Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu mối quan hệ giữa biến thể di truyền K121Q của gen ENPP1 và bệnh tiểu đường loại 2, đề kháng insulin và béo phì ở 7.333 người dân Đan Mạch gốc trắng
Tóm tắt
Glycoprotein màng tế bào plasma 1 (PC-1) ức chế tín hiệu insulin thông qua tương tác trực tiếp với tiểu đơn vị α của thụ thể insulin. Sự ức chế này được tăng cường bởi alen Q nhỏ hơn của biến thể di truyền K121Q (rs1044498) trong gen (ENPP1) mã hóa PC-1. Biến thể này đã được nghiên cứu liên quan đến đề kháng insulin, bệnh tiểu đường loại 2 và béo phì ở nhiều quần thể với các kết quả không đồng nhất. Chúng tôi đã đánh giá tác động của biến thể K121Q của gen ENPP1 lên bệnh tiểu đường loại 2, béo phì và các chỉ số chuyển hóa định lượng ở 7.333 người Đan Mạch. Biến thể K121Q đã được genotyp hóa trong nhóm nghiên cứu dựa vào quần thể Inter99 (5.961 đối tượng) và trong một nhóm gồm 1.386 bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường loại 2. Tất cả các đối tượng đều là người Đan Mạch gốc trắng. Không phát hiện mối liên hệ đáng kể nào với bệnh tiểu đường loại 2 hoặc các chỉ số chuyển hóa định lượng liên quan, bao gồm các biện pháp về đề kháng insulin. Tuy nhiên, một phân tích tổng hợp các nghiên cứu hiện tại và đã công bố cho thấy có sự liên kết với bệnh tiểu đường loại 2 (tỷ lệ odds cho mỗi alen Q, 1.17 [95% CI 1.10–1.25], p=1×10−6). Trong các nghiên cứu trường hợp – đối chứng so với các đối tượng thuộc các mức BMI khác nhau, chúng tôi quan sát thấy có một mối liên hệ tiềm tàng của kiểu gen QQ codon 121 với việc thừa cân (BMI>25 kg/m2; tỷ lệ odds 1.63 [95% CI 1.09–2.46], p=0.015), mối liên hệ này không được quan sát khi so sánh các mức BMI khác hoặc khi phân tích BMI như một đặc tính định lượng. Trong một phân tích tổng hợp, alen Q của codon 121 ENPP1 liên quan đến bệnh tiểu đường loại 2. Tuy nhiên, mối liên hệ tương tự không được tìm thấy trong nghiên cứu hiện tại với các đối tượng người Đan Mạch gốc trắng. Tác động của biến thể này lên béo phì ở những người dân Đan Mạch là một vấn đề gây tranh cãi và cần nghiên cứu thêm.
Từ khóa
#ENPP1 #K121Q polymorphism #type 2 diabetes #insulin resistance #obesity #Danish populationTài liệu tham khảo
Rhodes CJ, White MF (2002) Molecular insights into insulin action and secretion. Eur J Clin Invest 32(Suppl 3):3–13
DeFronzo RA, Bonadonna RC, Ferrannini E (1992) Pathogenesis of NIDDM: a balanced overview. Diabetes Care 15:318–368
Maddux BA, Sbraccia P, Kumakura S et al (1995) Membrane glycoprotein PC-1 and insulin resistance in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Nature 373:448–451
Maddux BA, Goldfine ID (2000) Membrane glycoprotein PC-1 inhibition of insulin receptor function occurs via direct interaction with the receptor α-subunit. Diabetes 49:13–19
Harahap AR, Goding JW (1988) Distribution of the murine plasma cell antigen PC-1 in non-lymphoid tissues. J Immunol 141:2317–2320
Kumakura S, Maddux BA, Sung CK (1998) Overexpression of membrane glycoprotein PC-1 can influence insulin action at a post-receptor site. J Cell Biochem 68:366–377
Frittitta L, Youngren J, Vigneri R, Maddux BA, Trischitta V, Goldfine ID (1996) PC-1 content in skeletal muscle of non-obese, non-diabetic subjects: relationship to insulin receptor tyrosine kinase and whole body insulin sensitivity. Diabetologia 39:1190–1195
Dong H, Maddux BA, Altomonte J et al (2005) Increased hepatic levels of the insulin receptor inhibitor, PC-1/NPP1, induce insulin resistance and glucose intolerance. Diabetes 54:367–372
