Download luận văn thạc sĩ với đề tài: Nghiên cứu tính đa hình đơn nucleotid tại intron 1 và sự liên quan của gen FTO với bệnh đái tháo đường týp 2 ở người từ 40 đến 64 tuổi, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Sinh học
tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình
giảng dạy, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hành kỹ
thuật thí nghiệm trong suốt quá trình học đại học và sau đại học tại trường.
Để thực hiện và hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
TS. Trần Quang Bình đã hướng dẫn nghiên cứu, tạo điều kiện thuận lợi và
động viên tôi trong thời gian nghiên cứu và làm thí nghiệm tại Phòng thí
nghiệm Di truyền Phân tử, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị và các bạn làm
việc tại Phòng thí nghiệm Di truyền Phân tử đã cùng chia sẻ kinh nghiệm,
kiến thức và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tại
phòng.
Có được kết quả như ngày hôm nay tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới cha mẹ đã sinh thành và nuôi dưỡng. Xin cám ơn những người thân trong
gia đình và bạn bè, những người đã luôn bên cạnh khích lệ động viên, giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 27 tháng 4 năm 2013
Học viên
Hà Thị Liên

2. i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ ....................................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................iv
CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................v
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................. 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG...................................3
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu và thuật ngữ đái tháo đƣờng ............................... 3
1.1.2. Đặc điểm dịch tễ học của bệnh đái tháo đƣờng...................................4
1.1.3. Phân loại bệnh đái tháo đƣờng............................................................ 7
1.1.4. Các yếu tố nguy cơ của bệnh đái tháo đƣờng týp 2............................. 8
1.1.5. Cơ chế bệnh sinh của đái tháo đƣờng týp 2 ...................................... 12
1.1.6. Chẩn đoán bệnh đái tháo đƣờng ....................................................... 13
1.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ GEN FTO .................................... 16
1.2.1. Các gen có liên quan đến bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ........................ 16
1.2.2. Lƣợc sử nghiên cứu về gen FTO ...................................................... 17
1.2.3. Vị trí và cấu trúc của gen FTO ......................................................... 19
1.2.4. Protein FTO...................................................................................... 20
1.2.5. Sự điều hòa và biểu hiện của gen FTO ............................................. 22
1.2.6. Chức năng của FTO ......................................................................... 23
1.2.7. Nghiên cứu gen Fto ở chuột và thiếu hụt chức năng gen FTO ở ngƣời
................................................................................................................... 28
1.2.8. Sự liên quan của gen FTO với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ................ 30
CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................. 35
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................. 35
2.2. HOÁ CHẤT VÀ TRANG THIẾT BỊ .................................................. 36
2.2.1. Hóa chất ........................................................................................... 36
2.2.2. Trang thiết bị.................................................................................... 36

3. ii
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................ 37
2.3.1. Thiết kế nghiên cứu.......................................................................... 37
2.3.2. Các phƣơng pháp thu thập thông tin ................................................. 37
2.3.3. Các phƣơng pháp sinh học phân tử................................................... 38
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích thống kê....................................................... 42
2.3.5. Đạo đức trong nghiên cứu ................................................................ 43
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................... 44
3.1 Kết quả xác định kiểu gen bằng phƣơng pháp AS-PCR........................ 44
3.2. Kết quả xác định kiểu gen bằng phƣơng pháp RFLP-PCR................... 44
3.3. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu........................................................... 45
3.4. Kết quả xác định kiểu gen ................................................................... 46
3.5. Phân tích đặc điểm của đối tƣợng nghiên cứu theo kiểu gen ở nhóm
bệnh và nhóm chứng .................................................................................. 48
3.6. Phân tích ảnh hƣởng của gen FTO tại SNP rs9939609 đối với nguy cơ
mắc bệnh đái tháo đƣờng týp 2................................................................... 50
3.7. Phân tích ảnh hƣởng của gen FTO tại SNP rs9939609 cùng các yếu tố
xã hội, lối sống đối với nguy cơ mắc đái tháo đƣờng týp 2......................... 52
CHƢƠNG IV. BÀN LUẬN ............................................................. 54
4.1. Ảnh hƣởng của gen FTO tại SNP rs9939609 đối với bệnh đái tháo
đƣờng týp 2 ở cộng đồng ngƣời Việt so với một số cộng đồng trên thế giới.
................................................................................................................... 54
4.2. Tần số alen và sự phân bố kiểu gen của SNP rs9939609...................... 56
4.3. Cơ chế ảnh hƣởng của gen FTO và SNP rs9939609 đối với bệnh đái
tháo đƣờng týp 2 ........................................................................................ 58
4.4. Thiết kế và phƣơng pháp nghiên cứu................................................... 59
4.5. Một số hạn chế của nghiên cứu............................................................ 60
KẾT LUẬN ...................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 62

4. iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Thống kê và dự đoán số ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp 2 trên thế giới từ năm
2010 đến 2030. ............................................................................................................5
Hình 1.2. Các gen liên quan tới bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ........................................17
Hình 1.3. Các gen đột biến Ft ở chuột........................................................................19
Hình 1.4. Vị trí và cấu trúc gen FTO trên nhiễm sắc thể 16........................................19
Hình 1.5. Mô hình protein FTO .................................................................................20
Hình 1.6. Vị trí bám của CUTL1 trên gen FTO..........................................................23
Hình 1.7. Hoạt tính hóa sinh của FTO........................................................................24
Hình 1.8. Chức năng sinh lý của FTO........................................................................26
Hình 1.9. Ảnh hƣởng của FTO tới hành vi ăn uống....................................................26
Hình 1.10. Cụm SNP tại intron 1 của gen FTO liên quan với đái tháo đƣờng týp 2....31
Hình 1.11. Sự liên quan của SNP rs9939609 với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 trong
nghiên cứu tổng hợp ở Đông và Nam Á.....................................................................33
Hình 3.1. Kết quả xác định kiểu gen tại SNP rs9939609 trên gen FTO bằng phƣơng
pháp AS-PCR …………………………………………………………………...……43
Hình 3.2. Kết quả xác định kiểu gen tại SNP rs9939609 trên gen FTO bằng phƣơng
pháp RFLP-PCR………………………………………………………………………43
Biểu đồ 4.1. Tần số alen A và T của SNP rs9939609 ở một số cộng đồng..................57
Biểu đồ 4.2. Sự phân bố kiểu gen của SNP rs9939609 ở một số cộng đồng ...............58

5. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Đặc điểm nhân trắc của đối tƣợng nghiên cứu............................................45
Bảng 3.2. Phân bố kiểu gen và tần số alen của gen FTO tại SNP rs9939609 ..............46
Bảng 3.3. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu theo kiểu gen FTO tại SNP rs9939609 trong
nhóm đái tháo đƣờng .................................................................................................48
Bảng 3.4. Đặc điểm của đối tƣợng theo kiểu gen FTO tại SNP rs9939609 trong nhóm
bình thƣờng ...............................................................................................................49
Bảng 3.5. Các mô hình phân tích ảnh hƣởng của SNP rs9939609 ..............................51
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của SNP rs9939609 cùng các yếu tố liên quan béo phì tới bệnh
đái tháo đƣờng...........................................................................................................52

6. v
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADA American Diabetes Association (Hiệp hội đái tháo đƣờng Hoa Kỳ)
ARC Arcuate Nucleus (Nhân cong)
AS-PCR Allele Specific Polymease Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp
alen đặc hiệu)
BMI Body Mass Index (Chỉ số khối cơ thể)
CNS Central Nervous System (Hệ thần kinh trung ƣơng)
Cs Cộng sự
EDTA Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
FPG Fasting Plasma Glucose (Đƣờng huyết lúc đói)
FTO Fat mass and Obesity Associated (Gen liên quan khối mỡ và béo phì)
GWAS Genome Wide Association Study (Nghiên cứu sự liên quan trong toàn
bộ hệ gen)
HbA1c Hemoglobin A1c
HDL High Density Lipoprotein (Lipoprotein tỷ trọng cao)
IDF International Diabetes Federation (Liên đoàn đái tháo đƣờng Quốc tế)
IFG Impaired Fasting Glucose (Rối loạn đƣờng huyết lúc đói)
IGT Impaired Glucose Tolerance (Rối loạn dung nạp đƣờng huyết)
LD Linkage Disequilibrium (Liên kết không cân bằng)
LDL Low Density Lipoprotein (Lipoprotein tỷ trọng thấp)
OR Odd Ratio (Tỷ suất chênh)
OGTT Oral Glucose Tolerance Test (Liệu pháp dung nạp glucose đƣờng
uống)
PCR Polymease Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Đa hình chiều dài đoạn
cắt giới hạn)
SNP Single Nucleotide Polymorphism (Đa hình đơn nucleotide)
WHO World Health Organization (Tổ chức Y tế thế giới)
WHR Waist – Hip Ratio (Tỷ lệ eo – hông)

7. 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong vòng 3 thập kỷ gần đây, số ngƣời mắc đái tháo đƣờng trên thế giới đã
tăng gấp đôi. Theo thống kê Tổ chức Y tế thế giới, năm 2012 trên thế giới có 346
triệu ngƣời mắc đái tháo đƣờng, trong đó có hơn nửa sống ở vùng Tây Thái Bình
Dƣơng, Nam Á và Đông Địa Trung Hải [92]. Sự bùng phát của bệnh đái tháo đƣờng
týp 2 hiện nay xảy ra ở những nƣớc đang phát triển nhiều hơn những nƣớc phát
triển. Trong 10 nƣớc đƣợc dự đoán có số ngƣời mắc đái tháo đƣờng nhiều nhất trên
thế giới vào năm 2030 thì có 5 nƣớc ở Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Pa-kít-xtan,
In-dô-nê-sia và Băng-la-đét) [93].
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 chủ yếu phổ biến ở những ngƣời từ độ tuổi 40 đến
64 tuổi và trƣớc đây thƣờng đƣợc coi là bệnh của ngƣời giàu thì hiện nay bệnh đang
có xu hƣớng tăng lên ở ngƣời trẻ tuổi và cả dân vùng nông thôn [40]. Tỷ lệ ngƣời
trẻ tuổi mắc bệnh ở những nƣớc đang phát triển cao hơn so với những nƣớc phát
triển. Tỷ lệ mắc bệnh ở vùng nông thôn cũng tăng lên và không chênh lệch so với
vùng thành thị. Nguyên nhân là do ảnh hƣởng của sự phát triển kinh tế nhanh chóng,
lối sống thành thị hóa và dân vùng nông thôn chuyển sang vùng thành thị
Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đƣờng týp 2 tăng hơn 2 lần trong vòng
10 năm, từ 2,7% năm 2002 ở lứa tuổi 30-64 [7] lên đến 6% năm 2012 ở lứa tuổi 30-
69 [20]; dự báo đến năm 2030 số ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng sẽ tăng gấp đôi [69].
Một điều đáng lo ngại là rất nhiều ngƣời không biết bị mắc đái tháo đƣờng cho đến
khi bệnh đã xuất hiện biến chứng khiến cho việc điều trị trở nên khó khăn, chi phí
rất tốn kém, gây gánh nặng cho bệnh nhân, gia đình và cả xã hội. Ngoài những hậu
quả nghiêm trọng do biến chứng, bệnh nhân đái tháo đƣờng còn phải đối mặt với
một số bệnh nghiêm trọng khác thƣờng liên quan với bệnh đái tháo đƣờng nhƣ: béo
phì, rối loạn chuyển hóa, cao huyết áp, tim mạch…Việc xác định sớm nguy cơ mắc
đái tháo đƣờng để có hƣớng phòng bệnh, nghiên cứu phƣơng pháp điều trị hiệu quả
hơn cũng nhƣ sản xuất thuốc điều trị mới là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay.

