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肥胖是一种受环境和遗传等多种因素影响的疾病,肥胖及其相关疾病严重影响国民健康,但目前对于肥胖潜在机制尚不清楚,故探索肥胖的潜在机制、识别肥胖易感人群,降低肥胖患病风险,提高国民健康水平,具有重要而深远的意义。研究表明能量代谢信号通路的关键分子—酪氨酸激酶2（Janus kinase 2,JAK2）在肥胖形成中发挥了关键作用。此外,多项研究发现,单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）、DNA甲基化和mRNA表达等因素对基因的修饰效应均能够对肥胖产生效应。但在不同种族人群的研究发现,JAK2基因对肥胖的影响并不一致。缺少系统探讨JAK2基因不同区域甲基化与肥胖的关联研究。并且在中国农村人群中,关于JAK2基因SNP多态性、DNA甲基化水平和mRNA表达与肥胖的关联鲜有报道。因此,本研究从JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平,多角度综合探究JAK2基因与肥胖的关联,以期为肥胖综合防治的措施制定提供科学依据。目的通过病例对照的研究设计,结合农村成年人群的基本特征,从JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平三个维度系统探讨JAK2基因对不同类型肥胖的影响。扩展了对肥胖潜在机制的认识,为早期发现肥胖易感人群提供了新的思路和依据。研究对象与方法1研究对象研究对象来自于“河南农村队列”（注册号为ChiCTR-OOC-15006699）基线人群,采用病例对照研究设计。男性腰围（waist circumference,WC）≥90 cm,女性WC≥80 cm定义为中心性肥胖;身体质量指数（body mass index,BMI）≥24 kg/m2定义为全身性肥胖/超重,BMI≥28 kg/m2定义为全身性肥胖,28＞BMI≥24 kg/m2定义为超重。为了探讨JAK2基因多态性与肥胖的关联,从基线人群中随机选取中心性肥胖者930名,并按照性别和年龄（±3岁）进行匹配,共选取1860名研究对象,经提取DNA后,排除DNA质量不符合检测要求、BMI＜18.5 kg/m2以及SNP分型失败,最终共纳入1742名研究对象（中心性肥胖组866名,正常组876名）。为了探讨JAK2基因DNA甲基化与肥胖的关联,从1742名研究对象,采用随机数字法选取1021名对象（中心性肥胖组456名,正常组565名）检测DNA甲基化水平。为了探讨JAK2基因mRNA表达与肥胖的关联,提取1742名研究对象RNA后,排除RNA的样本量不足或质量不符合检测要求,最终纳入1166名对象（中心性肥胖组542名,正常组624名）检测mRNA表达水平。为了探讨JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平对肥胖的联合作用,将完成了JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平全部检测的702名对象（中心性肥胖组300名,正常组402名）进行综合分析。2研究方法使用全血基因组DNA提取试剂盒对研究对象全血中的DNA进行提取。通过 SNPscan?技术对JAK2基因 rs2149556、rs2230724、rs3780378、rs7847294 和rs7849191位点进行基因分型;采用MethylTargetTM目标区域甲基化测序技术对JAK2基因DNA甲基化水平进行检测。通过总RNA快速提取试剂盒提取白细胞中RNA,采用qRT-PCR方法检测目的基因JAK2和内参基因GAPDH的mRNA表达水平。3统计分析通过t检验、单因素方差分析和χ2检验分析研究对象的基本特征的分布差异。运用Spearman秩相关分析JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平与WC和BMI之间的相关性;采用logistic回归分析JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平对中心性肥胖和全身性肥胖的独立作用及联合作用;通过限制性立方样条图展示JAK2基因DNA甲基化和mRNA表达水平与中心性肥胖和全身性肥胖的剂量反应关系。计算简单相加遗传风险评分（a simple count genetic risk score,SC-GRS）、多基因遗传风险评分（a polygenic risk score,PG-GRS）和可释方差遗传风险评分（explained variance weighted genetic risk score,EV-GRS）,分析三者与中心性肥胖和全身性肥胖的关联;通过广义多因子降维分析JAK2基因SNP-SNP对中心性肥胖和全身性肥胖的交互作用。采用孟德尔随机化法分析JAK2基因DNA甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖的因果关联。采用中介效应分析JAK2基因mRNA的表达水平在JAK2基因多态性、DNA甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖的中介效应。结果1 JAK2基因多态性与肥胖的关联1.1 相关分析:rs3780378 与 WC 和 BMI 呈负相关（rs=-0.05 和 rs=-0.06）;rs7847294 与 BMI 呈负相关（rs=-0.05）;rs7849191 与 BMI 呈正相关（rs=0.05）。1.2 logistic 回归:与野生纯合子相比,SNP 位点（rs2149556、rs2230724、rs3780378和rs7847294）变异纯合子与中心性肥胖和全身性肥胖存在负向关联;rs7849191的变异纯合子与中心性肥胖和全身性肥胖存在正向关联。