营养学报2011年第33卷第1期 29
PLIN基因多态性在中国汉族成年肥胖者中的分布
陈燕波,常翠青,黄志卓,张兰涛,陈志民
(北京大学第三医院运动医学研究所,北京 100191)
【摘 要】目的 研究PLIN基因6209T>C、11482G>A和14995A>T在中国汉族肥胖人群中的分布及其与BMI的关系。方法 通过健康体检筛选339名汉族成年肥胖受试者,常规方法进行体格测量。利用PCR扩增及基因组测序方法测定所有受试者DNA中PLIN基因多态性位点PLIN1(6209T>C)、PLIN4(11482G>A)和PLIN6(14995A>T)的基因型,并通过BMI分层,描述频率分布。结果 在所有受试者中,PLIN1常见等位基因T占44.4%,罕见等位基因C占55.6%。PLIN4常见等位基因G占64.2%,罕见等位基因A占35.8%,且GG表型频率随着BMI的增大而增大(P
学报,2011,33(1):29-33]
关键词: PLIN基因;多态性;肥胖;BMI
中图分类号:R151.1 文献标识码:A 文章编号:0512-7955(2011)01-0029-05
DISTRIBUTION OF PLIN GENE POLYMORPHISM IN CHINESE HAN OBESE ADULTS
CHEN Yan-bo,CHANG Cui-qing,HUANG Zhi-zhuo,ZHANG Lan-tao,CHEN Zhi-min
(Institute of Sports Medicine, 3rd Hospital, Peking University, Beijing, 100191,China)
【Abstract】 Objective To investigate the distribution of PLIN gene 6209T>C、11482G>A and 14995A>T polymorphism in Chinese Han obese adults and the relationship with body mass index (BMI). Method Three hundred and thirty-nine obese adults were enrolled from Han Chinese by health examination. Anthropometric measurement was conducted by general methods. DNA of three PLINs gene locus named PLIN1(6209T>C),PLIN4(11482G>A) and PLIN6(14995A>T) were amplifed by PCR and sequenced by ABI Prism 3730 genetic analyzer. Meanwhile, distribution of allele frequences would also be described by stratification of BMI. Results In all subjects, the frequency of common allele T and rare allele C at PLIN1 were 44.4% and 55.6% respectively. The frequency of common allele G and rare allele A at PLIN4 were 64.2% and 35.8% respectively. The frequency of the allele GG at PLIN4 increased with BMI increase (P
SINICA, 2011, 33(1):29-33]
Key words: PLIN gene; polymorphism; obesity; BMI
超重和肥胖已成为影响人类健康的主要危险因素之一,基因多态性与体重之间的关系的研究日益受到重视。2005年,PLIN基因被纳入为肥胖相关基因。人类的PLIN基因位于15号染色体
q26,一个与糖尿病、高甘油三酯血症和肥胖相关
[1-2]
。PLIN编码的脂蛋白包被蛋白的连锁区内
perilipin(又称周脂素)是脂滴表面含量最多的一种可磷酸化蛋白。perilipin有四种不同亚型,
收稿日期 2010-06-16
基金项目 北京大学医学部“985工程”二期建设项目(No.985-2-028-24) 作者简介 陈燕波(1982-),女,硕士,E-mail:jrred2008@126.com;通讯作者:常翠青
30 perilipin A、B、C、D,其中perilipin A的含量最多。研究证实perilipin A与脂肪小滴的分解代谢密切相关。在正常生理状态下,perilipin A抑制脂肪的分解,在脂解刺激情况下(如运动)
[3-5]
可以促进脂肪的分解。
目前发现,PLIN基因在生物体共有79个单核苷酸多态性,其中人类有76个。研究发现PLIN1 (6209T>C)和 PLIN4(11482G>A)这两个SNPs中的一个或者两个罕见等位基因都与西班牙白人
