Введение

Сахарный диабет (СД) 2 типа относится к социально значимым заболеваниям и характеризуется устойчивым ростом распространенности во всем мире. Согласно данным Международной диабетической федерации, в 2024 г. глобальная заболеваемость СД достигла 588,7 млн, при этом около 40% случаев оставались недиагностированными [1].

В Российской Федерации, так же как во всем мире, регистрируется увеличение встречаемости СД. С 2000 г. количество пациентов с данным заболеванием возросло более чем в два раза [2]. Особую медико-социальную значимость СД определяет высокая частота развития системных сосудистых осложнений, которые фактически являются ведущей причиной инвалидизации и преждевременной смерти больных, что диктует необходимость совершенствования существующих подходов к профилактике, ранней диагностике и лечению патологии [3].

Биологические процессы, лежащие в основе развития СД 2 типа, включают нарушение секреции инсулина и инсулинорезистентность (ИР). Различия в патогенетических механизмах формируют фенотипическую гетерогенность пациентов с СД 2 типа, в частности возраст дебюта заболевания, характер и темпы развития осложнений, а также ответ на терапевтические вмешательства [4]. Несмотря на то что факторы окружающей среды и образа жизни являются хорошо установленными детерминантами риска развития СД 2 типа, вклад генетических факторов может достигать 69%. Полногеномные ассоциативные исследования (genome-wide association studies, GWAS), посвященные СД 2 типа, позволили идентифицировать свыше 500 локусов генетического риска, демонстрирующих различный характер связи с клиническими фенотипами, что отражает сложность и многофакторность генетической архитектуры данного заболевания. С учетом выраженной фенотипической и генетической гетерогенности СД 2 типа особую актуальность приобретают исследования, направленные не только на выявление ассоциаций генетических маркеров с риском развития заболевания, но и на оценку их связи с различными клиническими характеристиками патологии [5].

Снижение секреторной функции β-клеток поджелудочной железы рассматривается как один из центральных патогенетических механизмов развития СД 2 типа. Поддержание адекватной секреции инсулина требует строгого контроля внутриклеточной концентрации ионов цинка в β-клетках поджелудочной железы, играющих ключевую роль в процессах кристаллизации, хранения и высвобождения инсулина [6, 7]. Регуляция транспорта цинка в β-клетках осуществляется белками-переносчиками 8-го типа (ZnT8). Белок ZnT8 кодируется геном SLC30A8, расположенным в хромосомном регионе 8q24.11, при этом его экспрессия преимущественно осуществляется в β-клетках островков Лангерганса. Дефицит цинка сопровождается снижением экспрессии ZnT8, что нарушает внутриклеточный транспорт и накопление ионов цинка в β-клетках и, как следствие, приводит к дестабилизации секреции инсулина [8]. В экспериментальных исследованиях показано, что нарушение транспорта цинка, обусловленное дефектами гена SLC30A8, сопровождается снижением секреторной активности β-клеток и кристаллизацией инсулина [9].

Роль гена SLC30A8 в патогенезе СД 2 типа подтверждена результатами ряда масштабных геномных ассоциативных исследований. Среди выявленных вариантов наиболее значимая ассоциация с заболеванием была продемонстрирована для однонуклеотидного полиморфизма rs13266634 [10, 11]. Вместе с тем, несмотря на обнаруженные различия в выраженности эффекта данного полиморфизма в отдельных этнических группах, его значение в формировании подтипов СД 2 типа и связанных с ними клинических характеристик остается недостаточно изученным.

Цель исследования – изучить ассоциацию полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 с клинико-метаболическими показателями у пациентов с впервые выявленным СД 2 типа.

Материал и методы

Проведено одномоментное одноцентровое наблюдательное исследование с участием пациентов с впервые выявленным СД 2 типа. Работа выполнялась с января 2024 г. по июль 2025 г. на базе ГАУЗ «Городская поликлиника № 18» г. Казани. Лабораторный этап, включавший гормональные и генетические исследования, проводился на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России.

Критерии включения в исследование:

• пациенты с впервые установленным диагнозом СД 2 типа;
• возраст старше 18 лет;
• подписанное добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Диагноз СД 2 типа устанавливали в соответствии с критериями Комитета экспертов Всемирной организации здравоохранения по СД (1999 г.).