Duggirala R, Blangero J, Almasy L et al (2001) A major locus for fasting insulin concentrations and insulin resistance on chromosome 6q with strong pleiotropic effects on obesity-related phenotypes in nondiabetic Mexican Americans. Am J Hum Genet 68:1149–1164
Meyre D, Lecoeur C, Delplanque J et al (2004) A genome-wide scan for childhood obesity-associated traits in French families shows significant linkage on chromosome 6q22.31–q23.2. Diabetes 53:803–811
Atwood LD, Heard-Costa NL, Cupples LA, Jaquish CE, Wilson PW, D’Agostino RB (2002) Genomewide linkage analysis of body mass index across 28 years of the Framingham Heart Study. Am J Hum Genet 71:1044–1050
Ehm MG, Karnoub MC, Sakul H et al (2000) Genomewide search for type 2 diabetes susceptibility genes in four American populations. Am J Hum Genet 66:1871–1881
Ghosh S, Watanabe RM, Valle TT et al (2000) The Finland–United States investigation of non-insulin-dependent diabetes mellitus genetics (FUSION) study I An autosomal genome scan for genes that predispose to type 2 diabetes. Am J Hum Genet 67:1174–1185
Demenais F, Kanninen T, Lindgren CM et al (2003) A meta-analysis of four European genome screens (GIFT Consortium) shows evidence for a novel region on chromosome 17p11.2–q22 linked to type 2 diabetes. Hum Mol Genet 12:1865–1873
Xiang K, Wang Y, Zheng T et al (2004) Genome-wide search for type 2 diabetes/impaired glucose homeostasis susceptibility genes in the Chinese: significant linkage to chromosome 6q21–q23 and chromosome 1q21–q24. Diabetes 53:228–234
Pizzuti A, Frittitta L, Argiolas A et al (1999) A polymorphism (K121Q) of the human glycoprotein PC-1 gene coding region is strongly associated with insulin resistance. Diabetes 48:1881–1884
Costanzo BV, Trischitta V, Di Paola R et al (2001) The Q allele variant (GLN121) of membrane glycoprotein PC-1 interacts with the insulin receptor and inhibits insulin signaling more effectively than the common K allele variant (LYS121). Diabetes 50:831–836
Maddux BA, Chang YN, Accili D, McGuinness OP, Youngren JF, Goldfine ID (2006) Overexpression of the insulin receptor inhibitor PC-1/ENPP1 induces insulin resistance and hyperglycemia. Am J Physiol Endocrinol Metab 290:E746–E749
Gu HF, Almgren P, Lindholm E et al (2000) Association between the human glycoprotein PC-1 gene and elevated glucose and insulin levels in a paired-sibling analysis. Diabetes 49:1601–1603
Bacci S, Ludovico O, Prudente S et al (2005) The K121Q polymorphism of the ENPP1/PC-1 gene is associated with insulin resistance/atherogenic phenotypes, including earlier onset of type 2 diabetes and myocardial infarction. Diabetes 54:3021–3025
Rasmussen SK, Urhammer SA, Pizzuti A et al (2000) The K121Q variant of the human PC-1 gene is not associated with insulin resistance or type 2 diabetes among Danish Caucasians. Diabetes 49:1608–1611
Gonzalez FJ, Martinez-Larrad MT, Fernandez P, Kubaszek A, Laakso M, Serrano R (2003) K121Q PC-1 gene polymorphism is not associated with insulin resistance in a Spanish population. Obes Res 11:603–605
Abate N, Chandalia M, Satija P et al (2005) ENPP1/PC-1 K121Q polymorphism and genetic susceptibility to type 2 diabetes. Diabetes 54:1207–1213
Hamaguchi K, Terao H, Kusuda Y et al (2004) The PC-1 Q121 allele is exceptionally prevalent in the Dominican Republic and is associated with type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab 89:1359–1364
Hegele RA, Harris SB, Zinman B, Hanley AJ, Cao H (2001) Absence of association of type 2 diabetes with CAPN10 and PC-1 polymorphisms in Oji-Cree. Diabetes Care 24:1498–1499