[6]
的低BMI和低肥胖风险相关。相反,其他单核苷酸多态性PLIN6(14995A>T)则倾向于增加BMI和肥胖风险,同时发现这种现象具有明显的性别差异,即只有在女性身上才能看到。鉴于PLIN基因多态性与性别、种族之间的关系,我们通过对中国汉族肥胖受试者的研究,旨在探讨PLIN基因多态性在中国汉族肥胖人群的分布及其与BMI的关系。
1 材 料 与 方 法 1.1研究对象
通过健康体检从来自中国各地的肥胖者中筛选出汉族肥胖受试者339名(年龄18~45岁)。受试者入选标准依据“中国成人超重和肥胖筛查
2
体重指数标准”:BMI≥24kg/m为超重,BMI≥
2
28kg/m为肥胖。排除继发性肥胖以及有心、肺、肝、肾等重要脏器疾病史、身体发育异常残缺畸形的对象。其中男性150名,平均年龄21.2±3.9
2
岁,BMI 37.0±4.8 kg/m;女性189名,平均年
2
龄21.3±4.0岁,BMI 32.2±5.0 kg/m。
本研究得到北京大学医学部伦理委员会批准,所有受试者均自愿参加,并签署知情同意书。 1.2体格测量
身高采用金属立柱式身高坐高仪测定。受试
者赤脚,站立姿势,躯干自然挺直,头部正直,足跟、骶骨及两肩胛间三点与立柱相接触,测量人员两眼平视水平板刻度进行读数,精确到 0.1 cm;体重测定由杠杆称称量,精确到0.02 kg,要求受试者空腹、脱鞋、只穿轻薄衣物;BMI根
2
据体重和身高计算,单位kg/m;腰围按照世界
[8]
卫生组织(WHO)推荐的方法测量。体脂百分比(FAT%)由生物阻抗体成分测定仪(Tanita公司TBF-300专业体成分测定仪)测量。 1.3血样本采集
用EDTA抗凝,采集空腹静脉血4 ml,即刻分离血浆和血细胞,放入-80℃冰箱备用。 1.4 DNA提取和基因组测序
取-80℃冻存EDTA抗凝血细胞样本0.5 ml,使用蛋白酶消化法提取DNA(天根生化科技公司血液基因组DNA提取试剂盒)。
使用Primary Primers 5.0分别设计PLIN1(6209T>C)、PLIN4(11482G>A)、PLIN6(14995A>T)的引物rs2289487、rs894160、rs1052700。具体引物序列见表1。聚合酶链式反应(PCR)扩增基因组DNA,PCR反应体系50 μl:其中2×PCR mastermix25 μl(天根生化科技有限公司),上下游引物各10 μmol/L,模板DNA1 μg,去离子水加至50 μl。扩增反应在Gene Amp PCR system 9700仪上进行。反应参数分别为:94℃ 3 min;94℃ 30sec,69℃ 30sec(PLIN1引物)、59℃ 30sec(PLIN4引物)、60℃ 30 sec(PLIN6引物),72℃ 3 min,共35循环;72℃ 7 min。PCR产物经常规纯化后使用ABI3730测序仪进行测序,由北京诺赛基因组研究中心公司专人负责。
Table 1 Designed primers of PLIN SNPs
Polymorphism No. Primer PLIN1 6209 T>C rs 2289487 Forward 5’ CTCTGTTCTCCAGGGACCAAGTCAGAT 3’ Reverse 5’ CCTACACTCTGGGGATGCGGAGAT 3’ PLIN4 11482 G/A rs 894160 Forward 5’ AAGTGTTGCCCCTGCAGGAAT 3’ Reverse 5’ GAGTGGAACTGCTGGGCCATA 3’ PLIN6 14995 A/T rs 1052700 Forward 5’ AAGCAGCTGGCTCTACAAAGCA 3’
Reverse 5’ AGCATCCTTTTGGGGCTTCA 3’
1.5 统计学分析
统计学处理采用SPSS 16.0进行。计量资料以均数±标准差(±s)表示。基因位点分布情况进行Hardy-Weinberg 平衡检验;不同性别人
群之间的比较采用t检验;计数资料之间的比较
2
所有统计均采用双侧检验,P<0.05采用χ检验。
被认为差别有显著性。
营养学报2011年第33卷第1期 31
2 结 果
2.1受试者一般情况
所有受试者体格测量指标均符合正态分布 (P>0.05)。平均体重、BMI、腰围和FAT%值间均存在性别差异(P<0.05),男性平均体重、BMI和腰围都大于女性,体脂百分比小于女性(表2)。
2.2 PLIN1、PLIN4和PLIN6基因位点的频率分布
在受试人群中,PLIN基因SNPs三个不同位点PLIN1(6209T>C)、PLIN4(11482G>A)、PLIN6 (14995A>T)的分布情况以及对Hardy-Weinberg平衡检验结果显示,群体基因遗传平衡,所选样本均具有整体代表性(P>0.05,表3)。
Table 2 Characteristics of subjects PLIN1(6209T>C)常见等位基因T在受试者
Total Male Female P^
