引用本文: 曾正洪, 鐘莉, 王敏, 雷春利. 內皮型一氧化氮合酶(eNOS)基因a/b多態性與糖尿病視網膜病易感性的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2015, 15(8): 898-906. doi: 10.7507/1672-2531.20150152 復制
糖尿病視網膜病是糖尿病常見的微血管并發癥之一,其常導致雙眼不可逆性盲 [1-3]。長期的高血糖是其發生的主要原因,除此之外,遺傳因素在糖尿病視網膜眼病發病中起重要作用。目前已發現糖尿病視網膜病與人類白細胞抗原、血管緊張素轉換酶、一氧化氮合酶等基因有關 [4-8]。其中一氧化氮合酶基因的相關研究較熱門。一氧化氮(NO)對視網膜微循環的調節起重要作用,非特異性一氧化氮合酶(NOS)抑制劑可保護視網膜免受缺血損傷,提示NO在糖尿病視網膜病的發病機制中起重要作用 [9-23]。近年來,有研究提示內皮型一氧化氮合酶(eNOS)基因第四內含子中27bp可變數目串聯重復序列插入/缺失(a/b)多態性與糖尿病視網膜病相關 [9-21]。雖已有不少類似研究,但是先前的研究結論不一致。因此,我們采用系統評價和Meta分析方法,對a/b多態性與糖尿病視網膜眼病的相關性進行綜合評價,以期為進一步的研究提供基礎。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例-對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷為糖尿病視網膜病的患者。
1.1.3 暴露因素
eNOS基因aa突變。
1.1.4 結局指標
糖尿病視網膜病的發病風險。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 原始研究數據缺失或無法使用,聯系作者也不能獲得有用數據者;④ 僅有摘要而未找到全文的文獻;⑤ 對照組基因型不符合哈迪溫伯格平衡(HWE)的研究。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2015年第5期)、CBM、CNKI、VIP和WanFang Data數據庫,搜集國內外關于eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病相關性的病例-對照研究,檢索時限均為建庫至2015年5月。同時,追溯納入文獻的參考文獻,以補充獲取相關文獻。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式進行。中文檢索詞包括:糖尿病、eNOS、多態性、糖尿病視網膜病、糖尿病眼病;英文檢索詞包括:eNOS、diabetic retinopathy、polymorphism、nitric oxide synthase。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 eNOS OR nitric oxide synthase #2 polymorphism #3 diabetic retinopathy #4 #1 AND #2 AND #3
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位評價員獨立篩選文獻和提取資料,并交叉核對,如遇分歧,則討論解決。采用自制的資料提取表提取資料,提取內容主要包括:第一作者、發表時間、國家、種族、基因分型方法、病例組和對照組突變基因的頻率。納入研究的偏倚風險采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)進行評價 [24, 25]。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.2軟件進行Meta分析。首先,對納入研究的對照組基因型進行HWE檢驗,若P<0.05,則提示對照組基因型不符合HWE。然后,分別計算5種遺傳模型(aa+ab vs. bb,aa vs. bb,ab vs. bb,aa vs. ab+bb,a vs. b)下各納入研究的基因型分布。Meta分析采用OR為效應指標,同時給出點估計值及其95%CI,Meta分析的檢驗水準設為α=0.10 [25]。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準設為α=0.1),并結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析(如按人種的不同進行亞組分析)或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共獲得相關文獻346篇,經逐層篩選后,最終納入15篇文獻,包括16個病例-對照研究 [9-23],合計3 232例糖尿病視網膜病患者,3 555例對照人群。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入研究的基本特征見表 1。納入研究的偏倚風險評價見表 2。


2.3 Meta分析結果
2.3.1 顯性模型
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.94,95%CI(0.78,1.15),P=0.57](圖 2)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.57,95%CI(0.36,0.90),P=0.02],但與亞洲人[OR=0.98,95%CI(0.75,1.28),P=0.89]和白種人[OR=1.14,95%CI(0.92,1.41),P=0.22]發病風險無相關性(圖 2)。