1.3单体型分析:以TATCC（5个SNP位点保护基因型）为参照,单体型CACAC、CACCT、TGCCT和CACAT与中心性肥胖存在正向关联（2.77（1.03,7.42）、2.88（1.04,7.96）、4.92（1.42,17.05）和 2.78（1.07,7.25））;TGCCT与全身性肥胖/超重存在正向关联（5.80（1.05,31.82））;CACCT与全身性肥胖存在正向关联（2.88（1.04,7.96））。1.4遗传风险评分分析:相关分析显示SC-GRS、PG-GRS和EV-GRS与WC呈正相关,相关系数均为0.05;SC-GRS、PG-GRS和EV-GRS与BMI呈正相关,相关系数分别为0.05,0.06和0.06。logistic回归分析显示,以遗传风险评分的第一四分位数（Q1）为参照,SC-GRS、PG-GRS和EV-GRS的第四四分位数（Q4）与中心性肥胖存在正向关联（1.67（1.26,2.21）、1.68（1.27,2.21）和1.73（1.31,2.27））;与全身性肥胖/超重存在正向关联（1.50（1.13,1.99）、1.49（1.13,1.97）和 1.48（1.12,1.95））;与超重存在正向关联（1.52（1.11,2.08）、1.49（1.09,2.04）和1.48（1.09,2.01））;与全身性肥胖存在正向关联（1.53（1.05,2.24）、1.55（1.06,2.26）和 1.55（1.07,2.26））。2 JAK2基因DNA甲基化水平与肥胖的关联2.1相关分析:启动子区Chr9:4984943位点的甲基化水平与BMI呈正相关,相关系数为0.07。外显子区4个CpG位点（Chr9:4985366、Chr9:4985404、Chr9:4985411和Chr9:4985414）甲基化水平与WC呈负相关（相关系数分别为-0.06、-0.07、-0.07 和-0.07）;6 个 CpG 位点（Chr9:4985378、Chr9:4985404、Chr9:4985407、Chr9:4985409、Chr9:4985411 和 Chr9:4985414）甲基化水平与 BMI呈负相关（相关系数分别为-0.07、-0.08、-0.09、-0.08、-0.07 和-0.10）;Chr9:4985287-Chr9:4985462 片段 DNA 甲基化水平与 BMI 呈负相关（rs=-0.07）。2.2 logistic回归:启动子区Chr9:4984943位点DNA甲基化水平与中心性肥胖、全身性肥胖/超重、超重存在正向关联（1.18（1.01,1.38）、1.23（1.05,1.44）和 1.26（1.06,1.50））。外显子区 Chr9:4985378、Chr9:4985404、Chr9:4985407、Chr9:4985409、Chr9:4985411、Chr9:4985414 和 Chr9:4985432 位点 DNA 甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖存在负向关联;Chr9.4985287-Chr9.4985462片段甲基化水平与中心性肥胖、全身性肥胖/超重、超重存在负向关联（0.21（0.06,0.79）、0.08（0.02,0.27）和 0.03（0.01,0.12））。2.3剂量反应关系:启动子区Chr9:4984943位点DNA甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖呈正相关（P＜0.05）;外显子区Chr9:4985404位点DNA甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖呈负相关（P＜0.05）。2.4孟德尔随机化法:JAK2基因外显子区DNA甲基化水平与中心性肥胖和全身性肥胖存在因果关联（P＜0.05）。3 JAK2基因mRNA表达水平与肥胖的关联3.1相关分析:JAK2基因mRNA表达水平与WC和BMI相关（相关系数rs分别为-0.11和-0.10）。3.2 logistic回归:JAK2基因mRNA表达水平与中心性肥胖、全身性肥胖/超重、超重、全身性肥胖存在负向关联（0.79（0.70,0.89）、0.86（0.79,0.94）、0.89（0.81,0.97）和 0.73（0.58,0.92））。3.3剂量反应关系:JAK2基因mRNA表达水平与中心性肥胖和全身性肥胖呈负相关（P＜0.05）。4 JAK2基因多态性、DNA甲基化和mRNA表达水平的联合作用与肥胖的关联4.1中介分析:发现JAK2基因mRNA表达水平在JAK2基因SNP位点（rs3780378）与肥胖中存在中介效应。4.2联合作用分析:JAK2基因保护基因型、DNA启动子区低甲基化水平、DNA外显子区高甲基化水平和mRNA高表达水平对肥胖存在负向协同作用。联合保护数量值的增加与中心性肥胖、全身性肥胖/超重、超重、全身性肥胖存在负向关联（0.95（0.90,1.00）、0.93（0.89,0.98）、0.93（0.88,0.99）和 0.92（0.86,0.99））。结论1 JAK2基因 rs2149556、rs2230724、rs3780378 和 rs7847294 位点变异与肥胖呈负相关,rs7849191位点变异与肥胖呈正相关。2 JAK2基因启动子区Chr9:4984943位点甲基化与肥胖呈正相关;JAK2基因外显子区 CpG 位点（Chr9:4985378、Chr9:4985404、Chr9:4985407、Chr9:4985409、Chr9:4985411、Chr9:4985414、Chr9:4985432 和 Chr9:4985435）以及片段Chr9:4985287-Chr9:4985462甲基化水平与肥胖呈负相关。并且JAK2基因外显子区甲基化水平与肥胖之间存在因果关联。3 JAK2基因mRNA表达水平与肥胖呈负相关。4 JAK2基因多态性的保护基因型、启动子区的低甲基化、外显子区的高甲基化和mRNA水平高表达对肥胖保护效应的具有协同作用。