关键词： 线粒体tRNALeu(UUR)基因；1型糖尿病；谷氨酸脱羧酶抗体

【摘要】目的线粒体tRNA^Leu(UUR)基因3243位点A→G突变是糖尿病的致病基因之一。本研究是为了了解该基因的突变在中国1型糖尿病患者中的情况以及与自身免疫导致1型糖尿病有无关联。方法对116例随机收集的1型糖尿病患者用聚合酶链反应-限制性内切酶消化作该点突变的筛选；82例患者同时进行了谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体的测定。结果发现1例该点突变(0.86%)，48例GAD抗体阳性(58.5%)。线粒体tRNA^Leu(UUR)基因突变携带者GAD抗体阴性，其家系成员糖尿病有不同的发病方式，但均表现为胰岛素缺乏。结论线粒体tRNA^Leu(UUR)基因异常所致糖尿病表现为胰岛素缺乏可能与自身免疫胰岛炎无关，而是一种独特的糖尿病亚型。

Point mutation of mitochondrial tRNA^Leu(UUR) gene and type 1 diabetes mellitusXiao Jianzhong,Chen Shiming,Yang Wenying,et al.Department of Endocrinology, China-Japan Friendship Hospital,Beijing,100029

【Abstract】ObjectiveMitochondrial tRNA^Leu(UUR) gene nt3243 A→G point mutation is one of the diabetic genes. This study aims to know the prevalence of the mutation in type 1 diabetes mellitus and whether serum autoimmune insulitis marker coexits with the mutation.MethodsThe mutation had been screened from 116 unrelated patients with type 1 diabetes mellitus by ApaI digestion of product of polymerase chain reaction amplification. Glutamic acid decarboxylase (GAD) antibody was detected in 82 cases.Results1 case had the mutation (0.86%) but negative GAD antibody. None of the 48 patients with positive GAD antibody and none of the 41 patients with slowly progressive type 1 diabetes mellitus had the mutation. The diabetic family members demonstrated different onset types but shared the characteristic of insulin defficiency.ConclusionOur limited data suggested that diabetes mellitus caused by mitochondrial tRNA^Leu(UUR) nt3243 A→G mutation was a distinct subtype and the phenotype of insulin dependent (or requiring) might not relate with autoimmune pancreatic isletis.

【Key words】Mitochondrial tRNA^Leu(UUR) geneType 1 diabetes mellitusGAD antibody

(Chin J Endocrinol Metab, 1998,14：172-174)

1型糖尿病是由多种遗传因素和多种环境因素造成的自身免疫性胰岛炎、胰岛B细胞破坏，导致胰岛素分泌绝对缺乏造成的疾病^〔1〕。其遗传易感性与人类白细胞相关抗原(HLA)特别是II类抗原等密切相关^〔2〕，近年来发现线粒体tRNA^Leu(UUR)基因的突变也是1型糖尿病致病基因之一^〔3，4〕。为了解该基因的突变在中国1型糖尿病患者中的情况以及与自身免疫导致的1型糖尿病有无关联，我们进行了以下研究。

对象与方法

一、对象

116例1型糖尿病患者，符合WHO的糖尿病诊断标准，其中酮症发病的75例，年龄2～64岁，平均发病年龄24±13岁，缓慢进展型1型糖尿病41例，年龄24～64岁，平均发病年龄34±11岁。对发现有线粒体tRNA^Leu(UUR)基因点突变的患者家系成员进行糖尿病及耳聋病史询问，有条件的尽量作基因突变的检测。

二、方法

1.线粒体tRNA^Leu(UUR)基因3243位点A→G突变检测：所有对象采血5-10ml，用EDTA-Na₂抗凝，酚：氯仿抽提，冰乙醇沉淀法提取白细胞总DNA。用总DNA0.1μg为模板，多聚酶链反应(PCR)扩增包括3243位点的线粒体DNA。引物为5'-AAGGTTCGTTTGTTCAACGA-3'和5'-GGCCTAGGTTGAGGTTGACC-3'在94℃变性45秒，56℃退火30秒，72℃延伸75秒，循环30次，72℃延伸5分钟，扩增产物用10u的ApaI消化，1.5%的琼脂糖电泳，溴乙锭染色，紫外灯下观察结果。阳性对照由Massen教授提供(荷兰莱顿，Sylvius laboratory)。

2.谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体测定：82例患者(酮症发病1型糖尿病57例，缓慢进展型1型糖尿病25例)进行了GAD抗体测定，方法为放射免疫沉淀法，由澳大利亚国际糖尿病研究所的Paul zimmet教授协作完成^〔5〕。

