摘要

　　目的/假設(shè)：超過90%的中國家族性早發(fā)2型糖尿病遺傳病因未明。為探索其分子病因?qū)W，我們發(fā)現(xiàn)并描述KCNJ11基因突變是否為這些家族糖尿病的致病原因。

　　方法：篩查96例家族性早發(fā)2型糖尿病先證者及其家族的KCNJ11基因突變，并通過生理學(xué)研究、分子模型構(gòu)建及人群調(diào)查對新發(fā)現(xiàn)突變的功能意義進行確認。

　　研究結(jié)果：在3個早發(fā)2型糖尿病家系中分別發(fā)現(xiàn)3種新的KCNJ11突變即：R27H、R192H和S116F117del突變。體外研究結(jié)果顯示，攜帶KCNJ11基因R27H或R192H突變的鉀離子通道其ATP敏感性顯著降低（E23K>R27H>C42R>R192H>R201H），但在攜帶功能缺失性突變S116F117del的ATP敏感性鉀離子通道中未檢測到電流。分子模型提示R192H對通道的ATP結(jié)合域的作用比R27H更強，這可能是“R192H突變ATP敏感性比R27H突變低7倍”的原因。S116F117del突變通道的外形因兩個氨基酸的缺失而受到壓縮，這可能是突變通道沒有電流的原因。對攜帶R27H或R192H突變的患者停用胰島素改用磺脲類藥物治療、對攜帶S116F117del突變患者持續(xù)使用或轉(zhuǎn)用胰島素治療都能取得良好的血糖控制效果。

　　結(jié)論/解釋：該研究結(jié)果表明，對家族性早發(fā)2型糖尿病進行KCNJ11突變的基因診斷有助于理解這些特殊類型糖尿病的分子病因?qū)W，并為之提供更加個體化的治療。

　　引言

　　青少年成人起病型糖尿?。∕ODY）是由原發(fā)性胰島β細胞功能障礙引起的單基因突變型、常染色體顯性遺傳、非自身免疫性糖尿病的早發(fā)類型。目前，已經(jīng)確定了十多種MODY致病基因。家族性早發(fā)2型糖尿病的臨床表型通常以胰島素抵抗為特征，這與MODY不同，而與晚發(fā)2型糖尿病相似。有研究顯示，KCNJ11的雜合激活突變不僅是永久性新生兒糖尿?。≒NDM）的病因，而且可引起MODY和成人發(fā)病型糖尿病的發(fā)病。這一結(jié)論去年在一個法國MODY基因陰性家系中已得到再確證，該研究提議定義KCNJ11基因為MODY13。

　　KCNJ11基因位于染色體11p15.1，是一個編碼由390個氨基酸組成的內(nèi)向整流型鉀離子通道Kir6.2蛋白的開放閱讀框。Kir6.2蛋白包括2個假定的跨膜區(qū)片段和一個環(huán)型孔區(qū)域H5（圖1a）。ATP敏感性鉀通道（KATP）通過耦聯(lián)細胞代謝與鉀離子跨膜運動，控制細胞的電信號轉(zhuǎn)化。胰島β細胞KATP通道由4個成孔的Kir6.2亞單位和調(diào)控通道門控的磺脲類受體SUR1兩種成分構(gòu)成。KATP通道對ATP敏感且能被磺脲類藥物抑制，后者是一種廣泛用于治療2型糖尿病且通過將細胞代謝狀態(tài)同膜電位相耦聯(lián)而調(diào)控胰島素分泌的藥物。研究發(fā)現(xiàn)，KCNJ11的突變（如E227K）和變異（如E23K）與糖尿病發(fā)病相關(guān)。在Kir6.2基因敲除大鼠中，葡萄糖和甲苯磺丁脲誘導(dǎo)的胰島素分泌、細胞膜去極化和鈣離子β細胞內(nèi)流均存在缺陷，這表明胰島素分泌調(diào)節(jié)依賴于KATP通道的活性。在Kir6.2G132S轉(zhuǎn)基因大鼠出現(xiàn)高血糖前，可觀察到大量的β細胞凋亡，這提示KATP通道在β細胞生存中亦發(fā)揮重要作用。