8. 2
Bệnh đái tháo đƣờng là một bệnh phức hợp do nhiều yếu tố nguy cơ gây nên.
Một trong những yếu tố nguy cơ quan trọng đã đƣợc biết đến là yếu tố di truyền.
Nghiên cứu sự liên quan trong toàn bộ hệ gen (Genome wide association study)
năm 2007 đã phát hiện ra “gen liên quan tới khối mỡ và béo phì” (fat mass and
obesity associated – FTO) nằm ở vị trí cánh dài của nhiễm sắc thể số 16 có liên
quan với bệnh đái tháo đƣờng và béo phì ở Anh [49]. Tiếp sau đó, nhiều nghiên cứu
ở các dân tộc khác cũng tìm thấy sự liên quan của gen FTO đối với bệnh đái tháo
đƣờng týp 2 [36, 60, 69, 86]. Phân tích cấu trúc tinh thể cho thấy FTO có chức năng
đề methyl hóa và sửa chữa sai hỏng ADN [56]. Nhiều nghiên cứu ở ngƣời và trên
mô hình chuột phát hiện gen FTO có ảnh hƣởng ở nhiều mô, cơ quan khác nhau và
có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển bình thƣờng của cơ thể [47, 70]. Tuy
nhiên chức năng thực sự của gen FTO trong cơ thể, vai trò của nó trong quá trình
chuyển hóa và cơ chế ảnh hƣởng của nó đối với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 vẫn đang
là thách thức đối với các nhà nghiên cứu trên thế giới.
Các nghiên cứu ở Châu Âu, Châu Á và Châu Phi đều chứng tỏ gen FTO có
ảnh hƣởng tới nguy cơ gây bệnh đái tháo đƣờng týp 2. Một phân tích tổng hợp từ 32
nghiên cứu bao gồm 99.551 ngƣời thuộc nhiều dân tộc ở vùng Đông Á và Nam Á
cho thấy SNP rs9939609 nằm trên intron 1 của gen FTO có ảnh hƣởng đối với bệnh
đái tháo đƣờng ở Châu Á. Mỗi ngƣời mang thêm 1 alen nguy cơ (A) của SNP
rs9939609 có nguy cơ mắc đái tháo đƣờng týp 2 cao gấp 1,15 lần so với ngƣời
không mang alen nguy cơ [72]. Tuy nhiên tần số alen, sự phân bố kiểu gen của gen
FTO và mức độ ảnh hƣởng của nó đối với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ở các dân tộc
khác nhau cũng khác nhau và vẫn còn thiếu số liệu về gen FTO ở ngƣời Việt trong
các phân tích trên. Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính đa hình
đơn nucleotid tại intron 1 và sự liên quan của gen FTO với bệnh đái tháo đường
týp 2 ở người từ 40 đến 64 tuổi” với mục đích xác định tần số alen, sự phân bố kiểu
gen của SNP rs9939609 nằm trên intron 1 của gen FTO và ảnh hƣởng của SNP
rs9939609 đối với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ở ngƣời dân tộc Kinh Việt Nam.