Barroso I, Luan J, Middelberg RP et al (2003) Candidate gene association study in type 2 diabetes indicates a role for genes involved in beta-cell function as well as insulin action. PLoS Biol 1:e20
Keshavarz P, Inoue H, Sakamoto Y et al (2006) No evidence for association of the ENPP1 (PC-1) K121Q variant with risk of type 2 diabetes in a Japanese population. J Hum Genet 51:559–566
Laukkanen O, Pihlajamäki J, Lindström J et al (2004) Common polymorphisms in the genes regulating the early insulin signalling pathway: effects on weight change and the conversion from impaired glucose tolerance to type 2 diabetes. Diabetologia 47:871–877
Meyre D, Bouatia-Naji N, Tounian A et al (2005) Variants of ENPP1 are associated with childhood and adult obesity and increase the risk of glucose intolerance and type 2 diabetes. Nat Genet 37:863–867
Jørgensen T, Borch-Johnsen K, Thomsen TF, Ibsen H, Glumer C, Pisinger C (2003) A randomized non-pharmacological intervention study for prevention of ischaemic heart disease: baseline results Inter99. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 10:377–386
World Health Organization Study Group (1999) Part 1: Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Technical Report Series, no. WHO/NCD/NCS/99.2. World Health Organization, Geneva
Andersen G, Overgaard J, Albrechtsen A et al (2006) Studies of the association of the GNB3 825C>T polymorphism with components of the metabolic syndrome in white Danes. Diabetologia 49:75–82
Miller SA, Dykes DD, Polesky HF (1988) A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells. Nucleic Acids Res 16:1215
Buetow KH, Edmonson M, MacDonald R et al (2001) High-throughput development and characterization of a genomewide collection of gene-based single nucleotide polymorphism markers by chip-based matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Proc Natl Acad Sci USA 98:581–584
Egger M, Smith GD, Schneider M, Minder C (1997) Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. BMJ 315:629–634
Wang MC, Bushman BJ (1998) Using the normal quantile plot to explore meta-analytic data sets. Psychol Methods 3:46–54
Kubaszek A, Markkanen A, Eriksson JG et al (2004) The association of the K121Q polymorphism of the plasma cell glycoprotein-1 gene with type 2 diabetes and hypertension depends on size at birth. J Clin Endocrinol Metab 89:2044–2047
Matsuoka N, Patki A, Tiwari HK et al (2006) Association of K121Q polymorphism in ENPP1 (PC-1) with BMI in Caucasian and African-American adults. Int J Obes (Lond) 30:233–237
Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC (1985) Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia 28:412–419
Matsuda M, DeFronzo RA (1999) Insulin sensitivity indices obtained from oral glucose tolerance testing: comparison with the euglycemic insulin clamp. Diabetes Care 22:1462–1470
Belfiore F, Iannello S, Camuto M, Fagone S, Cavaleri A (2001) Insulin sensitivity of blood glucose versus insulin sensitivity of blood free fatty acids in normal, obese, and obese-diabetic subjects. Metabolism 50:573–582
Kubaszek A, Pihlajamaki J, Karhapaa, P, Vauhkonen I, Laakso M (2003) The K121Q polymorphism of the PC-1 gene is associated with insulin resistance but not with dyslipidemia. Diabetes Care 26:464–467
Morrison JA, Gruppo R, Glueck CJ et al (2004) Population-specific alleles: the polymorphism (K121Q) of the human glycoprotein PC-1 gene is strongly associated with race but not with insulin resistance in black and white children. Metabolism 53:465–468