Критерии исключения:

• наличие предиабета, СД 1 типа и других специфических типов СД;
• инсулинотерапия;
• перенесенный инфаркт миокарда, коронарное вмешательство или инсульт в течение трех месяцев, предшествовавших включению в исследование;
• алкогольная и/или наркотическая зависимость;
• наличие психических расстройств;
• беременность и период лактации;
• прием препаратов, оказывающих влияние на жировой и углеводный обмен;
• тяжелые формы печеночной и почечной недостаточности.

Организация и проведение исследования осуществлялись в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России (протокол № 10 от 21.11.2023). Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Стандартное обследование включало сбор жалоб, анамнеза (наследственность, сопутствующие заболевания), физикальный осмотр с оценкой антропометрических параметров (рост, вес, индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ), отношение окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ)).

В рамках рутинной клинической практики в ГАУЗ «Городская поликлиника № 18» г. Казани проводилась лабораторная оценка биохимических показателей (глюкоза, общий холестерин, холестерин липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), триглицериды, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза, общий билирубин, мочевина, креатинин, расчет скорости клубочковой фильтрации по формуле CKD-EPI, мочевая кислота) и гликированного гемоглобина (HbA1c). Методом иммуноферментного анализа на автоматическом фотометре BioTek ELx800 (BioTek Instruments Inc., США) определяли уровень инсулина и С-пептида, для чего использовали наборы реагентов АО «Вектор-Бест» (Россия), а также уровень лептина и адипонектина с помощью наборов реагентов DRG (DRG Instruments GmbH, Германия). Для оценки ИР и функциональной активности β-клеток поджелудочной железы использовали расчетные индексы. Инсулинорезистентность определяется по формуле: HOMA-IR = инсулин натощак (мкЕд/мл) × гликемия натощак (ммоль/л) / 22,5. Функциональная активность β-клеток устанавливается по формуле: HOMA-%β = (20 × инсулин натощак (мкЕд/мл)) / (гликемия натощак (ммоль/л) - 3,5) [12]. Дополнительно рассчитывали модифицированные с учетом уровня С-пептида индексы, такие как HOMA-IR (CP) и HOMA-islet (CP-normal): индекс HOMA-IR (CP) = 1,5 + гликемия натощак (ммоль/л) × C-пептид натощак (нг/мл) / 2800, индекс HOMA-islet (CP-normal) = 0,27 × C-пептид натощак (нг/мл) / (гликемия натощак (ммоль/л) - 3,5) + 50 [13]. Для оценки композиционного состава тела проводилась биоимпедансометрия c помощью анализатора АВС-02 (ООО НТЦ «МЕДАСС», Россия).

Генотипирование полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 проводилось методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на амплификаторе CFX96 (BioRad, США) с использованием коммерческих реагентов СибДНК (ИХБФМ СО РАН, Россия). Материалом для выделения ДНК являлась цельная кровь.

Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v. 4.12.2 (ООО «Статтех», Россия). Соответствие распределения генотипов равновесию Харди – Вайнберга оценивалось с помощью критерия χ². Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро – Уилка или критерия Колмогорова – Смирнова. Количественные показатели при нормальном распределении представляли в виде среднего значения и стандартного отклонения (M ± SD), при отклонении распределения от нормального – в виде медианы и межквартильного интервала (Me [Q1; Q3]). Категориальные переменные описывали с указанием абсолютных значений и процента. Сравнение количественных показателей между двумя группами проводили с использованием t-критерия Стьюдента или U-критерия Манна – Уитни/критерия Бруннера – Мюнцеля, между тремя и более группами – с применением ANOVA или критерия Краскела – Уоллиса с апостериорными сравнениями (критерий Тьюки или метод Данн с поправкой Холма). Категориальные данные анализировали с использованием критерия χ² Пирсона или точного критерия Фишера. В качестве меры эффекта рассчитывали отношение шансов (ОШ) с 95%-ным доверительным интервалом (ДИ). Направление и теснота корреляционной связи оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты

В исследование включены 152 пациента (95 женщин и 57 мужчин) с впервые выявленным СД 2 типа. Средний возраст участников исследования составил 58,37 ± 12,04 года, ИМТ – 31,85 ± 5,11 кг/м², ОТ – 108,46 ± 13,67 см, ОБ – 111,47 ± 11,24 см, медиана уровня глюкозы натощак – 8,0 [7,22; 9,48] ммоль/л, HbA1c – 6,8 [6,50; 7,80]%, инсулина – 13,30 [8,55; 22,28] мкЕд/мл, С-пептида – 1199,99 [599,99; 1933,31] пмоль/л. У большинства пациентов регистрировалось сочетание не менее двух факторов риска развития СД 2 типа. Наиболее распространенными оказались дислипидемия (91,9%), артериальная гипертензия (86,8%), возраст 45 лет и более (83,5%), ожирение (62,7%) и отягощенный семейный анамнез по СД 2 типа (54,7%).