9. 3
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu và thuật ngữ đái tháo đƣờng
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đái tháo đƣờng là một rối loạn chuyển hóa
do rất nhiều nguyên nhân, đƣợc mô tả là sự tăng đƣờng huyết mãn tính cùng với rối
loạn chuyển hóa carbohydrat, chất béo và protein, nó là hậu quả của sự suy giảm tiết
insulin và giảm hoạt tính insulin. Bệnh đái tháo đƣờng đã đƣợc biết đến từ lâu trong
lịch sử y học. Từ những năm 1.500 trƣớc công nguyên trong các tài liệu của ngƣời Ai
Cập cổ đại đã mô tả bệnh có triệu chứng liên quan đến bệnh đái tháo đƣờng ngày nay.
Các tài liệu cổ của ngƣời Ấn Độ cổ cũng ghi lại những bệnh nhân có triệu chứng uống
nƣớc nhiều, hiện tƣợng “ruồi bâu, kiến bậu” vào nƣớc tiểu. Y học cổ xƣa cũng đã có
một số phƣơng pháp điều trị nhƣ: dùng thuốc lợi tiểu, tắm bồn nƣớc nóng, rạch tĩnh
mạch, tẩy giun và dùng các loại thảo mộc. Năm 1674 sau công nguyên, Thomas Willis
là ngƣời đầu tiên so sánh vị ngọt của đƣờng trong nƣớc tiểu giống nhƣ mật, từ đó thuật
ngữ “diabetets mellitus” bắt đầu xuất hiện và đƣợc sử dụng cho tới nay. Năm 1869,
Paul Langerhans đã phát hiện ra tụy có hai loại tế bào. Năm 1872, Bouchardat nhận
thấy đƣờng trong nƣớc tiểu giảm khi các bệnh nhân nhịn đói lâu ngày hoặc ăn chế độ
ăn khắc khổ. Từ đó, chế độ ăn đƣợc quan tâm trong việc điều trị bệnh đái tháo đƣờng.
Từ những năm 1875 – 1901, các nghiên cứu về các tế bào đảo tụy tiếp tục đƣợc thực
hiện. Năm 1901, Eugen Opie phát hiện ngƣời bệnh đái tháo đƣờng có tổn thƣơng đảo
tụy Langerhans. Ông cho rằng các tế bào của đảo tụy đã tiết ra chất mà khi thiếu các
chất này thì gây ra bệnh đái tháo đƣờng. Năm 1906, Geoge Zuelezer đã thử nghiệm
điều trị cho ngƣời mắc đái tháo đƣờng bằng cách tiêm chất chiết xuất của tụy, tuy
nhiên thử nghiệm này thất bại do ngƣời bệnh bị co giật. Năm 1920, Frederick Banting
và các đồng nghiệp đã thành công khi dùng chất chiết xuất của tụy để nuôi sống những
con chó đã bị cắt tuyến tụy. Họ đã đặt tên cho chất này là “isletin”. Tiếp sau đó năm
1921, ngƣời ta đã thử nghiệm lần đầu tiên chất isletin cho một bệnh nhân 14 tuổi và
thấy mức glucose máu của ngƣời bệnh đã hạ xuống nhanh chóng từ 440 mg/dl xuống
320 mg/dl. Cùng thời gian này, giáo sƣ Macleod tại trƣờng đại học Toronto đã sử dụng
huyết thanh này để điều trị cho ngƣời bệnh và ông đổi tên “isletin” thành “insulin”. Từ
những năm 1922 cho tới nay insulin đã đƣợc nghiên cứu, sản xuất và bán trên thị

10. 4
trƣờng. Việc sử dụng insulin trở nên dễ dàng thuận tiện hơn nhiều, tuy nhiên giá thành
vẫn còn rất đắt đỏ. Năm 1979, ngƣời ta đã tạo đƣợc insulin bằng công nghệ ADN tái tổ
hợp và tới năm 1982, insulin tái tổ hợp đã đƣợc sản xuất thành công làm giảm giá
thành của insulin giúp cho hàng triệu bệnh nhân đái tháo đƣờng trên thế giới. Năm
1998, nƣớc Anh công bố nghiên cứu chứng minh vai trò của liệu pháp điều trị tích cực
đối với ngƣời mắc bệnh đái tháo đƣờng týp 2 và làm giảm mức độ các biến chứng mạn
tính của bệnh. Cho tới nay, cùng với sự phát triển của sinh học phân tử, các nghiên cứu
về bệnh đái tháo đƣờng đƣợc nghiên cứu sâu hơn về các gen liên quan với bệnh. Đồng
thời các phƣơng pháp điều trị mới và sản xuất thuốc vẫn đang đƣợc nghiên cứu và thử
nghiệm.
1.1.2. Đặc điểm dịch tễ học của bệnh đái tháo đƣờng
1.1.2.1. Tình hình bệnh đái tháo đường trên thế giới
Trong hơn ba thập niên qua, số ngƣời mắc bệnh đái tháo đƣờng đã tăng hơn gấp
đôi trên toàn thế giới [114] điều này khiến cho bệnh đái tháo đƣờng týp 2 trở thành
một trong những vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng lo ngại nhất ở nhiều quốc gia. Sự
bùng phát của bệnh đái tháo đƣờng trên thế giới đƣợc cho là hệ quả của sự già hóa dân
số, đô thị hóa và thay đổi lối sống. Năm 2012, ƣớc tính có 346 triệu ngƣời mắc đái
tháo đƣờng [93], trong đó có tới 90% là đái đƣờng týp 2. Số ngƣời mắc đái tháo đƣờng
ƣớc tính sẽ tăng lên 439 triệu ngƣời vào năm 2030, chiếm tới 7,7% dân số ở độ tuổi từ
20 – 79 tuổi. Trong số 10 nƣớc có số lƣợng dự đoán mắc đái tháo đƣờng vào năm
2030 cao nhất thì có tới 5 nƣớc Châu Á (Trung Quốc, Pakistan, Indonesia và
Bangladesh) [93]. Đặc biệt thống kê ở Trung Quốc từ năm 2007 đến 2008 cho thấy
Trung Quốc đang vƣợt qua Ấn Độ và trở thành “điểm nóng” về bệnh đái tháo đƣờng
với 92 triệu ngƣời mắc đái tháo đƣờng (chiếm 9,7% tổng dân số) và 148.2 triệu ngƣời
mắc tiền đái tháo đƣờng (chiếm 15.5% dân số) bao gồm cả rối loạn đƣờng huyết lúc
đói và rối loạn dung nạp glucose [112]. Vùng Trung Đông và Châu Phi cũng đang trở
thành những điểm nóng về bệnh đái tháo đƣờng [21, 76]. Nghiên cứu ở Thụy Điển cho
thấy những ngƣời dân nhập cƣ từ vùng Trung Đông tới sống ở Thụy Điển có tỷ lệ mắc
đái tháo đƣờng nhiều hơn so dân bản xứ [105].
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 trƣớc kia thƣờng gặp ở ngƣời có độ tuổi từ 40 đến 64
tuổi thì hiện nay đái tháo đƣờng týp 2 và tiền đái tháo đƣờng cũng đang gia tăng nhanh