2.3.2 隱性模型
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.97,95%CI(0.78,1.22),P=0.82](圖 3)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與亞洲人[OR=0.92,95%CI(0.68,1.24),P=0.59]、白種人[OR=1.56,95%CI(0.95,2.57),P=0.08]和非洲人[OR=0.74,95%CI(0.46,1.17),P=0.20]發病風險均無相關性(圖 3)。

2.3.3 aa vs. bb
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.89,95%CI(0.71,1.12),P=0.32](圖 4)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.58,95%CI(0.36,0.93),P=0.02],但與亞洲人[OR=0.86,95%CI(0.63,1.17),P=0.34]和白種人[OR=1.60,95%CI(0.97,2.65),P=0.07]發病風險無相關性(圖 4)。

2.3.4 ab vs. bb
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.94,95%CI(0.77,1.14),P=0.52](圖 5)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與亞洲人[OR=0.99,95%CI(0.76,1.29),P=0.95]、白種人[OR=1.08,95%CI(0.87,1.35),P=0.47]和非洲人[OR=0.53,95%CI(0.28,1.02),P=0.06]發病風險均無相關性(圖 5)。

2.3.5 a vs. b
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.97,95%CI(0.82,1.14),P=0.70](圖 6)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.69,95%CI(0.56,0.84),P=0.000 3],但與亞洲人[OR=0.98,95%CI(0.78,1.23),P=0.87]和白種人[OR=1.17,95%CI(0.96,1.43),P=0.13]發病風險無相關性(圖 6)。