中的频率显著低于罕见等位基因C(P<0.05),n 339 150 189 -
Age 21.3±3.9 21.2±3.9 21.3±4.0 0.895男女间无显著差异。PLIN4(11482G>A) 常见等位Height 169.4±9.1 176.9±6.9 163.8±5.9 0.000
,男基因G显著高于罕见等位基因A(P<0.05)Weight (kg) 99.62±22.09 116.13±18.14 86.52±15.05 0.000
32.2±5.0 0.000BMI (kg/m2) 34.2±5.8 37.0±4.8 女间无显著差异。PLIN6(14995A>T) 常见等位基
Waist (cm) 109.4±14.1 118.8±12.7 102.0±12.1 0.000
因A显著高于罕见等位基因T(P<0.05,表3)。 FAT(%) 42.9±7.7 40.2±8.2 45.0±7.6 0.000
Table 3 LIN genotypes distribution in all subjects
Genotypes Allele frequency* Hardy-Weinberg
1/1 1/2 2/2 1 2 P 2
6209T>C(339) 64(18.9) 173(51.0) 102(30.1) 44.4 55.6 0.383 0.536
a
Male(150) 25(16.7) 81(54.0) 44(29.3) 43.7 56.3 1.429 0.232 Female(189) 39(20.6) 92(48.7) 58(30.7) 45.0 55.0 0.052 0.820
a
0.642 0.358 11482G>A(339) 143(42.2) 149(44.0) 47(13.8) 64.2 35.8
a
Male(150) 66(44.0) 64(42.7) 20(13.3) 65.3 34.7 0.506 0.477
a
0.204 0.652 Female(189) 77(40.7) 85(45.0) 27(14.3) 63.2 36.8
a
0.211 0.646 14995A>T(339) 125(36.9) 165(48.7) 49(14.5) 61.2 38.8
a
Male(150) 54(36.0) 70(46.7) 26(17.3) 59.3 40.7 0.163 0.686
a
Female(189) 71(37.6) 95(50.3) 23(12.2) 62.7 37.3 1.052 0.305 1/1, homozygotes for common allele;1/2, heterozygotes;2/2, homozygotes for rare allele;*1, Frequency of common allele;2, Frequency of rare allele;a compared with common allele, P<0.05;the number in the bracket is %
2.3 PLIN1、PLIN4和PLIN6在不同BMI中的频率分布
M+F:male+female;M:male;F:female
率显著高于AA型(P<0.05)。男性和女性受试者
M+F:male+female;M:male;F:female
Fig.1 PLIN1(6209T>C) genotypes distribution in the
subjects by different cutoff points of BMI
Fig. 2 PLIN4(11482G>A) genotypes distribution in the
subjects by different cutoff points of BMI
为了进一步观察PLIN基因多态性与BMI的关系,把受试者按BMI大小进行分层观察三个多态性位点的频率分布。PLIN1(6209T>C)CC表型在所有受试者中出现的频率高于TT型(P<0.05),随着BMI的增加,男性和女性CC表型出现的频率分别下降19.1%~26.6%和11.4%~12.2%。各层次BMI内各基因型分布频率性别无显著差异(图1)。
PLIN4(11482G>A)GG表型在受试者中的频
M+F:male+female;M:male;F:female
Fig.3 PLIN6 (14995A>T) genotypes distribution in the
subjects by different cutoff points of BMI
GG表型的频率在BMI<30kg/m组的均显著低于
2
32 perilipin含量较低。Kang等也发现,服用罗BMI 30-35 kg/m组和BMI≥35 kg/m组(P<
2
0.05),女性AA表型的频率在BMI<30 kg/m组格列酮所致的体重增加在PLIN4A型人群低于GG
22[12-13]
型人群的则高于BMI 30-35 kg/m组和BMI≥35kg/m。GG型个体肥胖主要表现在能量摄入大于能量消耗,因此对低能量饮食干预减肥效果组(P<0.05,图2)。
