摘要:加利福尼亚州帕萨迪纳市凯撒医疗机构的认证遗传咨询师 Mónica Alvarado 表示:“对于大多数患有糖尿病的人来说,这并不是由单一的遗传因素或环境因素造成的,而是两者的结合。”
糖尿病确实有家族遗传的倾向。你可能想知道这是否意味着这种疾病有遗传原因。
答案很复杂,取决于糖尿病的类型和其他因素,例如饮食、生活方式和环境。
加利福尼亚州帕萨迪纳市凯撒医疗机构的认证遗传咨询师 Mónica Alvarado 表示:“对于大多数患有糖尿病的人来说,这并不是由单一的遗传因素或环境因素造成的,而是两者的结合。”
遗传因素对糖尿病风险的影响最终取决于糖尿病的类型。下面我们来看看遗传因素如何影响每种疾病。
1 型糖尿病
1 型糖尿病 是由于人体免疫系统攻击并破坏胰腺中产生胰岛素的细胞而引起的,胰岛素是一种帮助将葡萄糖(糖)运送到细胞中用作能量的激素。当血液中的葡萄糖水平过高时, 就会导致 高血糖症。
患有 1 型糖尿病的人必须注射药物来替代身体无法产生的胰岛素,并且每天监测血糖水平。
这种形式的糖尿病通常出现在儿童期或成年早期,这就是为什么它以前被称为青少年糖尿病。但该病可发生在任何年龄。在确诊之前,攻击产生胰岛素的β细胞的自身抗体可能已在血液中存在多年。然而,这些自身抗体的存在并不能保证一个人会患上这种疾病。
纽约石溪医学院糖尿病护理医学主任、医学博士 Joshua Miller 解释说:“我们知道一些与攻击胰腺有关的自身抗体,我们可以对它们进行筛查,但有些患者的自身抗体呈阳性,却从未患上 1 型糖尿病。”
在美国,白人患 1 型糖尿病的几率高于其他种族和民族。全球生活在寒冷北方的人也是如此。此外,1 型糖尿病更有可能在冬季发病。据观察,这种疾病是由病毒感染引发的。
婴儿时期的营养也可能起到一定作用。2017 年发表的一项研究发现证据表明,婴儿时期进行母乳喂养可以降低 患 1 型糖尿病的风险。
1 型糖尿病患者患其他自身免疫性疾病的风险也更高,例如 格雷夫斯病、 桥本甲状腺炎、 乳糜泻和恶性贫血。
虽然有 1 型糖尿病家族史的人可能容易患上此病,但大多数情况下的遗传模式尚不清楚。
2 型糖尿病
2 型糖尿病是由于人体无法正常使用胰岛素而导致的,这种情况称为 胰岛素抵抗。起初,胰腺会产生更多的胰岛素来补偿,但随着时间的推移,胰岛素不足以将血糖保持在正常水平。90% 至 95% 的糖尿病病例都是 2 型糖尿病,这种疾病通常发生在 45 岁以上的人群中。
超重或肥胖是 2 型糖尿病的一个重要风险因素。 如果大多数族群的人的 身体质量指数 (BMI)(使用体重与身高之比计算出的体重指标)为 25 或更高, 则他们有罹患 2 型糖尿病的风险。
但即使体重不超标,黑人、阿拉斯加原住民、美洲印第安人、亚裔美国人、西班牙裔或拉丁裔、夏威夷原住民或太平洋岛民患 2 型糖尿病的风险也更高。 如果亚裔美国人的 BMI 达到或超过 23,则面临风险,而太平洋岛民的 BMI 达到或超过 26,则面临风险。
心血管健康状况,例如高血压、低水平 HDL(“好”)胆固醇、血液中高水平甘油三酯或有心脏病或中风病史,也与 2 型糖尿病有关。 患有抑郁症或多囊卵巢综合征也是如此。
Alvarado 表示,家族病史对 2 型糖尿病的影响比 1 型糖尿病更明显。“如果你观察患有 2 型糖尿病的人,你会发现他们的家族中更有可能有人患有糖尿病、肥胖症或其他风险因素。”但她提醒说,很难知道这种影响是仅仅由基因决定的,还是共同的环境和生活方式。“也可能他们共同的并不是基因变异,”阿尔瓦拉多说。“也许他们共同的饮食或缺乏锻炼的机会,这取决于他们住在哪里。”
妊娠糖尿病
在怀孕期间,女性通常会产生一定程度的胰岛素抵抗,以确保有足够的葡萄糖为成长中的胎儿提供能量。大多数孕妇不会患上 妊娠糖尿病,但有些孕妇会。与 2 型糖尿病一样,基因、环境和生活方式等因素可能共同起作用。许多患上这种疾病的女性至少有一位近亲,如父母或兄弟姐妹,曾患过妊娠糖尿病或 2 型糖尿病。
妊娠糖尿病与妊娠期高血压(称为先兆子痫)和早产有关。患有妊娠糖尿病的母亲所生的婴儿出生体重往往高于正常体重,这可能导致分娩时出现并发症。患有妊娠糖尿病的母亲所生的婴儿也更有可能在出生后不久出现危险的低血糖水平。这些孩子在以后的生活中患肥胖症、心脏病和 2 型糖尿病的风险会增加。
妊娠期糖尿病的患病率不断上升,影响到美国所有妊娠的 14%。母亲年龄的增长可能是一个因素。此外,一半患有妊娠糖尿病的女性会发展为 2 型糖尿病。