По результатам генотипирования полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 установлено, что СС-генотип имел место у 67 (44,1%) пациентов, СТ-генотип – у 75 (49,3%), ТТ-генотип – у 10 (6,6%) пациентов. Распространенность рискового аллеля C составила 68,8%. Распределение частоты встречаемости аллелей и генотипов соответствовало равновесию Харди – Вайнберга (χ² = 3,34; p = 0,07).

Группы носителей разных генотипов и аллелей, выделенные в рамках кодоминантной, доминантной и рецессивной моделей наследования, были сопоставимы по полу и возрасту. Не выявлено статистически значимой разницы по частоте встречаемости таких факторов риска, как избыточная масса тела, артериальная гипертензия, отягощенная наследственность по СД 2 типа, а также по выраженности висцерального ожирения (ОТ/ОБ). Во всех трех моделях наследования отмечалась направленная тенденция к снижению частоты ожирения и более низким значениям ИМТ, ОТ и ОБ у носителей генотипа СС и аллеля С, однако статистически значимых различий получено не было (p > 0,05). Обращала внимание более высокая распространенность дислипидемии у носителей аллеля С по сравнению с носителями генотипа ТТ (91,5 и 70,0%; p = 0,016) (табл. 1). При этом вероятность развития нарушений липидного обмена у данной группы пациентов возрастала в 6,19 раза (ОШ 6,19 (95% ДИ 1,37–28,08); p = 0,018).

При сравнении лабораторных параметров пациентов с впервые выявленным СД 2 типа в зависимости от полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 получены следующие результаты. В доминантной модели наследования у носителей аллеля С отмечались более низкие значения С-пептида по сравнению с носителями генотипа ТТ (1133,32 [599,99; 1866,65] против 1799,98 [1324,99; 2449,98] пмоль/л; p = 0,035). В кодоминантной модели различия имели характер статистической тенденции, при этом более низкие показатели С-пептида также регистрировались у носителей генотипа СС (958,32 [599,99; 1808,32], 1266,65 [656,83; 1883,31] и 1799,98 [1324,99; 2449,98] пмоль/л при генотипах СС, СТ и ТТ соответственно; p = 0,067). Анализ показателей ИР и функциональной активности β-клеток поджелудочной железы выявил более низкие значения индекса HOMA-islet (CP-normal) у носителей генотипа СС по сравнению с носителями аллеля Т (58,22 [33,08; 124,90] против 84,90 [50,55; 157,14] соответственно; p = 0,042). В кодоминантной модели наблюдалась направленная тенденция к более низким показателям HOMA-islet (CP-normal) у носителей аллеля С по сравнению с носителями генотипа ТТ, а самые низкие значения были характерны для носителей генотипа СС (58,22 [33,08; 124,90], 80,23 [49,88; 155,62] и 115,91 [86,86; 172,29] у пациентов с генотипами СС, СТ и ТТ соответственно; p = 0,066). Дополнительно при корреляционном анализе установлена статистически значимая обратная связь числа копий аллеля С rs13266634 гена SLC30A8 со значениями индекса HOMA-islet (CP-normal) (rs = -0,187; р = 0,023). При анализе рецессивной модели наследования регистрировалась тенденция к более низким показателям HOMA-%β у носителей генотипа СС относительно носителей аллеля Т (52,57 [24,59; 124,12] против 80,49 [43,85; 133,33] соответственно; p = 0,077). При сравнении значений глюкозы натощак, HbA1c, инсулина, индекса HOMA-IR и HOMA-IR (CP) по трем анализируемым моделям наследования значимых различий выявлено не было (табл. 2).

Анализ уровня адипокинов с учетом полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 показал, что для носителей генотипа СС по сравнению с носителями аллеля Т были характерны достоверно более низкие значения лептина как в кодоминантной (9,74 [3,70; 17,28] у носителей генотипа СС, 14,75 [8,39; 21,40] у носителей генотипа СТ и 20,89 [10,99; 25,68] у носителей генотипа ТТ; p = 0,023), так и в рецессивной модели наследования (9,74 [3,70; 17,28] у носителей генотипа СС против 15,00 [8,57; 22,07] у носителей аллеля Т; p = 0,009) (см. табл. 2). Согласно результатам корреляционного анализа, имела место обратная связь числа копий аллеля С изучаемого варианта гена с уровнем лептина (rs = -0,268; р = 0,005).