11. 5
chóng ở ngƣời trẻ tuổi, thậm chí là ở trẻ nhỏ và thanh thiếu niên. Tỷ lệ ngƣời trẻ tuổi
và ngƣời trung niên mắc đái tháo đƣờng týp 2 ở những nƣớc đang phát triển cao hơn
so với ở những nƣớc phát triển. Sự chênh lệch về số ca mắc đái tháo đƣờng ở vùng
nông thôn và thành thị cũng ngày càng thu hẹp, nguyên nhân là do sự đô thị hóa, ngƣời
vùng nông thôn nhập cƣ vào thành thị và thay đổi về lối sống. Nghiên cứu ở Ấn Độ
[85] cho thấy số ngƣời mắc đái tháo đƣờng tăng đáng kể ở cả vùng thành thị (từ 13,9%
năm 2000 đến 18,2% vào năm 2006) và vùng nông thôn (từ 6,4% năm 2000 đến 9,2%
năm 2006). Xu hƣớng gia tăng bệnh đái tháo đƣờng này cũng xảy ra tƣơng tự ở các
nƣớc Châu Á khác. Khảo sát ngƣời Trung Quốc ở độ tuổi 35 – 74 tuổi từ năm 2001 –
2002 và 2006 thấy rằng số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở vùng nông thôn tăng từ 5,3%
đến 14,2% ở nam và từ 8,9% đến 13,8% ở nữ. Ở vùng đô thị, tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng
ở nam tăng từ 11,3% đến 19,2% và ở nữ từ 11,3% đến 16,1 % [79]. Hình 1.1 thống kê
bệnh đái tháo đƣờng ở 7 khu vực trên thế giới năm 2010 là 285 triệu ngƣời và dự đoán
số ngƣời mắc đến năm 2030 là 439 triệu, tăng 54% [37].
Hình 1.1. Thống kê và dự đoán số ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp 2 trên thế giới từ năm
2010 đến 2030.
Hình a: Thống kê số ngƣời mắc đái tháo đƣờng năm 2010, dự đoán đến năm 2030 và
tỷ lệ tăng ở 7 khu vực trên thế giới. Hình b: Thống kê số ngƣời mắc đái tháo đƣờng và
tiền đái tháo đƣờng năm 2010 và dự đoán đến năm 2030 ở 7 khu vực trên thế giới.

12. 6
Xu hƣớng bùng phát bệnh đái tháo đƣờng ở những nƣớc đang phát triển và tỷ lệ
mắc bệnh gia tăng nhanh ở ngƣời trẻ tuổi đang tạo nên gánh nặng bệnh tật lớn đối với
những nƣớc đang phát triển. Châu Á hiện nay nổi lên nhƣ là một “tâm điểm” về bệnh
đái tháo đƣờng do hậu quả của việc phát triển kinh tế nhanh chóng, vấn đề đô thị hóa
và thay đổi thói quen ăn uống trong một thời gian ngắn [34].
1.1.2.2. Tình hình bệnh đái tháo đường tại Việt Nam
Ở Việt Nam tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng cũng tăng nhanh chóng. Năm 2002, theo
điều tra của Bệnh viện Nội tiết Trung ƣơng ở lứa tuổi 30 – 64, tỷ lệ mắc đái tháo
đƣờng chung của cả nƣớc là 2,7%, ở thành phố là 4,4%, vùng đồng bằng ven biển là
2,2% và miền núi 2,1% [7]. Nghiên cứu năm 2003 trên 2394 đối tƣợng từ 30 – 64 tuổi
tại 4 thành phố lớn là Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng và TP. Hồ Chí Minh cho thấy tỷ lệ
mắc đái tháo đƣờng là 4,6 – 4,9% [4]. Tại Bệnh viện Bạch Mai Hà Nội năm 2004, tỷ lệ
đái tháo đƣờng týp 2 chiếm 81,5% [12]. Điều tra từ năm 2004 đến 2007 tại các tỉnh
Thanh Hóa, Thái Bình, Nghệ An, Cao Bằng cho tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng lần lƣợt là
4%, 4,3%, 3% và 6,8% [9, 13, 18], [6]. Nghiên cứu tại Yên Bái, Phú Thọ, Sơn La, Hà
Nam năm 2004 thấy ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở những tỉnh này chủ yếu là ngƣời có
thu nhập cao [5, 12, 14, 15]. Theo nghiên cứu tại Tuyên Quang và Thái Nguyên năm
2006 – 2007 tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng ở nữ cao hơn nam, nhóm ít hoạt động thể lực có
tỷ lệ mắc bệnh cao hơn nhóm hoạt động thể lực nhiều [8, 11].
Tổng điều tra trên toàn quốc năm 2012 của Bệnh viện Nội tiết Trung ƣơng [20]
trên hơn 11.000 ngƣời từ 30 đến 69 tuổi tại 6 vùng sinh thái (Miền núi phía Bắc, Đồng
bằng sông Hồng, Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ)
phát hiện tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng ở nƣớc ta đã tăng lên là 6%, trong đó tỷ lệ mắc cao
nhất ở Tây Nam Bộ (hơn 7%), thấp nhất là Tây Nguyên (gần 4%). Tỷ lệ rối loạn dung
nạp glucose cũng tăng mạnh từ 7,7% năm 2002 lên gần 13% năm 2012. Tỷ lệ ngƣời
bệnh trong cộng đồng không đƣợc phát hiện ở nƣớc ta là gần 64%, cao hơn so với thế
giới [20]. Tỷ lệ đái tháo đƣờng ở các thành phố lớn cao hơn nông thôn [10]. Ở thành
phố Hồ Chí Minh tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng ở độ tuổi từ 30 đến 72 tuổi đã lên tăng tới
11,4% vào năm 2009. Trong khi đó ở tỉnh Hà Nam năm 2011, tỷ lệ mắc đái tháo
đƣờng ở vùng nông thôn là 3,7% [83]. Số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở Việt Nam đƣợc
dự đoán sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030 so với năm 2010 [93].