导致糖尿病的基因突变涉及负责胰岛素生成或身体利用胰岛素的能力的蛋白质。
突变导致蛋白质无法正常发挥功能。
在某些情况下,基因检测可以识别这些突变,但它们提供的信息的实用性各不相同。首先,这取决于糖尿病是单基因的还是多基因的。
单基因糖尿病
在所有糖尿病病例中,有 1% 到 4% 的糖尿病是由单个基因突变引起的。换句话说,这种疾病是单基因的。 这意味着你可以精确定位并检测单个基因。
两种最常见的单基因糖尿病形式是青少年成人型糖尿病(MODY),通常出现在青少年时期或成年早期,以及新生儿糖尿病(NDM),最常见于新生儿和婴儿。
移动性
某些类型的 MODY 会导致血糖水平略高,但终生保持稳定,导致无症状或症状轻微,也不会出现并发症。其他类型的 MODY 可能需要用胰岛素或一类称为磺酰脲类的口服药物治疗,这些药物可增加 β 细胞的胰岛素释放。
伊利诺伊州诺斯布鲁克芝加哥遗传咨询公司创始人、认证遗传咨询师 Scott Weissman 指出,至少有 10 种基因与 MODY 形式有关。
最常见的突变发生在 GCK 基因或 HNF1A 基因中。
Weissman 表示,30% 至 60% 的 MODY 病例是由 GCK 突变引起的,他引用该统计数据作为基因检测为何有用的一个例子。“尽管患者的血液检查结果显示他们患有 1 型糖尿病,但这种突变实际上并不需要胰岛素,因为这对疾病的治疗没有影响。”检测将告诉医生他们不需要注射胰岛素,从而避免不必要的治疗。此外,他们的亲属可以接受基因检测并监测 MODY 的发展情况。
二甲基亚砜
以美国为例,每 40 万名婴儿中就有 1 人患有 NDM,通常发病于出生后的前 6 至 12 个月。患有 NDM 的婴儿无法产生足够的胰岛素,这种疾病经常被误认为是 1 型糖尿病。他们出生时往往体型较小,生长速度也比没有 NDM 的同龄人慢。对于大约一半患有 NDM 的婴儿来说,这种疾病是永久性的;对于另一半来说,这种疾病会消失,但以后可能会再次出现。大多数 NDM 测试将检查三个基因:KCNJ11、ABCC8 或 INS。
大多数 NDM 和 MODY 都是由常染色体显性突变引起的,这意味着当父母中只有一人携带致病基因时,这些疾病就会遗传给孩子。在这些情况下,携带该基因的父母有 50% 的机会生出患病的孩子。
多基因糖尿病的定义
大多数 1 型和 2 型糖尿病以及妊娠糖尿病都是多基因疾病。这意味着它们涉及多个基因以及与环境和生活方式因素的复杂相互作用。
Alvarado 表示,基因检测对多基因糖尿病的作用有限,“基因检测只能揭示一个人患 1 型或 2 型糖尿病的关联或概率,因为这种疾病不仅仅是由基因变异引起的。” 测试无法确定某些人是否会继续患上这种疾病。事实上,更传统的诊断测试,如糖化血红蛋白(一种血糖测量方法),通常比基因检测更有助于确定某人是否患有糖尿病并确定应采取何种治疗方法。
然而,Weissman 认为,随着时间的推移,多基因风险评分(即研究单核苷酸多态性 (SNP) 的常见基因变异)将成为更有用的诊断工具。对于 2 型糖尿病来说尤其如此,这种疾病可以通过健康的饮食和生活方式来预防。
“根据人们拥有的 SNP 组合,研究人员可以对他们患 2 型糖尿病的风险进行评分,看他们处于低风险、中等风险还是高风险,”Weissman 补充说,理论上,这些信息将帮助人们采取行动,例如改变饮食或锻炼习惯,或者戒烟。风险评分可用于评估生活方式的改变,从而降低患 2 型糖尿病的可能性。
Miller 博士指出,Trialnet 正在进行一项关于遗传风险评分的有前景的研究,Trialnet 是一个专注于 1 型糖尿病的国际研究联盟,得到了美国国立卫生研究院和私人组织的支持。
例如,2018 年发表的一项 Trialnet 研究调查了 1 型糖尿病患者的亲属,这些亲属本身没有患上这种疾病,但确实有一种或多种阳性自身抗体。研究发现,较高的遗传风险评分有助于预测他们是否会发展为 1 型糖尿病。
“该研究领域最大的挑战是让大多数科学家感到困惑:为什么一些自身抗体呈阳性的患者不会患上 1 型糖尿病?”Miller 说:“这是最令人感兴趣的领域,因为如果你能确定这些患者身上的某些保护因素,阻止自身抗体呈阳性的个体杀死他们的 β 细胞,那么也许你就能阻止他们患上 1 型糖尿病。”
与此同时,即使没有基因检测,关注家族病史和糖尿病风险因素也是明智之举。并非所有糖尿病病例都可以预防,但您的 DNA 也并非每次都能决定您的命运。
来源:康嘉年華