Сравнительный анализ липидограммы в рамках трех моделей наследования статистически значимых различий не обнаружил (см. табл. 2).

При оценке параметров композиционного состава тела в зависимости от исследуемого полиморфизма была отмечена более низкая доля жировой массы у носителей генотипа СС по сравнению с носителями аллеля Т (37,70 [30,90; 39,50] против 39,50 [33,08; 42,97]% соответственно; p = 0,027). Аналогичные изменения с уровнем, приближенным к статистической значимости, выявлены при анализе кодоминантной модели у носителей генотипа СС по сравнению с носителями генотипов СТ и ТТ (37,70 [30,90; 39,50] против 39,50 [33,10; 42,80] и 39,50 [35,05; 42,35]% соответственно; p = 0,086). Кроме того, установлены более низкая жировая масса тела у носителей генотипа СС по сравнению с носителями аллеля Т (29,00 [24,10; 36,70] против 32,00 [27,05; 40,02] кг соответственно; p = 0,064) (табл. 3). Корреляционный анализ также свидетельствовал о наличии обратной связи между числом копий аллеля С и долей жировой массы тела (r = -0,187; р = 0,029).

Обсуждение

Роль гена SLC30A8 в патогенезе СД 2 типа подтверждена результатами GWAS, в которых аллель С полиморфизма rs13266634 ассоциирован с риском развития заболевания преимущественно через нарушение секреторной функции β-клеток [6, 10, 14]. С учетом гетерогенности СД 2 типа в настоящее время обсуждается вклад генетических факторов в формирование отдельных фенотипов, что определило цель настоящего исследования – оценить ассоциацию rs13266634 гена SLC30A8 с клинико-метаболическими особенностями у пациентов с впервые установленным СД 2 типа.

Согласно результатам нашего исследования, полиморфизм rs13266634 гена SLC30A8 связан преимущественно с показателями секреторной функции β-клеток. Более низкие значения С-пептида и индекса HOMA-islet (CP-normal) у носителей аллеля С указывают на снижение функционального резерва β-клеток у данной группы пациентов. Полученные нами результаты согласуются с данными литературы, подтверждающими участие гена SLC30A8 в формировании подтипа СД 2 типа, связанного с дисфункцией β-клеток. В ряде крупных исследований было показано, что ассоциированные с СД 2 типа локусы могут быть сгруппированы в кластеры в зависимости от преобладающего механизма действия – нарушения секреции инсулина или ИР. В работе H. Kim и соавт., выполненной с использованием кластерного анализа локусов СД 2 типа, ген SLC30A8 был отнесен к β-клеточному кластеру со сниженной секрецией инсулина и относительным инсулинодефицитом [15]. Дальнейшие работы, посвященные изучению гетерогенности СД 2 типа, подтвердили, что ряд локусов, включая ген SLC30A8, формируют отдельный подтип заболевания, связанный с дисфункцией β-клеток [5]. Аналогичные выводы сделаны S. Ghatan и соавт. Так, при построении кластер-специфических полигенных шкал риска ген SLC30A8 также вошел в группу генетических вариантов, определяющих инсулин-дефицитный фенотип СД 2 типа [16]. Было подчеркнуто, что влияние rs13266634 реализуется преимущественно через секреторную активность β-клеток, а не через периферическую ИР.

В настоящем исследовании наряду с ассоциациями полиморфизма rs13266634 гена SLC30A8 с секреторной дисфункцией β-клеток выявлена его связь с параметрами липидного обмена. Носительство аллеля С коррелировало с более высокой распространенностью дислипидемии по сравнению с носительством генотипа ТТ, что может отражать формирование специфического клинико-метаболического профиля. Следует отметить, что данные о связи rs13266634 с липидным обменом ограниченны. Большинство исследований выполнено в популяциях без СД 2 типа, преимущественно при ожирении и метаболическом синдроме. Так, в бразильской когорте пациентов с ожирением показана ассоциация вариантов гена SLC30A8, включая rs13266634, с уровнем ЛПВП [17]. В другом исследовании у женщин с избыточной массой тела и андроидным типом распределения жира установлена связь аллеля С с гипертриглицеридемией и тенденцией к снижению уровня ЛПВП [18]. В то же время в ряде исследований, включая исследования с участием пациентов с СД 2 типа, значимых ассоциаций с показателями липидного обмена не обнаружено [19, 20].

