유전과 생활환경의 상호작용이 제2형 당뇨병 발생에 미치는 영향

Abstract

The purpose of this study was to identify the interaction of genetic and lifestyle environmental factors in the development of type 2 diabetes mellitus [T2D]. Genetic factors were 18 single nucleotide polymorphisms [SNP] related to the development of T2D, and lifestyle environment factors were energy intake, nutrition, eating preference, energy expenditure, alcohol consumption, smoking, sleep, depression, and stress. Data were collected for 4,836 Korean subjects aged between 40 and 59 years who participated in the Korean Genome and Epidemiology Study [KoGES]. Subjects selected the T2D group (n=1,298) developed diabetes during follow-up from 2001 to 2014. During the follow-up period, those without diabetes were selected as control group (n=3,538). IBM SPSS 22.0 programs were used to analyze descriptive statistics, cox proportional hazard model analysis, logistic regression analysis and calculated interaction between genetic factors and lifestyle environment factors and factors affecting in the development of T2D. The results of this study were as follows. The 11 significant SNPs were verified in this study. Genetic risk score [GRS] was calculated from the 11 risk SNPs of participants and divided into second quartile. Multivariate regression analysis revealed that body mass index [BMI] (OR=1.12, 95% CI: 1.10-1.14), GRS (OR=1.09, CI: 1.07-1.12), present smoking (OR=1.32, 95% CI: 1.10-1.59), past smoking (OR=1.30, 95% CI: 1.06-1.58), spicy food preference (OR=1.13, 95% CI: 1.01-1.26) increased the risk of T2D. Lifestyle environment factors with significant interaction with GRS were BMI (OR=6.46, 95% CI: 4.05-10.31), fatty food preferences (OR=2.06, 95% CI: 1.62-2.61), present smoking (OR=1.94, 95% CI: 1.48-2.52), spicy food preferences (OR=1.82, 95% CI: 1.51-2.19) and present drinking (OR=1.73, 95% CI: 1.51-2.57). The results of this study demonstrated that the interaction between genetic and environmental factors to influence on T2D. Those results will be useful to provide a new perspective in genetic profiling for the earlier detection of T2D risk and clues for the personalized intervention, which might be more effective prevention strategies or therapies in individual with genetic factors to T2D.

제2형 당뇨병은 유전적 요인과 환경적인 요인의 상호작용으로 발생하는 대사질환으로 알려져 있으며 특히 생활습관과 관련된 생활환경 요인들과 관련이 깊다. 따라서 본 연구는 제2형 당뇨병 예방을 위한 유전적 요인과 생활환경 요인의 상호작용을 확인하기 위하여 진행되었다. 연구 대상자는 한국유전체역학조사사업에서 실시한 지역사회기반 자료를 이용하였으며, 40세에서 59세까지의 한국인 4,836명을 대상으로 제2형 당뇨병과 관련된 단일염기다형성과 생활환경 요인들을 확인하였다. 유전적 요인은 단일염기다형성과 유전적 위험도 점수이며, 생활환경 요인은 에너지 섭취량 및 섭취영양성분, 식사 선호도, 에너지 소비량, 음주, 흡연, 수면, 우울, 스트레스 등이다. 기반자료에서 선정기준에 적합한 대조군(n=3,538)과 2001년부터 2014년까지 추적 관찰 중에 당뇨병이 발생된 대상자(n=1,298)를 추적 제2형 당뇨병 발생군으로 선정하였다. 자료분석은 SPSS 22.0을 이용하였으며 유전적 요인과 생활환경 요인의 상호작용은 로지스틱 회귀분석에 의한 교차비로 분석하였고 콕스 비례위험모형을 이용하여 제2형 당뇨병에 영향을 미치는 요인을 확인하였다. 제2형 당뇨병 발생에 관련된 유전적 요인으로는 11개의 단일염기다형성이 유의하게 나타났다. 콕스 비례위험모형 분석 결과 당뇨병 발생에 영향을 미치는 요인의 위험도는 체질량지수 1.12배(95% CI: 1.10-1.14), 유전적 위험도 점수 1.09배(95% CI: 1.07-1.12), 현재흡연 1.32배(95% CI: 1.10-1.59), 과거흡연 1.30배(95% CI: 1.06-1.58), 매운 음식 선호도 1.13배(95% CI: 1.01-1.26)로 나타났다. 제2형 당뇨병 발생에 유전과 생활환경 요인의 상호작용의 위험도는 체질량지수 6.46배(95% CI: 4.05-10.31), 기름진 음식 선호도 2.06배(95% CI: 1.62-2.61), 현재흡연 1.94배(95% CI: 1.48-2.52), 매운 음식 선호도 1.82배(95% CI: 1.51-2.19), 현재음주 1.73배(95% CI: 1.51-2.57)로 나타났다. 결론적으로 유전적 위험이 높은 경우에 식사 선호도, 에너지 소비량, 음주, 흡연 등의 생활환경 요인의 상호작용이 제2형 당뇨병의 발생위험을 높이게 되므로 제2형 당뇨병의 유전적 고위험군에 대한 맞춤형 예방프로그램을 구성할 필요가 있을 것이다.