[10,12-14]
好于A表型人群女性PLIN6(14995A>T)的AA表型在 ;而AA表型个体本身肥胖
22
BMI<30 kg/m组的频率小于30-35 kg/m组(P风险较低,其肥胖者对运动干预减肥效果敏
2[15]
<0.05)和BMI≥35 kg/m组(P>0.05),TT的频感。这些证据进一步表明PLIN4(11482G>A)率随着BMI的增加有下降趋势(图3)。 罕见基因A在某种程度上对肥胖起着保护作用。 Qi等研究发现PLIN6(14995A>T)TT型和TA
2
3 讨 论 型女性BMI分别比AA型女性高2.32 kg/m和
2[10]
本研究发现,在汉族肥胖受试者中,0.87 kg/m。在新加坡马来人和印第安人的研PLIN1(6209T>C) 以罕见基因C多见,其频率究中亦发现PLIN6TT型人群发生肥胖的风险比较
[9]
(55.6%)高于韩国肥胖者(35.9%)、西班牙白人高。但华人未发现PLIN6与肥胖风险之间关
[6][10][11]
系。在西班牙白人和美国白人的研究中发现,肥胖者和美国白人肥胖者(38.1%~48%)。
[6,10]
PLIN4(11482G>A)以常见基因G为主,其频率(男PLIN6罕见基因T与BMI增加有关,说明PLIN6
[9]
65.3%,女63.2%)与韩国肥胖者和美国白人女TT表型可能与高BMI和高肥胖风险相关。在本研
究中,肥胖受试者PLIN6以常见基因A为主,且性肥胖者相当,但低于西班牙白人肥胖者,尤其
受试者中AA表型女性在中BMI组分布频率高于低是女性。PLIN6(14995A>T)以常见基因A多见,
[9]
BMI组,而TT型频率则有下降趋势,提示在中国其频率(61.2%)接近于韩国肥胖者(63.6%)。
肥胖人群罕见基因TT表型可能与成年女性低BMI目前研究发现,PLIN1(6209T>C)罕见基因C
[6,10]
和低肥胖风险有关。这个现象表明,PLIN 6基因与低BMI和低肥胖风险相关。在Qi Lu等对
在不同种族人群中的分布及其与BMI的关系可能西班牙人群的研究中,肥胖女性PLIN1(6209T>
存在较大的差异。这个差异有待通过增加正常人C)罕见基因C携带者分布频率(47.2%)比非肥胖
[6]
群PLIN基因检测进一步验证。 女性(61.0%)低(P=0.002)。在我们对中国汉族
在中国汉族肥胖受试者中,PLIN1罕见基因C肥胖受试者的研究中,罕见基因C表型分布频率
占多数,C表型可能与肥胖风险相关;PLIN4罕比较多。从BMI分层来看,随着BMI的增大,CC
见基因 A与低BMI和低肥胖风险相关;PLIN6罕表型的频率下降,男性TC频率升高,而TT无明
见基因 T表型可能与成年女性低BMI和低肥胖风显变化,提示C表型可能与肥胖程度有关。在正
险相关。这有待于进一步研究。 常体重的新加坡华人(男性BMI平均为23.5±
22
3.7 kg/m,女性BMI平均为22.1±3.6 kg/m)
[11]
[参 考 文 献] 中常见基因T的分布频率比较多,似乎提示罕
[1] Mori Y, Otabe S, Dina C, et al. Genome-wide search for 见基因C可能与中国人群的肥胖相关。
type 2 diabetes in Japanese affected sib-pairs confirms
对PLIN4(11482G>A)的研究显示,罕见基因
susceptibility genes on 3q, 15q, and 20q and identifies
A携带者具有较低的BMI和低肥胖风险,在女性
two new candidate Loci on 7p and 11p[J]. Diabetes,2002, [6,10,12]
身上尤其明显。在我们的研究中,肥胖受试
51:1247-1255.
者PLIN4常见基因G所占比例显著高于A,同时[2] Duggirala R, Blangero J, Almasy L, et al. A major 在受试者中随着BMI的增大,GG表型频率明显增susceptibility locus influencing plasma triglyceride 高,女性AA表型频率则下降,支持PLIN4 GG表concentrations is located on chromosome 15q in Mexican
Americans[J]. Am J Hum Genet, 2000, 66:1237-1245. 型与高BMI相关,罕见基因A表型与低BMI和低
[3] Greenberg AS, Egan JJ, Wek SA, et al. Isolation of cDNAs 肥胖风险相关的观点,尤其是在女性。Mottagui
for perilipins A and B: sequence and expression of lipid
等研究发现,PLIN4AA型女性有较高的基础脂解
Proc Natl droplet-associated proteins of adipocytes[J].