3 討論
糖尿病視網膜眼病發病機制極其復雜,目前還不十分明了,它與微循環障礙、山梨醇代謝通路異常、氧化應激、凝血纖溶平衡失調、蛋白糖基化、血液動力學的異常等因素均有關 [2-4]。NO是一種具有多種調節活性的因子,在多種病理生理過程中起重要作用,其合成量受底物、產物及NOS水平的調節。NOS又分為血管內皮型NOS(ecNOS)、神經型NOS(ncNOS)、誘導型NoS(iNOS)[10, 18]。其中ecNOS主要存在于血管內皮及血小板中,其含量及活性的改變對血管NO含量有重要影響。高糖及糖基化產物能抑制視網膜血管內皮細胞NO的產生,且糖尿病時血管內皮依賴的血管擴張功能減弱,而該功能是由NO介導的。細胞內NO活性降低是導致血管收縮、血管通透性增加、血栓形成、細胞增生等一系列糖尿病血管病變的特征性改變的原因 [9, 20]。eNOS在糖尿病視網膜病中發揮著重要作用 [9, 15, 20]。雖已有大量研究提示eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病相關,但目前尚無定論。雖然已有Meta分析對該多態性與糖尿病眼病的相關性進行研究 [26],但近年來又有新的研究需要納入 [22, 23]。因此,我們搜集了相關文獻,對該基因多態性與糖尿病視網膜病的相關性進行了Meta分析。
本次Meta分析結果提示,在總體分析中,NOS基因a/b多態性無論是在顯性模型、隱形模型、共顯性模型或其他模型方面,均與糖尿病視網膜眼病無相關性。這提示我們該多態性可能不是總人群發病機制的相關因素。按種族進行的亞組分析結果顯示,此多態性與非洲人糖尿病視網膜病發病機制相關,但與亞洲人和白種人發病機制不相關,這提示該多態性可能存在遺傳學背景的差異。此外,納入研究結果間存在一定的異質性,分析異質性原因可能與研究對象遺傳背景的差異、基因連鎖不平衡的差異、非遺傳因素的干擾和研究設計的質量差別等相關,因此在解釋本研究結果時需要特別謹慎。
本研究的局限性:① 納入研究樣本量偏小,可能影響Meta分析結果的可靠性;② 多數納入研究未報告更詳細的分組數據,如性別、視網膜眼病的狀況等,故無法基于這些因素進一步進行亞組分析;③ 本研究僅納入了白種人、亞洲人和非洲人的研究,因此,本研究結果不一定適用于其他種族。
綜上所述,當前證據顯示,eNOS基因a/b多態性可能與非洲人糖尿病視網膜病發病風險相關。由于納入研究數量有限,本研究結論仍需進一步開展大樣本研究來證實。
糖尿病視網膜病是糖尿病常見的微血管并發癥之一,其常導致雙眼不可逆性盲 [1-3]。長期的高血糖是其發生的主要原因,除此之外,遺傳因素在糖尿病視網膜眼病發病中起重要作用。目前已發現糖尿病視網膜病與人類白細胞抗原、血管緊張素轉換酶、一氧化氮合酶等基因有關 [4-8]。其中一氧化氮合酶基因的相關研究較熱門。一氧化氮(NO)對視網膜微循環的調節起重要作用,非特異性一氧化氮合酶(NOS)抑制劑可保護視網膜免受缺血損傷,提示NO在糖尿病視網膜病的發病機制中起重要作用 [9-23]。近年來,有研究提示內皮型一氧化氮合酶(eNOS)基因第四內含子中27bp可變數目串聯重復序列插入/缺失(a/b)多態性與糖尿病視網膜病相關 [9-21]。雖已有不少類似研究,但是先前的研究結論不一致。因此,我們采用系統評價和Meta分析方法,對a/b多態性與糖尿病視網膜眼病的相關性進行綜合評價,以期為進一步的研究提供基礎。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例-對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷為糖尿病視網膜病的患者。
1.1.3 暴露因素
eNOS基因aa突變。
1.1.4 結局指標
糖尿病視網膜病的發病風險。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 原始研究數據缺失或無法使用,聯系作者也不能獲得有用數據者;④ 僅有摘要而未找到全文的文獻;⑤ 對照組基因型不符合哈迪溫伯格平衡(HWE)的研究。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2015年第5期)、CBM、CNKI、VIP和WanFang Data數據庫,搜集國內外關于eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病相關性的病例-對照研究,檢索時限均為建庫至2015年5月。同時,追溯納入文獻的參考文獻,以補充獲取相關文獻。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式進行。中文檢索詞包括:糖尿病、eNOS、多態性、糖尿病視網膜病、糖尿病眼病;英文檢索詞包括:eNOS、diabetic retinopathy、polymorphism、nitric oxide synthase。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 eNOS OR nitric oxide synthase #2 polymorphism #3 diabetic retinopathy #4 #1 AND #2 AND #3
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位評價員獨立篩選文獻和提取資料,并交叉核對,如遇分歧,則討論解決。采用自制的資料提取表提取資料,提取內容主要包括:第一作者、發表時間、國家、種族、基因分型方法、病例組和對照組突變基因的頻率。納入研究的偏倚風險采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)進行評價 [24, 25]。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.2軟件進行Meta分析。首先,對納入研究的對照組基因型進行HWE檢驗,若P<0.05,則提示對照組基因型不符合HWE。然后,分別計算5種遺傳模型(aa+ab vs. bb,aa vs. bb,ab vs. bb,aa vs. ab+bb,a vs. b)下各納入研究的基因型分布。Meta分析采用OR為效應指標,同時給出點估計值及其95%CI,Meta分析的檢驗水準設為α=0.10 [25]。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準設為α=0.1),并結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析(如按人種的不同進行亞組分析)或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共獲得相關文獻346篇,經逐層篩選后,最終納入15篇文獻,包括16個病例-對照研究 [9-23],合計3 232例糖尿病視網膜病患者,3 555例對照人群。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入研究的基本特征見表 1。納入研究的偏倚風險評價見表 2。


2.3 Meta分析結果
2.3.1 顯性模型
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.94,95%CI(0.78,1.15),P=0.57](圖 2)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.57,95%CI(0.36,0.90),P=0.02],但與亞洲人[OR=0.98,95%CI(0.75,1.28),P=0.89]和白種人[OR=1.14,95%CI(0.92,1.41),P=0.22]發病風險無相關性(圖 2)。

2.3.2 隱性模型
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.97,95%CI(0.78,1.22),P=0.82](圖 3)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與亞洲人[OR=0.92,95%CI(0.68,1.24),P=0.59]、白種人[OR=1.56,95%CI(0.95,2.57),P=0.08]和非洲人[OR=0.74,95%CI(0.46,1.17),P=0.20]發病風險均無相關性(圖 3)。

