糖尿病是一组以血糖持续增高为特征性表现的代谢紊乱综合征,其病理生理基础是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能紊乱,它是具有明显的遗传基础的多基因复杂性疾病。据统计,目前世界上糖尿病患病人数已高达2亿5千万人,每年新发病6百万,其中90%以上是2型糖尿病。越来越多的研究表明:2型糖尿病和认知功能损伤有关。2型糖尿病患者痴呆的风险比正常人增加两倍,它不仅是血管性痴呆的危险因子,同时也是阿兹海默病的危险因子。尽管高血糖、血管病变、低血糖、胰岛素抵抗可能在2型糖尿病的认知损伤过程中发挥一定的作用,但是具体的神经病理生理机制和遗传关联仍不清楚。脑源性神经营养因子( brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是神经营养因子(NTs)家族的重要一员,广泛分布在中枢和周围神经系统,尤其在海马和大脑皮层含量最高。研究表明BDNF可以影响神经元细胞的分化、突触连接和修复过程,此外,BDNF还可以调节活动依赖性突触可塑性,增强海马区的长时程增强效应(LTP),因而与学习、记忆等认知过程密切相关。在诸如水迷宫、被动回避等认知功能测试中都显示BDNF抑制可以导致LTP减少,记忆功能受损。除了BDNF对学习和记忆的影响,大量动物实验证实BDNF还可以参与血糖和能量代谢调节,具有明显的降血糖效应。例如,近来研究发现外源性给予BDNF可以改善糖尿病小鼠的血糖和脂质代谢,抑制能量消耗。BDNF缺乏的转基因小鼠出现高血糖,过高的血糖又可以抑制BDNF的分泌。临床研究则表明:2型糖尿病患者存在循环脑源性神经营养因子水平降低,这种降低和胰岛素抵抗呈负相关。在以认知功能损伤为特征的阿兹海默病患者中,也发现其血清BDNF下降。这提示BNDF可能不仅参与了2型糖尿病并发的认知障碍的发病过程,而且也可能参与了2型糖尿病的发病过程。本研究拟从BDNF基因多态性分析和血清BDNF水平变化的角度初步探讨BDNF与2型糖尿病认知功能障碍的关系,此外,BDNF基因多态性和2型糖尿病的关系、BDNF基因多态性与长期氯氮平治疗的精神分裂症患者并发2型糖尿病的关系也将被讨论。第一部分2型糖尿病认知功能与血清脑源性神经营养因子水平的相关性研究目的:研究2型糖尿病认知功能变化和血清脑源性神经营养因子(BDNF)水平的关系。方法:2型糖尿病组144例,正常对照120例,调查所有受试的人口学资料和临床资料,并进行重复性成套神经心理状态测验(RBANS)测试认知功能,酶联免疫分析法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清脑源性神经营养因子水平。结果:2型糖尿病和正常对照相比,在认知标准化总分、即刻记忆、视觉广度、延时记忆和注意功能方面明显下降(P<0.01)。2型糖尿病患者血清BDNF水平5.02±2.93ng/ml,正常组血清BDNF水平12.10±7.33 ng/ml,两者相比2型糖尿病组明显降低(P<0.01)。2型糖尿病患者血清BDNF水平的变化与2型糖尿病患者的认知标准化总分、即刻记忆、视觉广度、延时记忆和注意功能下降相关(P<0.05)。多元逐步回归调整年龄、文化程度等影响因素后,血清BDNF水平与认知标准化总分、延时记忆和注意功能的关联依然显著(校正后P值分别是P总校正=0.039、P延迟校正=0.025和P注意校正=0.013)。小结:2型糖尿病存在认知功能损伤,这种认知损伤尤其是注意和延时记忆功能下降和血清BDNF水平降低有关。第二部分脑源性神经营养因子基因多态性和2型糖尿病认知障碍的关联性研究目的:探讨脑源性神经营养因子基因多态性和2型糖尿病认知障碍的关联性。方法:所有受试均为来自河北医科大学唐山工人医院内分泌科门诊及住院的汉族2型糖尿病患者,根据RBANS评分,分为2型糖尿病认知障碍组93例,2型糖尿病无认知障碍组192例。在征得研究对象知情同意的情况下,对其采取外周静脉血,提取基因组DNA,利用聚合酶链式反应-限制性内切酶片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)技术,检测BDNF基因的rs6265、rs12273539、rs10835210和rs2030324四个SNPs的基因型。应用拟合优度χ2检验,计算每个SNP位点的基因型频数分布是否符合Hardy-Weinberg平衡;应用SPSS15.0软件进行资料的描述,应用在线多功能遗传学统计软件SHEsis进行各个SNP和单倍体与2型糖尿病的关联性分析;UNPHASED 3.1软件进行数量性状分析。