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编号:10257811
脂蛋白酶酶基因多态性对单纯肥胖症儿童血脂、体重指数及皮下脂肪分布的影响
http://www.100md.com 《中华医学遗传学杂志》 2000年第2期
     作者:郭锡熔 陈荣华 莫宝庆 刘倩琦

    单位:郭锡熔(210029南京医科大学儿科系);陈荣华(210029南京医科大学儿科系);莫宝庆(210029南京医科大学儿科系);刘倩琦(210029南京医科大学儿科系)

    关键词:脂蛋白酯酶;基因多态性;肥胖;儿童;血脂;体重指数;皮褶厚度

    中华医学遗传学杂志000211 【摘要】 目的 探讨脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase, LPL)基因中常见多态位点Hind Ⅲ基因多态性对单纯肥胖症儿童血脂、体重指数(body mass index,BMI)及皮下脂肪分布的影响。方法 应用聚合酶链反应和限制性内切酶片段长度多态性技术,检测了92例单纯肥胖症儿童的Hind Ⅲ-LPL基因多态性,并测定了血脂、BMI及机体3个测量部位(肱二头肌、肩胛下、腹壁)的皮褶厚度等。结果 H+H+-LPL基因型肥胖儿童的血甘油三酯(TG)、LDL-C、ApoB含量及BMI、肱二头肌皮褶厚度、肩胛下皮褶厚度、皮褶均数等,均明显高于H+H--LPL基因型肥胖儿童。结论 LPL-Hind Ⅲ基因多态性对单纯肥胖症儿童的血脂与BMI水平,总胆固醇(TC)以及皮下脂肪在机体各部位的分布具有重要影响。
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    Effect of lipoprotein lipase gene polymorphism on plasma lipid levels,BMI and subcutaneous fat distribution in simple obesity children

    GUO Xirong CHEN Ronghua MO Baoqing LIU Qianqi

    (Department of Pediatrics,Nanjing Medical University,Nanjing, Jiangsu, 210029 P.R.China)

    【Abstract】 Objective To assess the effect of Hind Ⅲ DNA polymorphism in the lipoprotein lipase(LPL) gene on plasma lipid levels, body mass index (BMI) and subcutaneous fat distribution in simple obesity children. Methods The polymerase chain reaction(PCR) and restriction fragment length polymorphism(RFLP) techniques were used to detect the HindⅢ-LPL genotypes in 92 children with simple obesity. The levels of the plasma lipid, plasma lipoproteins,BMI and skinfold thickness at three measuring points(biceps, subscapular and abdominal wall)were also measured. Results The levels of TG, TC, LDL-C, Apo B,BMI,biceps and subscapular skinfold thickness with the average value of three measuring points in the obesity children with H+H+-LPL genotype were significantly higher than those in the obesity children with H+H--LPL genotype. Conclusion LPL-Hind Ⅲ polymorphism may modify the levels of plasma lipid. plasma lipoproteins and BMI in children with simple obesity, and in the mean while it may affect the distribution of subcutaneous fat.
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    【Key words】 lipoprotein lipase; gene polymorphism; obesity; children; plasma lipid; body mass index; skinfold thickness

    脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase,LPL)[1],是体内脂质和脂蛋白代谢的一种关键酶,可通过催化乳糜微粒(CM)与极低密度脂蛋白(VLDL)中甘油三酯的水解,向组织提供产能所需的游离脂肪酸,并促进各种脂蛋白之间的相互转换。近年来的研究表明,LPL基因的非编码区存在多种遗传多态位点,其中位于内含子8区的Hind Ⅲ位点基因多态性被认为对体内血脂水平、BMI等具有重要影响,与成人内脏型肥胖及冠状动脉硬化的发生也存在密切关系[2,3]。国外在该方面的研究引人注目,但有关肥胖儿童在这方面的研究尚未见报道。我们应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术,对中国92例单纯肥胖症儿童进行了研究,以观察Hind Ⅲ-LPL基因多态性对单纯肥胖症儿童血脂、BMI及皮下脂肪分布的影响。
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    1 对象和方法