2.3.3 aa vs. bb
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.89,95%CI(0.71,1.12),P=0.32](圖 4)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.58,95%CI(0.36,0.93),P=0.02],但與亞洲人[OR=0.86,95%CI(0.63,1.17),P=0.34]和白種人[OR=1.60,95%CI(0.97,2.65),P=0.07]發病風險無相關性(圖 4)。

2.3.4 ab vs. bb
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.94,95%CI(0.77,1.14),P=0.52](圖 5)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與亞洲人[OR=0.99,95%CI(0.76,1.29),P=0.95]、白種人[OR=1.08,95%CI(0.87,1.35),P=0.47]和非洲人[OR=0.53,95%CI(0.28,1.02),P=0.06]發病風險均無相關性(圖 5)。

2.3.5 a vs. b
采用隨機效應模型對納入16個研究的Meta分析結果顯示,eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病發病風險無相關性[OR=0.97,95%CI(0.82,1.14),P=0.70](圖 6)。按種族進行的亞組分析結果提示,eNOS基因a/b多態性與非洲人發病風險有相關性[OR=0.69,95%CI(0.56,0.84),P=0.000 3],但與亞洲人[OR=0.98,95%CI(0.78,1.23),P=0.87]和白種人[OR=1.17,95%CI(0.96,1.43),P=0.13]發病風險無相關性(圖 6)。

3 討論
糖尿病視網膜眼病發病機制極其復雜,目前還不十分明了,它與微循環障礙、山梨醇代謝通路異常、氧化應激、凝血纖溶平衡失調、蛋白糖基化、血液動力學的異常等因素均有關 [2-4]。NO是一種具有多種調節活性的因子,在多種病理生理過程中起重要作用,其合成量受底物、產物及NOS水平的調節。NOS又分為血管內皮型NOS(ecNOS)、神經型NOS(ncNOS)、誘導型NoS(iNOS)[10, 18]。其中ecNOS主要存在于血管內皮及血小板中,其含量及活性的改變對血管NO含量有重要影響。高糖及糖基化產物能抑制視網膜血管內皮細胞NO的產生,且糖尿病時血管內皮依賴的血管擴張功能減弱,而該功能是由NO介導的。細胞內NO活性降低是導致血管收縮、血管通透性增加、血栓形成、細胞增生等一系列糖尿病血管病變的特征性改變的原因 [9, 20]。eNOS在糖尿病視網膜病中發揮著重要作用 [9, 15, 20]。雖已有大量研究提示eNOS基因a/b多態性與糖尿病視網膜病相關,但目前尚無定論。雖然已有Meta分析對該多態性與糖尿病眼病的相關性進行研究 [26],但近年來又有新的研究需要納入 [22, 23]。因此,我們搜集了相關文獻,對該基因多態性與糖尿病視網膜病的相關性進行了Meta分析。
本次Meta分析結果提示,在總體分析中,NOS基因a/b多態性無論是在顯性模型、隱形模型、共顯性模型或其他模型方面,均與糖尿病視網膜眼病無相關性。這提示我們該多態性可能不是總人群發病機制的相關因素。按種族進行的亞組分析結果顯示,此多態性與非洲人糖尿病視網膜病發病機制相關,但與亞洲人和白種人發病機制不相關,這提示該多態性可能存在遺傳學背景的差異。此外,納入研究結果間存在一定的異質性,分析異質性原因可能與研究對象遺傳背景的差異、基因連鎖不平衡的差異、非遺傳因素的干擾和研究設計的質量差別等相關,因此在解釋本研究結果時需要特別謹慎。
本研究的局限性:① 納入研究樣本量偏小,可能影響Meta分析結果的可靠性;② 多數納入研究未報告更詳細的分組數據,如性別、視網膜眼病的狀況等,故無法基于這些因素進一步進行亞組分析;③ 本研究僅納入了白種人、亞洲人和非洲人的研究,因此,本研究結果不一定適用于其他種族。
綜上所述,當前證據顯示,eNOS基因a/b多態性可能與非洲人糖尿病視網膜病發病風險相關。由于納入研究數量有限,本研究結論仍需進一步開展大樣本研究來證實。