结果:(1)Hardy-Weinberg平衡检验对病例组和对照组的基因型频数分布分别进行拟和优度χ2检验,结果表明,各位点基因型在各组中的频数分布均符合H-W平衡定律(P>0.05)。(2)单位点分析在女性样本中,rs6265的等位基因和基因型在病例组和对照组中的分布有显著差异(分别是χ2=8.333,P=0.0042;χ2=7.589,P=0.0221);在总体样本和男性样本中,rs12273539的基因型频率在病例组和对照组中的分布有显著差异(分别是χ2=7.6394,P=0.0219;χ2=6.6430,P=0.0361),未发现rs12273539和rs2030324单核苷酸多态性在病例组和对照组分布的差异。(3)单倍体分析应用在线遗传学统计软件SHEsis分析遗传标记位点间的相互作用与2型糖尿病认知障碍的关系,结果发现在总体样本中,rs12273539(T)-rs2030324(C) (χ2=4.400,P=0.035)、rs6265(A)-10835210(C)-rs2030324(T) (χ2=4.472,P=0.032)单倍型在病例组和对照中的分布差异有显著性,病例组分布增多,可能携带2型糖尿病认知障碍的易感性位点。在女性样本中,rs6265(G)-rs10835210(A) (χ2=5.677,P=0.017)、rs6265(A)-rs10835210(C) (χ2=4.910,P=0.026)、rs6265(A)-rs2030324(T) (χ2=6.376,P=0.011)、rs6265(A)-rs10835210(C)-rs2030324(T) (χ2=8.166,P=0.004)和rs6265(A)-rs12273539(C)-rs10835210(C)-rs2030324(T) (χ2=5.038,P=0.025)单倍型在病例组分布过多,说明这五种单倍型与女性T2DM-CI相关,可能携带T2DM-CI的易感性位点。在男性样本中rs10835210(A)-rs2030324(T) (χ2=3.869,P=0.049)单倍型在对照组分布过多,可能携带T2DM-CI的抗性位点。(4)BDNF各SNPs与RBANS量表得分的数量性状分析用多功能遗传学统计软件UNPHASED3.1进行数量性状分析结果显示rs6265与迟发性记忆分值的变化相关联(χ2=6.043,P=0.014),未发现BDNF rs10835210、rs12273539和rs2030324与RBANS量表得分的关联。小结:BDNF基因是T2DM-CI的易感基因或与T2DM-CI的易感基因紧密连锁,BDNF基因与T2DM-CI的关联存在性别差异。第三部分脑源性神经营养因子单核苷酸多态性与2型糖尿病的关联研究目的:探讨脑源性神经营养因子基因多态性和2型糖尿病的关联性。方法:共入组411例2型糖尿病患者和375例无血缘关系、且年龄、性别匹配的健康对照者,受试者都是唐山汉族居民,常规测量身高、体重、腰围、臀围以及血糖、血脂等糖尿病相关指标。ELISA法检测糖尿病患者的血清胰岛素水平,并计算体重指数、腰臀比、胰岛素抵抗指数和胰岛β细胞功能指数。在征得研究对象知情同意的情况下,对其采取外周静脉血,提取基因组DNA,采用PCR-RFLP技术,检测BDNF基因rs6265、rs12273539、rs10835210和rs2030324四个SNPs的基因型。应用拟合优度χ2检验,计算每个SNP位点的基因型频数分布是否符合Hardy-Weinberg平衡;应用SPSS15.0软件进行资料描述,应用在线多功能遗传学统计软件SHEsis进行各个SNP和单倍体与2型糖尿病的关联性分析;UNPHASED 3.1软件进行数量性状分析。结果:(1)Hardy-Weinberg平衡检验对病例组和对照组的基因型频数分布分别进行拟和优度χ2检验,结果表明,各位点基因型在各组中的频数分布均符合H-W平衡定律(P >0.05)。(2)病例-对照单位点分析在总体样本中,rs6265的基因型在病例组和对照组中的分布有显著性差异(χ2=7.196,P=0.027),A/A基因型在病例组分布相对过多,可能是T2DM的易感基因型。进一步性别分层,在女性样本中,rs6265的等位基因和基因型分布在病例组和对照组中均有差异趋势但没达到统计学意义(分别是χ2=3.099,P=0.078和χ2=5.191,P=0.075),提示说明该位点更可能与汉族女性对T2DM的易感性有关。