胰岛β细胞功能减退和IR是T2DM发生和发展的两个病生理机制,其中胰岛β细胞功能减退是糖尿病发生发展的关键,是IGR进展成为糖尿病的中心环节。有研究证实,内质网应激反应即UPR通路与细胞内炎症反应信号转导通路相偶联,参与糖尿病的发病机制。
IRE1a是UPR通路上的一种跨膜蛋白,基因位于17号染色体(17q24.2),由87113个碱基构成,能特异性地切割RNA.活化IREla剪切转录中XBP-1CX盒结合蛋白-1)生成mRNA,翻译编码成具有活性的、XBP-1蛋白而发挥生理作用。sXBP-1可以诱导分子伴侣的表达,激活那些促进蛋白质正常折叠和降解的相关基因的转录,从而促进未折叠或错误折叠蛋白质的降解,改善内质网应激。研究发现,IRE1a失活可导致大鼠胚胎多种发育缺陷,在妊娠12.5d时胚胎死亡,这可能与胎盘中血管内皮生长因子A的减少有关,提示IRE1a具有重要的生理功能。由此推论,影响UPR通路上的重要信号分子IREla的蛋白表达和/或蛋白功能的遗传变异性有可能参与T2DM的遗传易感性,影响胰岛β细胞功能树图思维导图搜集|整理。
顾楠等选取临床资料完整且无亲缘关系的汉族受试者共1448人。其中经标准口服葡萄糖耐量试验证实为糖尿病前期的患者共828例;无糖尿病的对照组620名。应用质谱法(MassArray技术)对lREla4个单体型标记的单核苷酸多态性(Haplotyp-taggingSNPs)进行检测,观察人群的基因型分布,分析基因变异性与糖尿病前期风险的相关性。研究发现,SNPrs880069等位基因频率在正常人群和糖尿病前期组分布存在统计学差异,显性遗传方式下SNPrs880069次要等位基因A携带者发生糖尿病前期风险较非携带者升高,并且这种风险增高在校正了年龄和BMI后仍然存在,提示rs880069可能是我国人群发生糖尿病前期的独立风险因素。并且年龄与rs880069在对糖尿病前期发生风险的影响上存在交互作用,提示若以rs880069为遗传标记用于糖代谢异常高危人群的筛查,越早期,糖尿病的风险降低越显著,患者的获益将越大。
同时发现,SNPrs196940的基因多态性与IGR的风险也相关,主要表现在年龄在65岁以下的相对年轻的人群,IGR的风险增加约50%.在我国人群中,SNPsrs880069与rs196940相互独立。2个多态性合并分析发现,风险基因型组合AX/AX携带者与非携带者相比,发生IGR的风险增高25%.同时,分别以年龄>65岁、BMI>25kg/m2、rs196940AX基因型和rs880069AX基因型为IGR的风险因素的叠加分析结果提示,携带风险因素数越多,发生IGR的风险越大,当携带上述4个风险因素时发生IGR的风险约为未携带任何己知风险因素者的4倍。另外,虽然研究未发现SNPrs196914与IGR风险的显著相关,但是它与糖负荷后胰岛素的分泌水平相关。综合以上结果提示,在我国人群中,IRE1a基因的变异性与IGR的风险具有相关性。
目前,国内外未见有关IREla基因变异性与糖尿病风险的关联研究报道,也未见关于IREla与IGR发病机制的研究。推测其可能的机制为:己知IRE1a是影响UPR通路的重要信号分子,而顾楠等的研究观察到与IGR风险或胰岛素分泌水平相关的SNP、可能影响基因mRNA的表达,从而影响蛋白的表达或蛋白的功能,进而干扰胰岛β细胞,促进β细胞凋亡,影响胰岛素分泌的功能,虽然相关SNPs均位于内含子,但有研究证实内含子具有调节基因(如Calpain-10)表达的作用叫;其次,它们有可能只是一个遗传标记,可能存在与其呈高度连锁不平衡的影响IRElamRNA或蛋白表达的成因变异。而且,有研究证实,增龄本身是糖尿病的风险因素,随着年龄的增长胰岛β细胞的功能进行性下降,因此,从机制上年龄和风险等位基因在对胰岛β细胞功能的影响上有协同作用,共同参与糖尿病的易感性。