제2형 당뇨병환자에서의 인슐린양 성장인자 결합단백질-3 (IGFBP-3) promoter -202 A/C 유전자 다형성

Abstract

[한글]

목적: 인슐린과 약 50%의 아미노산이 동일한 IGF는 인슐린 감수성을 증가시켜 당대사를 호전시킬 것으로 생각되며, 대부분 IGFBP-3와 결합하고 있다. IGFBP-3 promoter -202 유전자형은 이러한 IGFBP-3의 발현과 당대사에 관련이 있을 것으로 생각되어 제2형 당뇨병환자에서 IGFBP-3 promoter -202 유전자형이 IGF-Ⅰ, IGFBP-3 농도와 신체지수에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.방법: 40대 정상인과 제2형 당뇨병환자를 대상으로, 체중, 신장, 체질량지수를 측정하였으며 IGF-Ⅰ, IGFBP-3의 혈중 농도와 공복 혈당, 그리고 IGFBP-3 promoter -202 유전자형을 측정하였다.결과: 전체 169명 중 당뇨병환자는 84명, 정상인은 85명이었으며 당뇨병군에서 IGF-Ⅰ은 135.0 ± 48.8 ng/ml로 정상군의 311.6 ± 67.8 ng/ml보다 낮았고, IGFBP-3의 농도는 4.22 ± 1.20 ng/ml로 정상군의 2.69 ± 0.63 ng/ml보다 높았다. IGFBP-3 promoter -202 유전자다형성 검사에서 AA형은 73명(43.5%), AC형은 75명(44.6%), CC형은 20명(11.9%)이었으며 AA, AC, CC 세 군으로 나누었을 때 AA와 AC군에서 공복 혈당은 각각 127.8 ± 42.1 mg/dL와 125.0 ± 42.1 mg/dL로 CC군의 98.0 ± 7.76 mg/dL에 비해 높았다. IGF-Ⅰ의 농도는 AA군 207.7 ± 105.8 ng/mL, AC군 220.0 ± 107.6 ng/mL 으로 CC군의 294.0 ± 82.3 mg/dL보다 낮았으며, IGFBP-3의 농도는 AA군이 3.68 ± 1.17 mg/dL, AC군이 3.57 ± 1.25 mg/dL으로 CC군의 2.28 ± 0.56 mg/dL보다 높았다. IGF-Ⅰ및 IGFBP-3와 임상적 특징과의 상관관계를 보았을 때 IGF-Ⅰ은 체중(r=-0.264, p=0.001), 신장(r=-0232, p=0.003), 체질량지수(r=-0.179, p=0.024), 그리고 공복 혈당(r=-0.592, p=0.000)과 음의 상관관계를 보였다. IGFBP-3와는 체질량지수(r=0.185, p=0.020), 공복 혈당(r=0.444, p=0.000)과 콜레스테롤 농도(r=0.295, p=0.009)가 양의 상관관계를 보였다.결론: 당뇨병환자에서 IGF-1은 감소되어 있고, IGFBP-3는 증가되어 있어 유리 IGF-Ⅰ의 농도가 감소되어 인슐린 감수성이 감소되었을 것으로 생각되며, IGFBP-3 promoter -202 유전자형 중에서 AA와 AC는 IGFBP-3의 농도를 증가시켜 인슐린 감수성을 감소시켰을 것으로 생각된다. 또한 IGFBP-3 promoter -202의 유전자형은 신체지수에 직접적으로 영향을 미치지는 않으나, IGFBP-3의 농도를 변화시켜 간접적으로 신체지수에 영향을 미침으로써 당대사에 작용할 것으로 생각된다.

[영문]Objectives: IGFs share approximately 50 percent of their amino acid with insulin and are largely bound to IGFBP-3. It was suggested that both IGF-Ⅰand IGFBP-3 have important roles in glucose metabolism. We evaluated the impact of IGFBP-3 promoter -202 polymorphism on concentration of IGF-Ⅰ and IGFBP-3 and its relationship with different clinical characteristics of type 2 diabetes.Method: Single nucleotide polymorphism at the -202 locus of the IGFBP-3 promoter was genotyped for type 2 diabetes mellitus patients and controls in their forties. Then, we compared concentrations of IGF-Ⅰ and IGFBP-3, IGFBP-3 promoter -202 polymorphisms, and other clinical characteristics between diabetes group and the control group.Result: Total of 169 subjects were enrolled, with 84 in the control group and 85 in the diabetes group. IGF-Ⅰlevels of diabetes group were lower than those of the control group (135.0 ± 48.8 vs 311.6 ± 67.8 ng/ml), while IGFBP-3 levels of diabetes group were higher than those of the control group (4.22 ± 1.20 vs 2.69 ± 0.63 ng/ml). Among IGFBP-3 promoter -202 polymorphisms, AA occurred in 73 subjects(43.5%), AC in 75 (44.6%), and CC in 20 (11.9%). In AA and AC groups, FBS were higher than that of CC group (127.8 ± 42.1, 125.0 ± 42.1 vs 98.0 ± 7.76 mg/dL). IGF-Ⅰlevels of AA and AC groups were lower than that of CC group (207.7 ± 105.8, 220.0 ± 107.6 vs 294.0 ± 82.3 mg/dL), but IGFBP-3 levels of AA, AC groups were higher than that of CC group (3.68 ± 1.17, 3.57 ± 1.25 vs 2.28 ± 0.56 mg/dL). IGF-Ⅰwas in a negative correlation with weight, height, BMI and FBS. In contrast, IGFBP-3 correlated positively with BMI, FBS, and cholesterol.Conclusion: Type 2 diabetes patients had decreased levels of IGF-1 and increased levels of IGFBP-3, which can reduce free IGF-Ⅰ. This result demonstrates that a low free IGF-Ⅰ level can give rise to type 2 diabetes. IGFBP-3 promoter -202 genotype has a control over the concentration of IGFBP-3, but not weight, height, and BMI. However, IGFBP-3 is in a positive correlation with BMI. Thus we suggest that IGFBP-3 promoter -202 genotype influences glucose metabolism not only by controlling IGFBP-3 concentration directly, but also through BMI indirectly.