13. 7
1.1.3. Phân loại bệnh đái tháo đƣờng
1.1.3.1. Bệnh đái tháo đường týp 2
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 hay còn gọi là đái tháo đƣờng không phụ thuộc
insulin thƣờng thấy ở những ngƣời sau tuổi 40 và có thể trạng béo. Đái tháo đƣờng týp
2 xảy ra do sự kháng insulin ở cơ quan đích, kèm theo suy giảm chức năng của tế bào
beta. Ở ngƣời Nam Á và ngƣời da đen (những ngƣời có nguy cơ cao), bệnh đái tháo
đƣờng týp 2 thƣờng xuất hiện từ độ tuổi 40 và cũng đang gia tăng ở lứa tuổi trẻ hơn.
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 chiếm 85 - 95% các trƣờng hợp mắc đái tháo đƣờng. Bệnh
đái tháo đƣờng týp 2 là một bệnh phức hợp do sự tƣơng tác của cả yếu tố môi trƣờng
và di truyền gây nên.
1.1.3.2. Các loại đái tháo đường khác
 Đái tháo đƣờng týp 1
Đái tháo đƣờng týp 1, trƣớc đây thƣờng gọi là đái tháo đƣờng phụ thuộc insulin
hoặc đái tháo đƣờng tuổi vị thành niên, là một bệnh tự miễn. Hệ thống miễn dịch của
cơ thể sản xuất ra các kháng thể chống lại và phá hủy tế bào beta của tụy đảo sản xuất
ra insulin. Sự thiếu hụt insulin dẫn đến tăng glucose máu. Đái tháo đƣờng týp 1 chiếm
tỷ lệ 5 – 10% đái tháo đƣờng thế giới. Ở Việt Nam, tỷ lệ ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp
1 khoảng 7 – 8% tổng số ngƣời mắc bệnh đái tháo đƣờng.
 Đái tháo đƣờng thai kỳ
Là dạng đái tháo đƣờng khởi phát hoặc lần đầu phát hiện trong thời kỳ ngƣời phụ
nữ mang thai. Đa số các trƣờng hợp sẽ trở về bình thƣờng sau sinh, một số có thể
chuyển sang đái tháo đƣờng týp 1 hoặc týp 2, một số có thể bị lại ở lần mang thai sau.
Các nghiên cứu dịch tễ học về đái tháo đƣờng thai kỳ phát hiện nhiều điểm giống với
đái tháo đƣờng týp 2. Những phụ nữ mắc bệnh đái tháo đƣờng thai kỳ có xu hƣớng
hay gặp ở ngƣời nhiều tuổi hơn (trên 25 tuổi), thừa cân, béo phì so với những phụ nữ
có dung nạp glucose bình thƣờng khi mang thai.