　　我們篩查了96個MODY基因突變陰性、呈常染色體顯性遺傳的早發(fā)2型糖尿病家系先證者及其家族的KCNJ11基因突變，在此報道與MODY基因突變陰性、呈常染色體顯性遺傳的2型糖尿病相關(guān)的三種新KCNJ11基因雜合型突變。

　　研究方法

　　糖尿病家系先證者及其家族成員的招募在上海市糖尿病研究所、上海市臨床醫(yī)學(xué)中心募集家系進行2型糖尿病的遺傳學(xué)研究。簡而言之，如果家族成員的2型糖尿病傳遞模式與常染色體顯性遺傳一致，即將其納入。此外，同意參加研究的家族成員（患或不患糖尿病均可）應(yīng)達到一定數(shù)目。入選家族的篩查標(biāo)準(zhǔn)為：①至少有一名先證者（2型糖尿病診斷年齡<40歲，范圍在12~39歲間）；②先證者在一開始的兩年接受飲食控制或口服降糖藥物治療；③至少3代人患有糖尿病；④先證者不攜帶線粒體DNA3243A→G突變：根據(jù)Fukui等人描述的PCR-RFLP方法（使用ApaI內(nèi)切酶）檢測該突變；⑤先證者不攜帶以下6種MODY基因即HNF4α/MODY1、GCK/MODY2、HNF1α/MODY3、PDX1/MODY4、HNF1β/MODY5和NeuroD1/BETA2/MODY6基因的突變。突變的檢測使用之前報道的、修正PCR-直接測序法進行確認。應(yīng)用多重連接依賴的探針擴增法（MLPA）未檢測出96例早發(fā)2型糖尿病先證者存在上述六種MODY基因片段的缺失。開始實驗前，我們已募集并檢測了96個中國漢族家系，測量了家系成員的身高、體重和血壓，并采血以提取基因組DNA；同時檢測其血糖、甘油三酯、總膽固醇、HbA1c、C肽和胰島素等生化指標(biāo)。對非糖尿病對照者及接受口服降糖藥物治療或飲食控制的糖尿病患者行75g葡萄糖OGTT試驗，采集2h后血樣以檢測血糖、C肽和胰島素水平。另外，對正接受胰島素治療的患者檢測其空腹血清C肽。

　　根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)選取109例非糖尿病對照者：年齡≥65歲（年齡73.2&plusmn;5.7歲；BMI21.1±2.4kg/m2）、葡萄糖耐量正常、HbA1c<5.6%（38mmol/mol）、無糖尿病家族史。所有研究對象均完成了醫(yī)療和家族史問卷，使用來自醫(yī)療記錄中的信息進行補充。采用美國糖尿病協(xié)會（ADA）的標(biāo)準(zhǔn)診斷糖尿病和糖耐量受損（IGT）。

　　對所有患者均進行標(biāo)準(zhǔn)的臨床與實驗室評估。使用125I標(biāo)記的GAD65和125I標(biāo)記的IA-2放射免疫沉淀試劑盒，根據(jù)制造商推薦的實驗步驟檢測血清GAD抗體和IA-2抗體。每種抗體分析陽性的標(biāo)準(zhǔn)為指數(shù)>1.0（高出正常對照平均值2個標(biāo)準(zhǔn)差[SD]）。使用RIA試劑盒測定血清胰島素和C肽水平。對胰島素的檢測與人類胰島素原的交叉活性極低（<2%）。使用自動分析儀采用酶法檢測甘油三脂和總膽固醇。

　　本研究中所有患者的GAD抗體、IA-2抗體及3243A→G點突變均為陰性。本研究經(jīng)過了上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，并取得了所有試驗參與者的知情同意書。

　　KCNJ11基因測序使用2對引物對KCNJ11整個編碼序列和側(cè)翼序列進行測序（上游引物：5’-CGAGAGGACTCTGCAGTGAG-3’，下游引物：5’-GCTTGCTGAAGATGAGGGTC-3’和上游引物：5’-CATCGTGCAGAACATCG-TG-3’，下游引物：5’-TAACACCCTGGATGAGCAG-3’）。

