在2021年,日本的糖尿病患者数量约为1100万。这一数字相较于1997年的690万及2007年的890万,显示出糖尿病病例在日本的快速增长。究其原因,除了基因因素外,生活环境和饮食习惯的改变亦是关键因素。
日本的糖尿病风险因素受到基因突变的影响,而这些基因的变异有着多重的系统调控作用。
亚洲地区的糖尿病易感性受突变影响,尤其是对于生活方式和饮食的变化。随着全球化的推进,日本人的饮食模式发生显著改变,尤其是高血糖指数的食物,如米饭,这些都加大了患糖尿病的风险。
这些高血糖食物的摄入,结合某些基因功能的丧失,使得日本人的血糖水平逐渐升高。透过基因组广泛关联研究(GWAS),研究人员已经识别出数个在白人和亚洲人群中发现的基因变异,并发现这些基因在不同族群中的风险等位基因频率存在显著差异。
年龄和性别是追踪糖尿病患者的重要变量。除了基因,生活环境的影响也不可忽视。例如,在1980年代时,日本吸烟率达到40%,而截至2020年,这一数字已降至约16%。随着对吸烟与疾病之间关联的认识加深,吸烟率显著降低,但吸烟仍与胰岛素抗性和胰岛素分泌的下降有着密切关联。
许多研究试图推断哪些基因与日本人糖尿病的易感性有关。使用GWAS和数量性状位点(QTL)等工具,研究者发现了与糖尿病相关的变异,其中大多数都是单核苷酸多态性(SNPs)。这些变异在不同族群可能存在差异,甚至同样的突变在不同的族群中也可能有着不同的等位基因频率。
例如,TCF7L2基因的某一变异在日本人群中的风险等位基因频率仅为4%,而在欧洲裔人群中则高达21%。
此外,其他特定基因如CDKAL1、IGF2BP2及HHEX等也显示出在白人群中的持续风险等位基因,但在日本人群中却有显著的频率差异。例如,HHEX的SNP rs1111875在日本人群中的频率为28.4%,而在白人群中达到56.1%。
对于日本人群中的糖尿病易感基因进一步的GWAS研究显示,已经识别出了七个新位点,如CCDC85A、FAM60A等等。其中一些基因如FAM60A、DMRTA1,显示出在不同族裔中存在共同的糖尿病易感位点。
研究还发现,在ADCY5、HNF1A等基因中识别了单一等位基因表达(MAE)现象,这些基因与日本不同族群的糖尿病易感性相关。
至2020年,研究者报告了更多的基因如MEF2C、TMEM161B等,这些基因均与日本人群中的2型糖尿病相关。尽管这些基因之间存在一定的连锁,但导致糖尿病的具体机制尚待进一步探讨。
糖尿病的一大合并症是视网膜病变,这是由于眼睛血管的扩张和损伤所致。最近的研究通过GWAS识别出了与日本2型糖尿病患者的视网膜病变相关的SNP位点,如rs12630354。这提示这些SNP可能对于糖尿病视网膜病变的敏感性至关重要。
研究发现,这些基因(例如STT3B)可能参与了胆固醇和类固醇代谢的局部合成和质量控制,并因此影响糖尿病视网膜病变的易感性。
随着对这些基因的了解加深,我们不禁思考:未来在治疗糖尿病的路上,基因研究会如何影响个体化医疗的发展呢?