    1.1 研究对象 凡与同性别儿童相比,体重超过中国九市城区儿童身高标准体重20%以上、临床已排除内分泌系统及中枢神经系统等疾病因素的儿童为单纯肥胖症儿童,共92例。其中男68例,女24例,平均年龄9.05±1.47(6~12)岁。肥胖分度标准以体重超过标准20%~30%为轻度肥胖,30%~50%为中度肥胖。50%以上为重度肥胖。计有轻度肥胖23例,中度肥胖47例,重度肥胖22例。所有研究对象均为汉族。

    1.2 研究方法

    1.2.1 Hind Ⅲ位点LPL基因型的检测 (1)外周血基因组DNA抽提:全部对象均于禁食12 h后次晨取前臂静脉抗凝血5 ml,用细胞裂解液、蛋白酶K消化及常规苯酚/氯仿法抽提基因组DNA,-4℃保存备用;(2)扩增引物:按Gotoda等[4]报道设计,由中科院上海细胞生物研究所合成,引物1序列:5′-TGAAGCTCAAATGGAAGAGT-3′,引物2序列:5′-TACAAGCAAATGACTAAA-3′;(3)DNA扩增:50 μl反应体系中,模板DNA 5 μl(约1~2 μg),双蒸水17 μl,10×buffer 5 μl,Taq DNA酶5 μl(约1 U),引物1与引物2各5 μl(0.625 μmol/L),dNTP 4 μl(200 μmol/L),MgCl2 4 μl(2 mmol/L)。96℃预变性10 min后,用PE公司的DNA扩增仪扩增,按94℃变性60 s,50℃退火60 s,72℃延伸90s的条件循环30次;(4)酶切PCR产物:取PCR产物17 μl,加入Hind Ⅲ内切酶1 μl(10 U/μl)、10×缓冲液2 μl,混匀后置37℃酶解3 h以上;(5)电泳:以PCR Markers(华美公司)作为DNA片段的标准对照物,于40 mA恒电流下在3%琼脂糖凝胶(含0.5 mg/L溴化乙锭)中上样PCR酶解产物,水平电泳装置中电泳3 h后紫外透射灯下观察结果;(6)结果判定:纯合子H+H+-LPL基因型出现600 bp、115 bp两条带,杂合子H+H--LPL基因型出现715 bp、600 bp、115 bp 3条带,纯合子H-H--LPL基因型仅出现1条715 bp条带(图1)。
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    图1 Hind Ⅲ位点LPL基因型 1、7:H-H--LPL基因型;2、6:H+H--LPL基因型;

    3、5:H+H+-LPL基因型;4:PCR markers

    Fig 1 Genotype of Hind Ⅲ locus Lanes 1 and 7:genotype H-H--LPL; lanes 2 and 6:genotype H+H--LPL; lanes 3 and 5:genotype H+H+-LPL;lane 4:PCR markers

    1.2.2 血脂测定 血总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)采用酶法(日本第一化学株式会社公司试剂);高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)采用一步法(日本第一化学株式会社公司试剂);ApoAI、ApoB及脂蛋白a〔Lp(a)〕采用免疫透射比浊法(英国RONDOX公司试剂),均用日立7170全自动生化分析仪测定。LDL-C则采用下列Freidwald公式计算:LDL-C=TC-(HDL-C+TG/2.2)。
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    1.2.3 体格检查 测定身高、体重,根据公式计算。其体重指数(BMI)=体重(kg)/身高2(m2);测定肱二头肌、肩胛下、腹壁等3个部位的皮褶厚度,并计算其皮褶均数=三部位皮褶厚度总和(cm)/3。

    1.2.4 统计学方法 H+H+与H+H-两个LPL基因型间计量资料的比较,经方差齐性检验后选择t或t′检验,计数资料的比较采用卡方检验。因H-H--LPL基因型例数仅1例,故不再分组进行统计分析。血Lp(a)因呈偏态分布,经对数转换后统计。全部资料采用Access数据库与Excel分析软件进行统计分析。

    2 结果

    2.1 H+H+与H+H-LPL基因型肥胖儿童的一般资料比较 由表1可见,两基因型肥胖儿童的年龄、体重、身高、性别构成,以及肥胖度构成均无显著性差异。
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    表1 不同HindⅢ-LPL基因型肥胖儿童的一般资料(卡方检验)