　　在GeneAmpPCR體系的9700熱循環(huán)儀上進行PCR反應(yīng)：使用以上兩對特異性引物，經(jīng)95℃預(yù)變性5min，隨后進行30個95℃變性1min、58℃退火1min、72℃擴增1min的循環(huán)，而后進行10min最終的擴增。使用QIAquickPCR純化試劑盒對擴增的DNA進行純化，而后使用特異引物及BigDye終止循環(huán)測序試劑盒從PCR產(chǎn)物兩端進行測序。在ABIPRISM3100遺傳分析儀上進行毛細管電泳，使用ABIPRISM測序軟件3.7版進行序列分析。將含整個基因編碼序列的PCR產(chǎn)物克隆入TA克隆載體，通過測序以確證這3種突變的序列。使用序列導(dǎo)航軟件將測得的序列與公開發(fā)表的序列（NM_000525.3）進行比對。在家系其他成員中檢測新突變與糖尿病共分離遺傳的情況，在109例漢族非糖尿病對照個體中檢測新突變、變異的存在情況及頻率。

　　參數(shù)連鎖分析使用LINKAGE軟件包子程序MLINK對基因型數(shù)據(jù)進行2點連鎖分析計算。假設(shè)為常染色體顯性遺傳，疾病-基因頻率為0.0001，外顯度為80%。

　　三種KCNJ11突變體的構(gòu)建之前已有含人類KCNJ11和ABCC8整個編碼區(qū)域的質(zhì)粒在哺乳動物中表達的研究報道。將人類KCNJ11cDNA亞克隆進入pCMV載體中，再使用輔助噬菌體R408構(gòu)建一種單鏈pCMVKCNJ11模板。使用位點定向突變生成法構(gòu)建表達含R27H、R192H或S116F117del突變的質(zhì)粒。

　　細胞培養(yǎng)和DNA轉(zhuǎn)染在添加10%FBS的DMEM培養(yǎng)液中培養(yǎng)COS-1細胞。對于單通道的記錄，將1×105個細胞置入35mm培養(yǎng)皿中，按照操作指南，使用Lipofectamine2000將攜帶野生型ABCC8的1.5μmol/LpCMV6c和攜帶野生型或突變型KCNJ11（R27H、R192H或S116F117del）的1.5μmol/LpCMV6b轉(zhuǎn)染入上述細胞；將編碼綠色熒光蛋白的pEGFP-N1作為報告基因，行共同轉(zhuǎn)染。在進行電生理記錄前進行48～72h的細胞培養(yǎng)。

　　電生理實驗使用精確調(diào)整的膜內(nèi)外鉗夾設(shè)備，按照以前描述的方法對單通道電流進行記錄。使用pCLAMP和內(nèi)置軟件聯(lián)合對單通道電流進行分析。使用Axopatch200B膜片鉗夾放大儀對野生型和突變型通道的ATP敏感性進行檢測?；请孱愃幬锩舾行怨浪銥槭褂?00μmol/l甲苯磺丁脲前后KATP通道電流強度的比值，對野生型（n=15）及突變型（Kir6.2R27H/SUR1，n=10；Kir6.2R192H/SUR1，n=9)通道進行實驗。結(jié)果以均數(shù)±SE來表示，使用Mann-WhitneyU檢驗（通道的可檢測率）或Student’s不配對t檢驗進行統(tǒng)計學(xué)顯著性檢驗。

　　Kir6.2模型的構(gòu)建為進一步探討上述突變對Kir6.2功能的影響，研究者以Kir2.1的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)建了Kir6.2的C端模型。這些蛋白的N端結(jié)構(gòu)域有53.1%的序列一致性，序列使用ClustalX進行排列。同源模型使用CPHmodels-2.0Server和swiss-模型構(gòu)建。Kir6.2模型是以細菌內(nèi)向整流型K+通道（KirBac3.1；PDBentry1U4F）及大鼠Kir3.1通道（PDBentry1X6L）胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)建。Kir通道的跨膜區(qū)（TM）具有高度的保守性。KirBac3.1和大鼠Kir3.1TM之間的保留水平為36%，這表明KirBac3.1的跨膜區(qū)是Kir3.1片段TM的一種合適模型。TM區(qū)模型是一種對稱相向的4倍體。該模型的3個片段（TMs、N端和C端）分別獨立構(gòu)建而后組合在一起。該結(jié)構(gòu)與之前報道的一種結(jié)構(gòu)相類似，是刪掉SUR1的Kir6.2截短蛋白。然而這種預(yù)測的Kir6.2模型是假定的，尚需要進一步的驗證。當(dāng)然，內(nèi)向整流型鉀通道Kir6.2亞單位的成孔通道同源模型的構(gòu)建可為突變的作用提供合理的解釋。