14. 8
 Những thể bệnh đái tháo đƣờng đặc biệt hiếm gặp
 Khiếm khuyết chức năng của tế bào beta do gen
 Giảm hoạt tính insulin do khiếm khuyết gen
 Bệnh lý của tụy ngoại tiết
 Các bệnh nội tiết khác
 Do thuốc hoặc hóa chất
 Nguyên nhân do nhiễm trùng
 Các thể ít gặp của đái tháo đƣờng qua trung gian miễn dịch
 Các hội chứng về gen khác.
1.1.4. Các yếu tố nguy cơ của bệnh đái tháo đƣờng týp 2
1.1.4.1. Thừa cân và béo phì
Sự gia tăng nhanh chóng của bệnh đái tháo đƣờng trên toàn thế giới hiện nay gắn
liền với tăng tỷ lệ thừa cân-béo phì ở ngƣời lớn cũng nhƣ ở giới trẻ. Tỷ lệ ngƣời
trƣởng thành bị thừa cân (BMI từ 25 – 30 kg/m2
) và béo phì (BMI > 30 kg/m2
) trên
thế giới năm 2005 là 33% và dự đoán sẽ tăng lên 57,8% vào năm 2030. Thừa cân và
béo phì dẫn tới viêm, tăng tiết từ mô mỡ các hoạt chất nhóm adipocytokine
(Interleukin-6, Tumor necrosis factor-alpha, Leptin, Adiponectin…). Tất cả những
hiện tƣợng này đều có vai trò trong việc gây kháng insulin ở gan, mô cơ và tăng nguy
cơ dẫn tới mắc bệnh đái tháo đƣờng [28, 97, 103, 104]. BMI là một chỉ số đo lƣờng
thừa cân và béo phì, đƣợc dùng để xác định nguy cơ đái tháo đƣờng của mỗi
ngƣời.Theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (TCYTTG), đối với ngƣời Châu Á,
BMI < 18.5 kg/m2
là thiếu cân, BMI từ 18,5 – 23 kg/m2
là bình thƣờng, BMI từ 23 –
25 kg/m2
là thừa cân và trên 25 kg/m2
là béo phì. Tuy nhiên các chuyên gia của
TCYTTG đang xây dựng lại ngƣỡng đánh giá thừa cân, béo phì đối với ngƣời Châu Á
do đặc điểm nhân trắc của ngƣời Châu Á khác với ngƣời Châu Âu.
Đặc điểm của đa số bệnh nhân đái tháo đƣờng ở Việt Nam thƣờng có BMI bình
thƣờng nhƣng mỡ bụng, phần trăm mỡ cơ thể và mỡ bụng cao, đặc biệt là ở phụ nữ
[71]. Nghiên cứu ở Việt Nam thấy những ngƣời có BMI > 23 kg/m2
thì có nguy cơ
mắc đái tháo đƣờng týp 2 cao gấp 2,89 lần so với ngƣời bình thƣờng [19].

15. 9
1.1.4.2. Tuổi
Nguy cơ đái tháo đƣờng tăng cùng với tuổi do tăng tính kháng insulin liên quan
tới béo phì và tình trạng ít vận động. Cùng với thời gian, các tế bào beta suy yếu do
phải tăng tiết insulin để “bù đắp” cho sự tăng mức độ kháng insulin của cơ thể [22].
Không giống nhƣ ở Phƣơng Tây tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng chủ yếu ở ngƣời già, thì ở
Châu Á tỷ lệ này cao ở ngƣời trẻ tuổi và trung niên, đây chính là độ tuổi lao động sản
xuất chính của xã hội [27, 33, 34]. Điều này gây nên gánh nặng lớn đối cho các nƣớc
Châu Á mà trong đó chủ yếu là những nƣớc đang phát triển và kém phát triển. Sự khởi
phát bệnh sớm có thể do giảm cân bằng trao đổi chất từ rất sớm hoặc do thời gian ủ
bệnh bị ngắn lại. Nghiên cứu ở những ngƣời trẻ tuổi gốc Thái Lan, Việt Nam và Trung
Quốc thấy rằng họ có đƣờng huyết và tiết insulin sau bữa ăn cao hơn đáng kể so với
những ngƣời Châu Âu, chứng tỏ ngƣời Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc bị giảm tính
nhạy cảm đối với insulin so với ngƣời Châu Âu [41].
Tại Việt Nam, nghiên cứu dịch tễ bệnh đái tháo đƣờng tại 4 thành phố lớn năm
2003 cho kết quả tỉ lệ mắc đái tháo đƣờng ở nhóm ngƣời dƣới 35 tuổi là 0,9% còn ở
nhóm 45 – 54 tuổi là 6,5% và ở nhóm 55 – 64 tuổi cao tới 10,3%. Đồng thời nghiên
cứu này cũng đã chứng minh tuổi cao là một yếu tố nguy cơ đặc biệt, có liên quan chặt
chẽ với bệnh đái tháo đƣờng [3].
1.1.4.3. Tiền sử gia đình
Tiền sử gia đình là một yếu tố quan trọng liên quan tới bệnh đái tháo đƣờng, điều
này một phần thể hiện cho vai trò của yếu tố di truyền đối với nguy cơ mắc bệnh [23,
57, 80]. Những đối tƣợng có nguy cơ mắc bệnh cao nếu có ít nhất 1 ngƣời trong gia
đình (bố, mẹ, anh hoặc chị em ruột) bị bệnh [57, 90]. Theo Tạ Văn Bình và cs, tiền sử
gia đình có bố mẹ hoặc con ruột, anh, chị, em ruột bị mắc đái tháo đƣờng thì có nguy
cơ mắc bệnh cao gấp 3,28 lần so với nhóm bình thƣờng không có ngƣời thân trong gia
đình mắc đái tháo đƣờng [7]. Nghiên cứu trong gia đình cho thấy, nếu trong gia đình
có anh chị em ruột bị đái tháo đƣờng týp 1 thì có nguy cơ mắc đái tháo đƣờng cao gấp
15 lần so với ngƣời không có đặc điểm này.