    Table 1 The characteristics of simple obesity children with different Hind Ⅲ-LPL genotypes(χ2 test) Item

    (项目)

    H+H+

    (n=55)

    H+H-

    (n=36)

    t value
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    (t值)

    P value

    (P值)

    Age (years)

    年龄

    9.27±1.39

    8.72±1.56

    1.7569

    >0.05

    Body weight(kg)

    (体重)

    46.59±10.24
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    42.57±11.02

    1.7782

    >0.05

    Height (m)

    (身高)

    1.42±0.10

    1.40±0.12

    0.9040

    >0.05

    Ratio of sex

    (male∶female)

    (男∶女)
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    38∶17

    29∶7

    1.4728*

    >0.05

    Ratio of obesity degree

    (severe ∶ middle ∶ mild)

    (肥胖度构成)

    16∶30∶9

    6∶17∶13

    5.1249*

    >0.05
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    2.2 Hind Ⅲ-LPL基因型对肥胖儿童血脂及脂蛋白水平的影响 表2示,H+H+-LPL基因型肥胖儿童的TG、TC、LDL-C、Apo B含量均明显高于H+H--LPL基因型肥胖儿童,但HDL-C、Apo AI及Lp(a)含量在两基因型间并无差异。表2 不同Hind Ⅲ-LPL基因型间肥胖儿童血脂与脂蛋白含量的比较(x±s)

    Table 2 Comparison of plasma lipid and lipoproteins levels between simple obesity children with different Hind Ⅲ-LPL genotypes (x±s) Item

    (项目)

    H+H+
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    (n=55)

    H+H-

    (n=36)

    t′ value

    (t′值)

    P value

    (P值)

    TG(mmol/L)

    0.80±0.44

    0.42±0.18

    5.8005

    <0.001
, 百拇医药
    TC(mmol/L)

    3.66±0.80

    3.14±0.45

    3.8743

    <0.001

    HDL-C(mmol/L)

    1.30±0.29

    1.39±0.21

    1.5608

    >0.05

    LDL-C(mmol/L)

    1.98±0.74
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    1.57±0.38

    3.5107

    <0.002

    Apo AI(g/L)

    0.87±0.10

    0.89±0.06

    1.2989

    >0.05

    Apo B(g/L)

    0.75±0.28

    0.57±0.22

    3.2782*
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    <0.002

    Lp(a)(mg/L)

    113.18±117.21

    94.12±104.16

    1.0061*

    >0.05

    * t test(t检验)

    2.3 Hind Ⅲ-LPL基因型对肥胖儿童BMI及皮下脂肪分布的影响(表3)

    表3 不同Hind Ⅲ-LPL基因型间肥胖儿童BMI及皮褶厚度的比较(x±s)

    Table 3 Comparison of BMI and skinfold sickness between simple obesity children with different Hind Ⅲ-LPL genotypes Item
, 百拇医药
    (项目)

    H+H+

    (n=55)

    H+H-

    (n=36)

    t value

    (t值)

    P value

    (P值)

    BMI(kg/m2)

    22.76±2.53
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    21.31±2.54

    2.6681

    <0.01

    Skinfold sickness(cm)(皮褶厚度)

    Biceps(肱二头肌)

    1.31±0.38

    1.13±0.38

    2.1261

    <0.05

    Subscapular(肩胛下)

    1.88±0.47
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    1.54±0.58

    3.0826

    <0.005

    Abdominal wall(腹壁)

    1.89±0.65

    1.64±0.56

    1.9042

    >0.05

    Average(皮褶均数)

    1.69±0.41

    1.44±0.41

    2.8295
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    <0.01

    经检验,H+H+-LPL基因型肥胖儿童的BMI、肱二头肌皮褶厚度、肩胛下皮褶厚度及皮褶均数均明显高于H+H--LPL基因型肥胖儿童,但腹壁皮褶厚度在两基因型肥胖儿童间的差异未达显著性意义。