　　研究結(jié)果

　　遺傳解析在這些MODY基因突變陰性的家系中共發(fā)現(xiàn)6個KCNJ11變異，其中3種是已知的單核苷酸多態(tài)性（SNP）（E23K[rs5219]、A190A[rs5218]和I337V[rs5215]），另外3種是新發(fā)現(xiàn)的突變（c.80G>A，p.R27H；c.575G>A，p.R192H和c.348-353delCTTCTC，p.S116F117del）（圖1a）。96例先證者及109例無血緣關(guān)系的非糖尿病對照者中，3種SNP（E23K[rs5219]、A190A[rs5218]和I337V[rs5215]）的頻率分布相似（分別是39.1%vs.38.5%、43.7%vs.46.8%和40.0%vs.38.5%）。3個新突變分別在3個先證者及其家系中測得，但在其他家系先證者及109例非糖尿病對照者中未檢測到，這提示上述突變并非單純的多態(tài)。

　　突變鉀通道的生物信息學(xué)和功能學(xué)分析家族a的先證者在27號密碼子發(fā)生了一個氨基酸替換（NM_000525.3：c.80G>A，p.R27H）(圖1b)。在空間結(jié)構(gòu)中，R27H位于胞質(zhì)區(qū)N末端，緊鄰Kir6.2亞單位C末端ATP結(jié)合位點（R201和K185）（圖2）。因為Arg攜帶正電荷，R27H可能會通過減少陽性電荷分布、增加2個相鄰的ATP結(jié)合域單體間的空間排斥而減少Kir6.2配體結(jié)合的親和力。

　　家系b的先證者在192號密碼子發(fā)生了一個氨基酸替換（NM_000525.3：c.575G>A，p.R192H）（圖1b），該突變位于Kir6.2的胞質(zhì)區(qū)C末端。R192在2個相鄰的Kir6.2亞單位間，位于對Kir6.2四聚體結(jié)構(gòu)和成孔通道的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要作用的3個相互作用電子對中，是一個陽性電荷的提供者。

　　PSI-BLAST分析表明，Arg27或Arg192殘基在哺乳動物的進化中高度保守，提示這兩種氨基酸殘基的重要性。我們提出的結(jié)構(gòu)模型（圖2）指出R27面向Kir6.2和SUR亞單位的交界處，提示與R192H相比，R27H可能對Kir6.2和SUR之間的相互作用影響更大。R27H和R192H突變均表現(xiàn)出比野生型Kir6.2更顯著的IC50增高；且與R27H相比，體外R192H的ATP的敏感性降低7倍（圖3a），提示R27H和R192H突變降低了這些突變通道對ATP誘導(dǎo)的KATP通道關(guān)閉的敏感性。

　　家系c的先證者攜帶一種雜合型框移突變，引起Ser116和Phe117的缺失（NM_000525.3：c.348-353delCTTCTC，p.S116F117del），引起框架內(nèi)的2個氨基酸殘基的刪除（圖1c）。由于體外未檢測到功能缺失型S116F117del突變體KATP通道中的電流，我們未進一步檢測其ATP敏感性及磺脲類藥物敏感性。在我們提出的Kir6.2結(jié)構(gòu)模型中，進化上高度保守的Ser116和Phe117氨基酸殘基位于有成孔功能的H5結(jié)構(gòu)域，而H5結(jié)構(gòu)域位于跨膜區(qū)表面的KATP通道的出口處（圖2）。Ser116位于連接跨膜區(qū)和孔螺旋H5的細胞外環(huán)（94-116）末端；F117位于成孔螺旋（117-128）的起始處。這些殘基的缺失可能壓縮了通道，阻止K+自由流出（見圖2），這可能是體外可測電流的缺失以及胰島素分泌失控的原因。因此，框架內(nèi)刪除的功能缺失性突變（p.S116F117del）可能是主要的高胰島素血癥（HI）突變。

