”膳食模式和“高油盐”膳食模式。“蔬菜薯类”膳食模式年龄相对较大，“精制谷物肉类”膳食模式年龄相对年轻，男性倾向选择“精制谷物肉类”膳食模式，女性倾向选择“高油盐”膳食模式。倾向“高油盐”膳食模式和“精制谷物肉类”膳食模式的人易于罹患肥胖。倾向“高油盐”膳食模式的人易于罹患高血压病。（2）“蔬菜薯类”膳食模式和“水果坚果”膳食模式的特点是富含膳食纤维、维生素、微量元素，而碳水化合物供能比较高。“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式的共同的特点是膳食纤维、维生素、微量元素摄入水平较低，而“精制谷物肉类”膳食模式蛋白质、胆固醇摄入量较高，蛋白质供能比高；“高油盐”膳食模式以高钠、高脂肪供能比为特征。（3）“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式易罹患腹型肥胖、高甘油三酯血症，“高油盐”膳食模式易罹患高血压及血脂代谢紊乱。（4）“蔬菜薯类”和“水果坚果”膳食模式为T2DM的保护因素，“精制谷物肉类”膳食模式和“高油盐”膳食模式是T2DM的危险因素，可能通过影响胰岛β细胞功能、胰岛素抵抗来影响T2DM发生风险。（5）TCF7L2基因的rs7903146可能与新疆维吾尔族T2DM的发生相关，TT基因型可能是T2DM发生的危险因素；TCF7L2基因的rs12573128可能与新疆维吾尔族的T2DM的发生相关，GG基因型可能是T2DM发生的危险因素。rs7903146多态性可能主要影响胰岛β细胞功能。rs7903146多态性与肥胖、血脂异常无关联。TCF7L2基因的rs12255372与rs7903146位点的GT单倍体型可能是T2DM发生的危险因素。（6）IRS-1基因rs2943641可能与新疆维吾尔族T2DM的发生相关，CT基因型和T等位基因可能是T2DM发生的保护因素。rs2943641多态性可能主要影响胰岛素抵抗，产生高胰岛素血症。IRS-1基因的rs2943641与rs7578326的TG单倍体型可能是T2DM发生的保护因素。（7）“水果坚果”膳食模式与rs7903146多态性位点在T2DM的发生过程中可能存在交互作用；水果坚果”膳食模式与rs10423928多态性位点在T2DM的发病过程中可能存在交互作用；“水果坚果”膳食模式与rs7903146多态性位点、rs12573128多态性位点间在T2DM的发生过程中可能存在交互作用。但这种统计学上交互作用是否存在生物学上的交互作用，有待于进一步探讨。

作者：

蔡俊秀

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关键词：

2型糖尿病维吾尔族膳食模式基因多态性交互作用

授予学位：

博士

学科专业：

劳动卫生与环境卫生学

导师：

肖辉

学位年度：

2018

学位授予单位：

新疆医科大学

语种：

中文

中图分类号：