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糖尿病(diabetes mellitus,DM)是由遗传和环境等多种因素所引起的代谢紊乱性疾病,主要特征是高血糖,同时伴有胰岛素分泌不足及胰岛素作用障碍,致使脂肪、碳水化合物、蛋白质代谢紊乱,最终造成多种器官慢性损伤及功能障碍衰竭。2型糖尿病(T2DM)是糖尿病中最常见的类型,约占糖尿病病例总数的90%,目前对其发病机制还没完全明了。在T2DM发病机制、药物开发和干预治疗的研究中,T2DM动物模型的构建和使用有着非常重要的意义。与其他模式动物相比,小型猪的脏器系数更近于人类;另一方面猪的胰岛素与人类的胰岛素只差一个氨基酸,对糖的吸收、转运和利用等方面与人类更为相似。本实验使用广西巴马小型猪制作T2DM模型,同时对4个与T2DM可能存在相关的基因进行SNP检测,并与T2DM发生率及其相关指标进行相关分析,以期筛选出与2型糖尿病发生密切相关的SNP位点,为广西巴马小型猪2型糖尿病易感家系的培育提供理论依据。选取广西巴马小型猪86头,对其PPARy-2基因外显子2的19813A/G多态性位点进行PCR-RFLP检测分型。选取19813AA基因型个体18头(8头公,10头母)和19813AG基因型个体28头(14头公,14头母),饲以高脂高糖的日粮,进行为期210d 2型糖尿病的建模试验。以参与建模试验的46头猪为研究对象,对其TNF-α,Leptin和Nor-1基因进行SNPs检测。选择PPARy-2基因19813AA的公猪1头和母猪5头进行交配,建立19813AA纯合家系;选择PPARy-2基因19813AG的公猪1头和母猪5头进行交配,观察其后代基因型的分布,以期获得19813GG纯合家系。本实验的研究结果如下:1.从T2DM建模实验开始到第120d,实验猪的平均血清Glu和INS水平逐渐上升,120d到150d逐渐下降,150d到210d又有所上升。建模试验结束时共有20头猪发生T2DM,建模成功率为43.5%。发生T2DM的公猪12头,占实验公猪的54.5%;发生T2DM的母猪8头,占实验母猪的33.3%,雄性的糖尿病发病率明显高于雌性。2、PPARγ-2基因19813A/G的分组对比试验结果表明,19813AG的发病率为 46.4%(13/28),19813AA 型的发病率为 38.9%(7/18)。T2DM 组中,AG基因型个体占65.0%(13/20),AA型个体占35.0%(7/20)。正常组中,AG基因型个体占57.7%(15/26),AA型个体占42.3%(11/26)。经卡方检验发现PPARγ-2基因19813A/G基因型频率及基因频率在T2DM组和正常组差异不显著(P>0.05)。但建模试验结束时,19813AG基因型的空腹Glu值显著高于19813AA型(P<0.05),说明该A→G突变位点与2型糖尿病具有一定的相关性。3.对TNF-α,Leptin及Nor-1部分外显子进行多态性分析,共发现:TNF-α基因外显子1的209C→T和233C→T,外显子3的1827T→C,这3个突变均为同义突变;Leptin基因外显子1的881G→A和外显子2的3390T→C,3638G→T,其中881G→A突变导致Leptin的第19位氨基酸由缬氨酸变为异亮氨酸,其他2个突变均为同义突变;所检测的Nor-1基因5个外显子均没有发现有SNP位点。4.Leptin基因外显子1的881G→A位点在群体结构中分布处于Hardy-Weinberg 平衡状态,3 种基因型(881AA6头,881AG25 头,881GG 15头)的分布符合1:2:1的分离比例(χ2=3.86,P>0.1)。与T2DM相关分析发现:在46头建模试验猪中,881AA,881AG,881GG基因型发生T2DM 的比例分别为 16.7%(1/6),64.0%(16/25)和 20.0%(3/15)。T2DM组中,881AG基因型个体占80%,881GG型个体的占15%,881AA型个体占5%;正常组中,881AG基因型个体占34.6%,881GG型个体的占46.2%,881AA型个体占19.2%。T2DM组与正常组基因型频率的分布差异极显著(P=0.0091)。881AG基因型的空腹Glu值明显高于其他两种基因型,其中180d显著高于881AA和881GG基因型的空腹Glu水平。881AG基因型个体表现出对T2DM敏感的趋势。5.对PPARy-2基因外显子2的19813A/G两种基因型(A1A1,A1G1)与Leptin基因外显子1的881G/A三种基因型(A2A2,A2G2,G2G2)进行二联组合的相关分析,发现组合A1G1A2G2的T2DM发病率达73.3%(11/15),高于PPARy-2 19813AG 46.4%的发病率和Leptin 881AG 64%的发病率。实验结束时组合A1G1A2G2的空腹Glu水平显著高于组合A1A1A2G2,A1A1G2G2,A1G1A2A2和A1G1G2G2(P<0.05)。提示 PPARy-2 19813AG 基因型与 Leptin 881AG基因型对T2DM的发生有协同作用,PPARy-2 19813AG与Leptin 881AG的组合基因型A1G1A2G2可作为广西巴马小型猪2型糖尿病易感性的一种遗传标记。