　　攜帶突變的早發(fā)2型糖尿病家系的臨床特征我們在先證者家系中檢測到上述突變的存在。在家系a中的5例R27H攜帶者中，3人以前已被診斷為糖尿病。此外，檢測當(dāng)時一人被診斷為糖尿病，另一人則為IGT（圖4和表1）；這些新診斷的突變攜帶者在診斷時的平均年齡為38.8歲（范圍32～52歲），并接受胰島素或格列齊特治療；家族a中無肥胖者；所有的R27H攜帶者血清胰島素水平都很低，而且2例使用胰島素治療的患者（II-1和II-2）沒有檢測到其血清中的C肽（表1），表明內(nèi)源性胰島素分泌減少?；颊逫I-4和III-2則僅使用磺脲類藥物（格列齊特）治療，并達到了理想的血糖控制效果。此外，一例51歲的非攜帶者II-3患有IGT。該患者很可能是模擬表型，這是在MODY家系中已證實的一種現(xiàn)象。

　　R27H、R192H和野生型通道對于甲苯磺丁脲的敏感性無顯著差異（P>0.05，圖3b)，提示磺脲類藥物能夠有效關(guān)閉突變的通道并刺激胰島素分泌。另外，既往研究顯示，攜帶KCNJ11功能獲得性突變的糖尿病患者能夠成功地從胰島素治療轉(zhuǎn)為口服磺脲類藥物治療。由于家系a中患病的R27H攜帶者（II-4或III-2）使用磺脲類藥物能維持理想的代謝控制效果，我們將另兩例R27H攜帶者（II-1和II-2）的治療方法從胰島素治療轉(zhuǎn)為口服格列齊特，而后患者的血糖均得到了良好的控制（HbA1c：5.7%～6.4%）。

　　在家系b中，有4例R192H攜帶者先前被診斷為糖尿?。辉跈z測當(dāng)時，其采用胰島素或磺脲類藥物（格列美脲）治療（圖4）。2例R192H攜帶者（II-1和III-1）使用胰島素（加或不加二甲雙胍）治療，且其血清中C肽檢測不到（表1），提示其存在內(nèi)源性胰島素分泌缺陷。另外兩例使用磺脲（格列美脲）加或未加二甲雙胍治療的攜帶者（II-1和III-1）維持了良好的糖尿病控制，提示磺脲類藥物對攜帶R192H的糖尿病患者是有效的。

　　在家系c中，兩例S116F117del攜帶者之前被診斷為糖尿病（圖4和表1）。在Kir6.2基因敲除小鼠分離出的胰島中，高濃度葡萄糖或甲苯磺丁脲均未引起胰島素分泌。在Kir6.2基因敲除小鼠中，甲苯磺丁脲可誘發(fā)胰島素分泌缺失，提示磺脲類藥物誘導(dǎo)的胰島素分泌同樣依賴于KATP通道的活性。在檢測當(dāng)時，S116F117del攜帶者II-1應(yīng)用胰島素后血糖得到了有效的控制。攜帶S116F117del的患者包括先證者III-1（女性、妊娠39周、出生體重4.0kg，位于正常上限95%～97%之間）、先證者父親II-1（妊娠39周、出生體重3.8kg、位于75%～90%之間）以及先證者之子（妊娠38周、出生體重3.95kg、位于正常上限95%～97%之間）。但是，先證者未患病的同胞兄弟是非S116F117del攜帶者，出生體重位于正常范圍（男性，妊娠40周，出生體重3.3kg，位于25%～50%正常范圍之間）。另外，所有的S116F117del攜帶者均曾主訴兒童期有輕度的震顫、易餓、疲乏等癥狀，并可通過攝入食物或葡萄糖來緩解，先證者III-1、先證者之子及先證者父親II-1當(dāng)時測得的血糖分別為2.9～3.3mmol/L（52.2～59.4mg/dl）、3.4～3.7mmol/L（61.2～66.6mg/dl）和3.6～3.9mmol/L（64.8～70.2mg/dl），這可能在很大程度上歸因于HI導(dǎo)致的輕度低血糖。