和非肾上腺素诱导的脂解,AA型女性体内
22[4]
营养学报2011年第33卷第1期 33
Acad Sci USA,1993, 90:12035-12039.
[4] Mottagui-Tabar S, Ryden M, Lofgren P, et al. Evidence
for an important role of perilipin in the regulation of human adipocyte lipolysis[J]. Diabetologia,2003, 46:789-797.
[5] Aboulaich N, Vener AV, Stralfors P. Hormonal control of
reversible translocation of perilipin B to the plasma membrane in primary human adipocytes[J]. J Biol Chem, 2006, 281:11446-11449.
[6] Qi L, Corella D, Sorli J V, et al. Genetic variation at
the perilipin (PLIN) locus is associated with obesity- related phenotypes in White women[J]. Clin Genet, 2004, 66:299-310.
[7] 中国肥胖问题工作组. 中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查
体重指数值分类标准[J]. 中华流行病学杂志,2004, 2:97-102.
[8] Organization WH. Physical status:the use and
interpretation of anthropometry:report of a WHO Expert Committee[J]. World Health Organ Tech Rep Ser,1995: 1-452.
[9] Jang Y, Kim OY, Lee JH, et al. Genetic variation at the
perilipin locus is associated with changes in serum free fatty acids and abdominal fat following mild weight loss[J]. Int J Obes (Lond), 2006, 30:1601-1608.
[10] Qi L, Shen H, Larson I, et al. Gender-specific associa-
tion of a perilipin gene haplotype with obesity risk in a white population[J]. Obes Res, 2004, 12:1758-1765. [11] Qi L, Tai ES, Tan CE, et al. Intragenic linkage
disequilibrium structure of the human perilipin gene (PLIN) and haplotype association with increased obesity risk in a multiethnic Asian population[J]. J Mol Med,2005, 83:448-456.
[12] Corella D, Qi L, Sorli JV, et al. Obese subjects carrying
the 11482G>A polymorphism at the perilipin locus are resistant to weight loss after dietary energy restric-
J Clin Endocrinol Metab, 2005, 90:5121-5126. tion[J].
et al. The 11482G >A polymorphism [13] Kang ES, Cha BS, Kim HJ,
in the perilipin gene is associated with weight gain with rosiglitazone treatment in type 2 diabetes[J]. Diabetes
Care,2006, 29:1320-1324.
[14] Corella D, Qi L, Tai ES, et al. Perilipin gene variation
determines higher susceptibility to insulin resistance in Asian women when consuming a high-saturated fat, low-carbohydrate diet[J]. Diabetes Care,2006, 29: 1313-1319.
[15] 姜雪,黄志卓,常翠青,等. Plin基因11482G/A单核苷酸多
态性与汉族肥胖青少年有氧锻炼前后BMI变化关系[J]. 中国运动医学杂志,2008, 27:719-722.
第七届长三角营养与保健食品发展论坛在嘉兴市举行
由浙江省、上海市、江苏省营养学会联合主办,浙江省营养学会承办的第七届长三角科技论坛营
养与保健食品发展分论坛于2010年11月25-27日在浙江省嘉兴市顺利举行。来自浙江、上海、江苏等省市高校、科研单位、疾控中心、医院、卫生监督所、食品生产企业的共150余位营养工作者参加了会议。会议开幕式由浙江省营养学会副理事长华金中教授主持。浙江省科协学会部高勤建部长、嘉兴市科协领导以及上海市、江苏省营养学会领导出席开幕式并致辞,指出应从长三角地区的实际出发,发挥地区的资源优势,着眼于改善居民营养和慢性病防治,搭建好长三角产、学、研、用的交流平台,促进营养与保健食品产业的又好又快发展。论坛特邀了营养与保健食品专家王献仁、丁钢强、郭红卫、蔡云清、章荣华、朱加进、胡承康、周力、袁宝君、张片红等知名学者作了专题报告,与会代表就保健食品合理开发的营养学依据、保健食品的检测与功效评价体系、国内外保健食品的回顾与展望、食品新资源在保健食品开发中的应用、保健食品产业规范化发展思路等做了重点交流和研讨。会议共有6篇论文作大会交流,61篇论文作大会书面交流。论坛的举办,对进一步促进和加强长三角地区营养与保健食品的学术交流,搭建产、学、研、用交流平台,促进营养与保健食品产业的健康发展具有积极意义。
(张片红)