대사증후군과 제2형 당뇨병 환자에서 RBP4, HNF-1α, IL-6 유전자의 단일염기 다형성 분석

Abstract

[한글]대사증후군은 생활습관의 현대화와 함께 유병률이 증가하고 있는 대표적인 성인병의 하나로 허혈성 심질환, 비만, 당뇨병 등과 밀접한 관계를 가진다. 대사증후군과 유사한 증상이 처음 기술된 것은 1920년이지만 최초로 정의된 것은 1988년의 일이며, 이후 약 20년에 걸쳐서 대사증후군의 유병률이 급격하게 증가하고 있는 원인에는 여러 가지 이유가 있을 수 있지만 생활습관의 변화와 함께 개인의 유전적 특성도 큰 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 1988년에 시작되어 2003년에 해독을 끝낸 인간 유전체 프로젝트를 필두로 한 최근의 유전체 연구의 발전은 개인별 유전성향의 차이를 설명하기 위해서 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism; SNP)을 많이 이용하고 있다. 본 연구에서는 대사증후군 및 당뇨병과 관련이 있는 RBP4, HNF-1α, IL-6 유전자에서 발견되는 SNP와 질병 위험요인과의 관련성을 연구하였다. 본 연구에 이용한 시료는 연세대학교 원주의과대학 평생건강관리센터에서 진행중인 한국인 유전체 코호트 사업에서 이 사업에 참여한 사람들의 genomic DNA를 분리하여 사용하였다. RBP4, HNF-1α, IL-6 유전자의 SNP 분석을 위하여 Tm-shift assay를 시행하였다. 이 방법은 정상과 변이된 유전자에 대한 allele specific primer를 별도로 제작하여 real-time PCR을 실시하는 과정에서 반응으로 얻어지는 산물의 녹는점(melting temperature, Tm)을 이용하여 SNP를 찾는 것이다. 이를 이용하여 SNP를 분석한 부위는 RBP4 -803G/T, HNF-1α intron 1 401A/G, HNF-1α intron 2 572A/G와 IL-6 -174G/C이며, 이들 유전자에서 발견되는 SNP와 질병 위험요인들과의 상관관계를 분석하였다. 정상 집단 100명, 대사증후군 집단 80명, 제2형 당뇨병 집단 67명, 당뇨병 및 대사증후군 집단 40명을 대상으로 SNP 분석을 시행한 결과는 다음과 같다.

1. SNP 유전자형을 분석한 결과 wild homozygous형, heterogygous형, mutant homozygous형으로 분류했을 때 HNF-1α 572(intron 2)번 부위의 SNP는 각 군을 통틀어 볼 때 유의한 차이를 보였고, 정상 대 당뇨, 대사증후군 대 당뇨, 정상 대 대사증후군과 당뇨에서 유의한 차이를 보였다.

2. SNP 유전자형을 wild carrier와 mutant homozygous로 분류하였을 때 HNF-1α 572(intron 2)의 SNP는 각 군을 통틀어 유의한 차이를 보였고, 당뇨 대 정상/당뇨 대 대사증후군, 대사증후군과 당뇨 대 정상/대사증후군과 당뇨 대 대사증후군에서 유의한 차이를 보였다. SNP 유전자형을 wild homozygous와 mutant carrier로 분류하였을 때 HNF-1α 401(intron 1)의 SNP는 대사증후군대 정상, HNF-1α 572(intron 2)의 SNP는 당뇨 대 정상에서 유의한 차이를 보였다.

3. RBP4의 경우 mutant homozygous form이 발견되지 않았고, wild type과 heterogygous사이에는 통계적 의의가 발견되지 않았으며, IL-6의 경우에는 본 연구에서 사용한 어떤 시료에서도 SNP가 발견되지 않았다.

4. 제2형 당뇨병 및 대사증후군과 관련된 지표들과 SNP 유전자형의 관계에서, 몇몇 지표들이 통계적으로 유의한 차이를 보였으나, 질병군에 따라 결과가 상이하고 동일 질병군내에서도 관련지표들의 변화양상이 다양하여 일관성을 찾을 수 없었다.

이상의 결과로 미루어 볼 때 대사증후군과 제2형 당뇨병 발현에는 유전적 요인이 일부 관여하고 있으나 환경적 요인도 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

[영문]Metabolic syndrome, which is one of the most prevalent diseases, is a cluster of symptoms associated with ischemic heart disease, obesity and diabetes. Several factors are identified for increased incidence and personal genetic background is also enrolled in pathogenesis. To explain inter-personal differences, single nucleotide polymorphisms are widely used. In this study, association of risk factors and several SNPs in RBP4, HNF-1α, and IL-6 were analyzed. From Korean Genomic Research Cohort sample, 100 normal persons, 80 persons with metabolic syndrome, 67 persons with diabetes, and 40 persons with metabolic syndrome and diabetes were included in this study. Genomic DNAs were used for SNP genotyping with Tm-shift assay. Target SNPs were RBP4 -803G/T, HNF-1α 401A/G, HNF-1α 572A/G, and IL-6 -174G/C. I found several points with statistically significant : 1) SNPs of HNF-1α 572 were not independent between the groups of normal vs type 2 diabetes, metabolic syndrome vs type 2 diabetes, and normal vs metabolic syndrome and type 2 diabetes. 2) When categorized into two genotypes of wild carrier and mutant homozygous, HNF-1α 572 were significantly distributed in normal vs type 2 diabetes, nomal vs metabolic syndrome, metabolic syndrome vs diabetes, and metabolic syndrome vs metaboic syndrome and type 2 diabetes. 3) When categorized into two genotypes of wild homozygous and mutant carrier, HNF-1α 401 and 572 were statistically significant in normal vs metabolic syndrome and normal vs type 2 diabetes, respectively. 3) Mutant homozygous type of RBP4 803 was not found and there was no statistical significace between wild homozygous and heterozygous SNPs. 4) Any mutant mutant of IL-6 -174 were not confirmed in this study. 5) Several markers associated with diabetes and metabolic syndrome were different according to SNPs, but the results were not constant among disease groups. Taken together, we found a few different pattern of SNPs in this study, for example, there is no mutant IL-6 -174, and although genetic factors are seemed to be related in pathogenesis of diabetes and metabolic syndrome in a part, environmental factors might be more associated ones.