　　先證者III-1的臨床過程描述如下：兒童時出現(xiàn)輕度的低血糖、成年早期發(fā)展為IGT、中年時發(fā)生糖尿病。自診斷以來，該患者一直接受磺脲類藥物治療，但沒有達到良好的血糖控制效果（HbA1c：7.8%~9.2%）。將其治療從磺脲類藥物轉(zhuǎn)為胰島素后，血糖達到正常并維持在較為理想的水平（HbA1c：5.2%～6.3%）?；颊叩膬鹤覫V-1在檢測當(dāng)時采取飲食控制IGT。

　　討論

　　既往研究提示，90%～95%中國家族性早發(fā)2型糖尿病患者的遺傳病因不明。本研究中，我們觀察到96個中國早發(fā)2型糖尿病家系的KCNJ11突變頻率為3.12%，提示KCNJ11可能是中國人群中尚未發(fā)現(xiàn)的一個單基因病因。盡管在本研究的中國先證者中我們發(fā)現(xiàn)了3個已知的KCNJ11變異，但其中任何一種變異均與家族性早發(fā)2型糖尿病無關(guān)。然而，E23K變異曾被報道與輕度的ATP敏感性下降及與2型糖尿病相關(guān)。

　　該研究顯示，2種新的功能獲得性突變（R27H和R192H）可通過降低Kir6.2的ATP結(jié)合活性而導(dǎo)致2型糖尿病的發(fā)生。最常見的突變?yōu)镽201H，最輕度的常見變異為E23K，居中的突變?yōu)镃42R與R192H或R27H，就其IC50而言，上述突變降低ATP敏感性的作用由大至小依次為R201H>R192H>C42R>R27H>E23K，這與其相應(yīng)的糖尿病臨床表型一致，即嚴(yán)重的表型為PNDM（永久性新生兒糖尿?。钶p微者為2型糖尿病，居中者為早發(fā)2型糖尿病或MODY。盡管這些數(shù)據(jù)提示KCNJ11突變存在一種強烈的基因型-表型相關(guān)關(guān)系，但這種相關(guān)是相對的，而不是絕對的。有研究報道，在一些攜帶C42R或R201H突變的家系中，臨床表現(xiàn)和β細胞功能損傷程度不一致。即使攜帶同樣R27H或R192H突變的家系，同一個家族的患者其臨床癥狀也不完全相同。這提示，遺傳和環(huán)境因素除影響患者對磺脲類藥物的反應(yīng)外，還影響患者的臨床表型。

　　有研究指出，突變p.Glu227Lys（即E227K突變）位于E227，該位點具有調(diào)控R192-E227電子對之靜電相互作用的功能。在體外突變雜合體E227K能降低KATP通道的ATP敏感性，并提高通道自身的開放概率。此外，既往數(shù)項研究報道，E227K突變可引起單基因型新生兒糖尿病。此外，E227K曾被確定為法國一個MODY家系的病因，因而在該研究中的KCNJ11基因曾被提議作為MODY13。這些E227K研究為“R192H以與E227K引起法國MODY家系患病的同樣方式，導(dǎo)致了家系b的MODY基因突變陰性、呈常染色體顯性遺傳的早發(fā)2型糖尿病的發(fā)生”提供了支持。當(dāng)然，需要進一步的研究以確定在生體上是否會發(fā)生上述效應(yīng)。

　　我們推斷，R27H和R192H攜帶者的2型糖尿病發(fā)病是由以下三種不同機制之一的葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌缺陷所引起：①突變型KATP通道的ATP敏感性原發(fā)性缺陷，②R27H對KATP通道中Kir6.2和SUR1亞單位之間相互作用的影響，③突變體R192H對Kir6.2四聚體結(jié)構(gòu)和成孔通道穩(wěn)定性的影響。