结果

在116例1型糖尿病患者中，检出线粒体tRNA^Leu(UUR)3243位点A→G突变1例，检出率为0.86%。进行GAD抗体检测的82例1型糖尿病中，阳性(＞18u)48例，总阳性率为58.5%，其中酮症发病的和缓慢进展型的1型糖尿病分别为30例和18例(52.6%，72%)。唯一1例线粒体基因突变的患者，18岁，因口渴、多饮多尿1月，化验检查空腹血糖14.8mmol/L，餐后2小时血糖19.7mmol/L，尿酮体，以1型糖尿病诊断住院。入院后查GAD抗体阴性(5u)，空腹、餐后1小时及餐后2小时C肽水平为0.56、0.99和1.65nmol/L。其外祖母、母亲、舅舅、姨妈均为糖尿病病人，附图。外祖母、母亲已逝世，舅舅(II6)因神经性耳聋，输右旋糖酐后出现症状而诊断糖尿病，姨妈(II4)是妊娠

附图线粒体tRNA Leu(UUR)3243 A→G突变家系

FigurePedigreewith mitochondrial tRNA^Leu(UUR) A→Gmutation

时发现的糖尿病，2人发病年龄均＜30岁，开始可以用口服降糖药物控制，3年内出现显著的胰岛素缺乏，改为胰岛素治疗，家系中姨妈及其女(III2)作基因点突变检测也证实有同一突变存在。

讨论

线粒体基因组在人体细胞内独立于染色体基因组，由于受精卵的线粒体几乎全部来源于卵细胞，因此线粒体DNA是母系遗传的^〔6〕。1992年，Ballinger^〔7〕首先报道了线粒体DNA的10.4kb的丢失，导致糖尿病的1个家系。同年van den Ouweland发现另1家系的糖尿病是线粒体的tRNA^Leu(UUR)基因的异常即第3243位点A→G的点突变引起的^〔8〕。世界各地陆续有该基因突变致糖尿病的病例报道^〔9～11〕。1型糖尿病患者中有该基因突变的报道^〔3〕。在我们的116例1型糖尿病中仅有1例线粒体tRNA^Leu(UUR)基因的突变检出，与其他作者的结果相近，说明其不是1型糖尿病主要的致病基因。有此基因异常临床以2型糖尿病为表现发病的患者，在出现症状后比较短的时间内出现明显的胰岛素分泌缺乏，需要胰岛素治疗，与缓进型1型糖尿病临床表现相似。

在本研究中发现的1例1型糖尿病患者发病仅1月，GAD抗体阴性。GAD抗体有特异性高，维持时间长的特点，在近期发病的1型糖尿病患者GAD抗体阳性率为69～100%^〔5，12〕，是标志自身免疫胰岛炎一个特异性很强且阳性率高的指标，但敏感性并非100%，不能除外此例是一假阴性。但是，本组48例GAD抗体阳性的病人中，无线粒体基因突变检出；41例表现为缓进型的1型糖尿病患者(25例作GAD抗体，阳性率72%)也无一例线粒体tRNA^Leu(UUR)基因点突变检出。说明在有自身免疫胰岛炎血清学标志的1型糖尿病患者和表现缓慢进展的“1型糖尿病”的患者中该基因点突变的检出率不是普遍的。有此突变并且表现为“1型糖尿病”不一定具备自身免疫胰岛炎的根据。

到目前为止的报道中(除Oka以外)，尚未见其他作者报道线粒体基因有突变的1型糖尿病病人有免疫胰岛炎的阳性血清学指标，胰岛素分泌缺乏的机理可能不是通过免疫学介导的。线粒体基因的转录和翻译的异常，呼吸链辅酶的缺乏，能量产生异常，直接影响B细胞功能，影响胰岛素的分泌，可能是糖尿病发病的原因。tRNA^Leu(UUR)基因3243位点突变有合并心肌病及充血性心力衰竭的报道，但少见有合并预激综合征的文献报道。预激综合征的发生与基因异常有无关系，值得进一步观察。

目前，糖尿病的分类一种根据临床是否依赖胰岛素而生存分为胰岛素依赖型(IDDM)和非胰岛素依赖型(NIDDM)，另一种根据与免疫是否有关将糖尿病分为1型和2型。一般将IDDM和1型等同看待，实际上临床表现为胰岛素缺乏或依赖并非全由自身免疫胰岛炎引起，可能有不同的亚型。线粒体基因突变引起糖尿病的特点是母系遗传，可伴耳聋，发病较年轻，胰岛功能较差，临床上可以以1型糖尿病、2型糖尿病或妊娠糖尿病为表现，也有象本研究中的舅舅以耳聋为首发症状。并不一定每个成员都有耳聋，但共同的一点是胰岛素缺乏，在发病后较短时间需要胰岛素治疗。由于线粒体基因异常导致糖尿病的特殊表现，van den Ouweland建议将线粒体tRNA^Leu(UUR)A→G突变定为一种糖尿病的亚型，称为MIDD(maternally inherited diabetes and deafness)^〔13〕。我们认为，根据糖尿病的临床表现分类对治疗的选择有方便之处，但对于发病机理的研究，将糖尿病分为1型和2型甚至亚型也可能更恰当。线粒体tRNA^Leu(UUR)基因A→G突变所致的糖尿病，临床表现为“1型糖尿病”，但并不一定与自身免疫性胰岛炎有关，而是一种独<