    3 讨论

    我们发现在单纯肥胖儿童人群中,具有H+H+-LPL基因型儿童的血浆TG、TC、LDL-C及ApoB水平均明显高于H+H--LPL基因型儿童,表明Hind Ⅲ-LPL基因型对于肥胖儿童的血脂及脂蛋白含量具有较为重要的影响。Vohl等[2]报道的有关内脏型肥胖成人的研究结果也提示了这种相关性,但目前这种内在联系的确切机理尚不清楚。已知该多态位点位于LPL基因第8内含子,由一个碱基替换(T→G)所致,似不足以改变LPL的氨基酸顺序与酶的活性[5]。有人认为此多态位点可能与编码LPL脂质结合界面的第4外显子区某个基因片段相连锁,使具有H-等位基因的LPL与脂蛋白亲和力度较高,从而CM及VLDL核心中的TG能够得到更彻底的解离,并影响到胆固醇、磷脂和载脂蛋白在脂蛋白间的转运和交换[5]。也有研究认为,Hind Ⅲ-LPL各基因型间禁食后的血浆胰岛素水平存在明显差异,血脂水平在不同基因型之间的差别可能源自不同个体受胰岛素调节的差异[6]。进一步研究LPL基因位点的“正常”变异如何影响人群的血脂及脂蛋白水平显然是很有意义的。
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    然而,与一些研究报道有异[2],在本研究中我们并未观察到Hind Ⅲ-LPL基因型与HDL-C血浆含量之间的相关联系,支持Wang等[7]的观察结果。造成这种分歧的部分原因可能是:(1)我们所研究的对象为单纯性肥胖儿童,并非内脏型肥胖成人[2];(2)各研究之间存在样本的种族差异及样本大小不同;(3)研究所针对的疾病不同。

    研究发现,H+H+-LPL基因型肥胖儿童还具有较高的BMI、皮褶均数及肱二头肌与肩胛下皮褶厚度,提示不同Hind Ⅲ-LPL基因型肥胖儿童的BMI以及皮下脂肪在机体各部位的积聚等可能也存在差异。其中,本研究Hind Ⅲ-LPL基因型与BMI之间的关系,与Jemma等[3]的报道较为一致,但不同基因型对皮褶均数及机体各部位皮褶厚度的影响目前则尚无资料引证,推测该多态位点可能与LPL基因表达的组织特异性存在一定关联[8],使机体不同部位脂质代谢不同。由于H+H+-LPL基因型肥胖儿童有较高的血脂与BMI水平,且皮下脂肪在机体各部位的分布也不同于H+H--LPL基因型肥胖儿童,而这些因素均利于肥胖症状的加重和并发症的出现,因此重视H+H+-LPL基因型与肥胖关系的进一步研究将有重要意义。
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    参考文献

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    [3]Jemma R, Tuzet S, Portos C,et al.Lipoprotein lipase gene polymorphisms: associations with hypertriglyceridemia and body mass index in obese people. Int J Obes Relat Metab Disord, 1995,19(4)∶270-274.
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    [4]Gotoda T, Yamada N, Murase T, et al.Detection of three separate DNA polymorphisms in the human lipoprotein lipase gene by gene amplification and restriction endonuclease digestion. J Lipid Res, 1992,33(7)∶1067-1072.

    [5]Peacock RE, Hamsten A, Nilsson-Ehle P,et al.Associations between lipoprotein lipase gene polymorphisms and plasma correlations of lipids, lipoproteins and lipase activities in young myocardial infarction survivors and age-matched healthy individuals from Sweden. Atherosclerosis, 1992,97(2-3)∶171-185.
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    [6]Ahn YI, Ferrell RE, Hamman RF, et al.Association of lipoprotein lipase gene variation with the physiological components of the insulin-resistance syndrome in the population of the San Luis Valley, Colorado. Diabetes Care, 1993,16(11)∶1502-1506.

    [7]Wang XL, McCredie RM, Wilchen DE. Common DNA polymorphisms at the lipoprotein lipase gene. Association with severity of coronary artery disease and diabetes. Circulation, 1996,93(7)∶1339-1345.

    [8]Zeckner R. The tissue-specific expression of lipoprotein lipase:implications for energy and lipoprotein metabolism. Curr Opin Lipidol,1997,8(2)∶77-88.

    收稿日期:1999-04-02, 百拇医药