В нашем исследовании у носителей генотипа СС выявлены более низкие уровни лептина и меньшая доля жировой массы тела по сравнению с носителями аллеля Т. В литературе описано, что влияние rs13266634 на риск развития и прогрессирования СД 2 типа может быть более выражено в подтипах заболевания, характеризующихся меньшей ролью ожирения и более значимым вкладом дисфункции β-клеток, что частично перекликается с полученными нами результатами. В частности, в работе K. Xu и соавт. показано, что эффект rs13266634 гена SLC30A8 различается между подтипами СД 2 типа в зависимости от массы тела, при этом ассоциации с показателями секреции инсулина были более выражены у лиц без ожирения [21]. В совокупности это позволяет предположить, что носительство аллеля С может быть связано с фенотипом, при котором секреторная дисфункция β-клеток играет более значимую роль в прогрессировании СД 2 типа, чем избыточная жировая масса.

Заключение

Генетические полиморфизмы способны детерминировать не только предрасположенность к развитию СД 2 типа, но и вариабельность его клинического течения. Результаты настоящего исследования позволяют предположить, что rs13266634 гена SLC30A8 может вносить вклад в развитие СД 2 типа, характеризующегося более выраженной секреторной дисфункцией β-клеток в сочетании с особенностями липидного профиля и композиционного состава тела. Тем не менее необходимы дальнейшие исследования на больших выборках с применением стандартизированных подходов к подтипированию СД 2 типа и анализом генетических ассоциаций в отдельных фенотипических группах. В перспективе это будет способствовать разработке персонализированных подходов к стратификации риска и ведению пациентов на ранних этапах заболевания, что позволит повысить эффективность профилактики и замедлить развитие диабетических осложнений. 

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the rs13266634 Polymorphism in the SLC30A8 Gene to the Formation of Clinical and Metabolic Features in Patients with Newly Diagnosed Type 2 Diabetes Mellitus 

D.R. Islamova, F.V. Valeeva, PhD, Prof., T.A. Kiseleva, PhD, Assoc. Prof., E.S. Egorova, PhD, R.A. Isaeva, I.I. Akhmetov, PhD 

Kazan State Medical University  

Contact person: Tatyana A. Kiseleva, tattiana@mail.ru

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by significant heterogeneity due to the interaction of genetic and environmental factors. The SLC30A8 gene, encoding ZnT8, is involved in the regulation of insulin secretion. The rs13266634 polymorphism is associated with the risk of developing T2DM; however, its contribution to the formation of clinical and metabolic characteristics of the disease requires further investigation.
Objectives – to study the association of the rs13266634 polymorphism in the SLC30A8 gene with clinical and metabolic parameters in patients with newly diagnosed T2DM.
Material and methods. A single-center cross-sectional study involving 152 patients with newly diagnosed T2DM was conducted. Clinical examination, laboratory assessment of carbohydrate and lipid metabolism parameters, bioimpedance analysis of body composition, and genotyping of rs13266634 SLC30A8 were performed. Statistical analysis included comparison of patient characteristics across three inheritance models, odds ratio (OR) assessment, and correlation analysis.
Results. Carriage of the C allele of rs13266634 in the SLC30A8 gene is associated with a higher frequency of dyslipidemia and an increased risk of its development in patients with newly diagnosed T2DM (OR 6.19 (95% CI 1.37–28.08); p = 0.018). C allele carriers exhibited lower C-peptide levels compared to the TT genotype (1133.32 [599.99; 1866.65] vs 1799.98 [1324.99; 2449.98] pmol/L; p = 0.035). In the recessive model, the CC genotype was associated with lower values of the HOMA-islet (CP-normal) index, leptin levels, and fat mass percentage compared to T allele carriers (p < 0.05). Correlation analysis confirmed an inverse relationship between the number of copies of the C allele of the studied gene variant and the HOMA-islet (CP-normal) index, leptin, and body fat mass percentage (p < 0.05).
Conclusion. The rs13266634 polymorphism in the SLC30A8 gene is associated with lower indices of β-cell secretory function and dyslipidemia, which may reflect its involvement in the formation of heterogeneity in clinical and metabolic characteristics in patients with newly diagnosed T2DM.