　　人類SUR1/ABCC8或Kir6.2/KCNJ11功能缺失性突變是引起嬰兒先天性高胰島素血癥最常見的原因。攜帶如雜合型ABCC8突變的KATP通道中功能缺失型突變的高胰島素血癥性低血糖患者，在以后的生活中將“逆轉(zhuǎn)”為糖尿病。高脂喂養(yǎng)的小鼠模型顯示，KATP通道功能缺陷可引起糖耐量異常和糖尿病。

　　家系c中3例患病的雜合型S116F117del攜帶者處于正常出生體重的上限，提示胎兒期可能發(fā)生了胰島素過度分泌。另外，本研究中所有的患有糖尿病或IGT的S116F117del攜帶者在兒童期均有輕度低血糖癥狀。由于當(dāng)時醫(yī)療條件較差，當(dāng)?shù)蒯t(yī)院未進行胰島素水平檢測，我們推斷其兒童期可能患有HI。因此S116F117del突變可能表現(xiàn)出一種新的常染色體顯性遺傳的輕度糖尿病亞型，其特點為兒童期出現(xiàn)高胰島素血癥性低血糖、成年早期出現(xiàn)IGT、中年期出現(xiàn)糖尿病，而這一特征性的臨床表型的變化由緩慢的、進展性胰島素分泌能力喪失所引起。有趣的是，一個之前報道的、影響S116位點的人類KCNJ11突變已被確定為HI的病因，這為家系c的p.S116F117del突變可能在兒童期引起HI提供了有力的支持證據(jù)。然而，胰島素分泌能力進展性缺失和表型逆轉(zhuǎn)的確切機制尚不清楚。

　　S116F117del攜帶者2型糖尿病的發(fā)生與葡萄糖引發(fā)的胰島素分泌缺陷有關(guān)，這種作用可促進β細胞的凋亡，并能導(dǎo)致攜帶者在生命后期胰島素分泌調(diào)節(jié)失控而引發(fā)高血糖。由于S116、F117和G132均定位于Kir6.2的成孔結(jié)構(gòu)域，人類S116F117del突變攜帶者的臨床過程可能與Kir6.2G132S轉(zhuǎn)基因小鼠相似，后者在新生兒期顯示出低血糖和胰島素分泌失調(diào)，然后進展為因缺乏葡萄糖反應(yīng)性胰島素分泌而導(dǎo)致的嚴(yán)重高血糖。而Kir6.2G132S轉(zhuǎn)基因小鼠在出現(xiàn)高血糖之前就發(fā)生了大量的β細胞凋亡，這提示KATP通道除影響胰島素分泌外，還在β細胞的生存中發(fā)揮了重要作用。對于S116F117del突變攜帶者能否發(fā)生與Kir6.2G132S轉(zhuǎn)基因小鼠相似的胰島β細胞自發(fā)再生，這仍需要進一步探索與研究。未來進一步的S116F117del轉(zhuǎn)基因小鼠實驗有助于幫助我們解釋該突變引起的HI或糖尿病之表型和機制。

　　該研究結(jié)果有助于改善患者的血糖控制。對R27H或R192H攜帶者停用胰島素而改用磺脲類藥物治療，對S116F117del攜帶者持續(xù)使用或轉(zhuǎn)為采用胰島素治療，均得到了良好的血糖控制效果。這提示，對常染色體顯性遺傳的早發(fā)2型糖尿病家系進行KCNJ11突變的基因診斷可能有助于理解MODY六個基因（HNF4α/MODY1、GCK/MODY2、HNF1α/MODY3、PDX1/MODY4、HNF1β/MODY5及NEUROD1/MODY6）患病率較低（10%～20%）的中國乃至亞洲人群中這類特殊類型糖尿病的分子病因?qū)W，并為之提供更加個體化的藥物靶向治療。

　　當(dāng)然，我們?nèi)孕枰M一步研究以確定這些KCNJ11的雜合型突變能否阻礙胰島的發(fā)育或減少β細胞的數(shù)量。這些新突變的發(fā)現(xiàn)和確定拓寬了與KCNJ11突變致病相關(guān)的糖尿病表型譜，提示應(yīng)將KCNJ11基因診斷納入對常染色體顯性遺傳的、早發(fā)2型糖尿病的常規(guī)基因診斷程序。