未发现rs10835210、rs12273539和rs2030324单核苷酸多态性在病例组和对照组分布的差异。(3)单倍体分析应用在线多功能遗传学统计软件SHEsis分析遗传标记位点间的相互作用与2型糖尿病的关系,结果发现rs6265(G)-rs12273539(T) (χ2=4.423, P=0.037)、rs6265(G)-rs12273539(T)-rs2030324(C) (χ2=4.668,P=0.031)、rs6265(G)-rs10835210(C)-rs12273539(T)-rs2030324(C) (χ2=4.090, P=0.043)在对照组分布增多,可能携带T2DM的抗性位点。rs6265(A)-rs2030324(T) (χ2=3.827, P=0.048),rs12273539(T)-rs2030324(C) (χ2=4.400,P=0.035)、rs6265(A)-rs10835210(C)-rs2030324(T) (χ2=4.472,P=0.032)病例组分布增多,可能携带T2DM的易感性位点。在男性样本中rs6265(A)-rs10835210(C)单倍型仅见于病例组,在病例组和对照中的分布具有有显著性差异(χ2=11.300, P=0.00078),可能携带T2DM的易感性位点。在女性样本中,rs6265(G)-rs12273539(T)-rs2030324(C)单倍型在对照组分布过多(χ2=3.858, P=0.049),可能携带女性T2DM的抗性位点。(4)BDNF各SNPs与2型糖尿病的数量性状分析用多功能遗传学统计软件UNPHASED3.1进行数量性状分析,结果显示rs6265与T2DM的稳态模型胰岛素抵抗指数HOMA-IR和血清高密度脂蛋白胆固醇HDL-C的变化相关联(分别是χ2=5.129, P=0.024;χ2=6.982, P=0.008),rs10835210与T2DM的HOMA-IR和血清HDL-C的变化相关联(分别是χ2=3.911, P=0.048;χ2=5.522, P=0.018),未发现BDNF rs12273539和rs2030324与T2DM的各种临床性状的关联。小结:(1)BDNF rs6265(G/A)基因型与2型糖尿病的发病相关联。(2)BDNF rs6265(G)-rs12273539(T)、rs6265(A)-rs2030324(T)、rs6265(G)-rs12273539(T)-rs2030324(C)、rs6265(G)-rs10835210(C)-rs12273539(T)-rs2030324(C)单倍型与T2DM发病相关,rs6265(A)-rs10835210(C)与男性T2DM发病相关,rs6265(G)-rs12273539(T)-rs2030324(C)与女性T2DM发病相关。(3)数量性状分析提示:rs6265和rs10835210与HOMA-IR和血清HDL-C水平的变化相关联。(4)BDNF基因可能是中国汉族人群2型糖尿病的易感基因,BDNF基因多态性与2型糖尿病的关联可能是通过影响胰岛素抵抗发挥作用的。第四部分长期氯氮平治疗的精神分裂症患者并发糖尿病的危险因素分析及其与BDNF val66met单核苷酸多态性的关系目的:研究中国汉族长期氯氮平治疗的精神分裂症患者糖尿病的患病率、相关危险因素及其与BDNFval66met单核苷酸多态性的关系。方法:本研究为横断面调查研究,206名符合DSM-IV精神分裂症诊断标准的中国汉族患者入组。所有患者病程超过5年,持续服用氯氮平时间超过12个月。糖尿病诊断采用1999年WHO诊断标准。BDNF val66met基因分型使用PCR-RFLP方法。结果:长期服用氯氮平的精神分裂症人群比普通人群糖尿病患病率明显升高(22.3% vs 9.7%)。通过年龄分层可以看出,精神病人中糖尿病随年龄增加患病率明显上升,在65岁以上年龄组患病频率最高(61.5%)。PANSS总分和子项目分在两组间没有明显差别。逻辑回归分析显示糖尿病家族史(P<0.001)、年龄(P<0.01)、体重指数(P <0.05)、女性性别(P <0.05)与长期服用氯氮平的精神分裂症人群糖尿病发病相关联。没有发现BDNFval66met基因多态性与长期服用氯氮平的精神分裂症人群糖尿病发病的关联(P>0.05)。小结:长期服用氯氮平的精神分裂症人群糖尿病患病率明显升高,相关危险因素包括糖尿病家族史、年龄增加、体重增加和女性性别。BDNFval66met基因多态性可能与长期服用氯氮平的精神分裂症人群糖尿病发病无关。