16. 10
1.1.4.4. Yếu tố gen
Các yếu tố môi trƣờng nhƣ lƣợng thức ăn tiêu thụ, hoạt động thể lực đóng một
vai trò quan trọng trong việc xác định nguy cơ bị đái tháo đƣờng. Phần lớn những
ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp 2 thƣờng bị thừa cân, béo phì. Mặc dù béo phì làm tăng
nguy cơ mắc bệnh đái tháo đƣờng nhƣng ngƣời ta thấy rằng rất nhiều ngƣời thừa cân
lại không mắc bệnh đái tháo đƣờng týp 2. Nhƣ vậy nguy cơ mắc bệnh có thể phụ thuộc
vào một yếu tố di truyền nào đó nhạy cảm đối với đái tháo đƣờng. Nghiên cứu ở các
cặp sinh đôi đã cung cấp những bằng chứng thuyết phục về ảnh hƣởng của yếu tố di
truyền đối với bệnh đái tháo đƣờng. Các cặp sinh đôi cùng trứng có tỷ lệ tƣơng đồng
cao hơn so với các cặp sinh đôi khác trứng. Nếu 1 ngƣời trong cặp sinh đôi cùng trứng
mắc đái tháo đƣờng týp 1 thì ngƣời còn lại có nguy cơ từ 21 – 70%; còn đối với sinh
đôi khác trứng chỉ có nguy cơ dƣới 13%. Sự tƣơng đồng về nguy cơ mắc đái tháo
đƣờng týp 2 ở ngƣời sinh đôi cùng trứng từ 34 – 83% và ở ngƣời sinh đôi khác trứng
từ 16 – 40% [82].
Đái tháo đƣờng týp 1 và một số thể hiếm của bệnh đái tháo đƣờng (MODY) là
các bệnh đơn gen, chỉ do đột biến ở một gen gây nên. Tuy nhiên, đái tháo đƣờng týp 2
là một bệnh phức hợp do sự tƣơng tác của nhiều gen cũng nhƣ các yếu tố môi trƣờng,
xã hội cùng liên quan. “Gen gây đái tháo đƣờng” có thể chỉ là những thay đổi “tinh tế”
trong trình tự gen, mà những thay đổi này có thể là rất phổ biến trong hệ gen và còn
đƣợc biết đến là các đa hình đơn nucleotide (SNP). Mặc dù nhiều SNP có liên quan
đối với bệnh đái tháo đƣờng đã đƣợc tìm ra nhƣng việc xây dựng mô hình xác định
nguy cơ di truyền dựa vào số lƣợng alen nguy cơ vẫn đang đƣợc thử nghiệm. Tuy
nhiên việc sử dụng các marker di truyền rất có giá trị ở đối tƣợng là trẻ em và ngƣời
trẻ tuổi khi mà các yếu tố khác nhƣ: cao huyết áp, lối sống, môi trƣờng vẫn chƣa bộc
lộ rõ.
Tại Việt Nam cũng đã có một nhóm nghiên cứu về ảnh hƣởng của biến dị tại gen
Pparg2 trên tình trạng bất dung nạp glucose ở ngƣời Việt. Tuy nhiên các tác giả chƣa
tìm thấy đƣợc ảnh hƣởng của gen đối với bệnh trong nhóm đối tƣợng nghiên cứu [1].
1.1.4.5. Yếu tố ngoại di truyền (epigenetic)
Sự tƣơng tác của yếu tố môi trƣờng và gen đối với một alen nhất định có thể
đƣợc khuếch đại lên, giảm bớt đi hoặc còn có thể bảo vệ chống lại bệnh [80]. Những

17. 11
khác biệt giữa các thế hệ đối với nguy cơ bệnh đái tháo đƣờng chứng tỏ rằng sự tƣơng
tác gen – môi trƣờng liên quan tới sự phát triển bệnh. Số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở
ngƣời Mỹ gốc Nhật thế hệ thứ 2 cao gấp 4 lần so với ngƣời Nhật bản xứ [51]. Quá
trình chuyển hóa là một yếu tố then chốt mà qua thời gian nó có thể làm thay đổi biểu
hiện của kiểu gen. Giả thuyết về kiểu gen “tiết kiệm” cho rằng chế độ thiếu dinh
dƣỡng khi ngƣời mẹ mang thai ảnh hƣởng tới môi trƣờng trong tử cung dẫn đến ảnh
hƣởng lâu dài tới khả năng chuyển hóa của bào thai [55]. Những nghiên cứu ở ngƣời
mang thai, thai nhi và trẻ sơ sinh trong thời gian có nạn đói đã cho thấy trẻ sinh ra
trong thời gian này tăng nguy cơ rối loạn chuyển hóa [59, 63, 74]. Hơn nữa, trẻ sơ sinh
mà có mẹ bị đái tháo đƣờng thì tăng nguy cơ rối loạn dung nạp glucose mà hoàn toàn
không phải do ảnh hƣởng của gen [109]. Hiểu đƣợc vai trò trung gian của sự chuyển
hóa với nguyên nhân gây bệnh và cách thức mà gen tƣơng tác với các yếu tố lối sống
nhƣ chế độ ăn và hoạt động thể lực là một hƣớng nghiên cứu quan trọng và thú vị
trong tƣơng lai mà từ đó có hƣớng phòng bệnh hiệu quả.
1.1.4.6. Chế độ dinh dƣỡng và hoạt động thể lực
Chế độ dinh dƣỡng phù hợp và tập luyện là chìa khóa để chống lại béo phì và cao
huyết áp, tăng hoạt động của insulin và giảm sự tạo glucose ở gan [104]. Cả lƣợng calo
hấp thụ và chất lƣợng dinh dƣỡng đều ảnh hƣởng tới nguy cơ bệnh đái tháo đƣờng.
Thừa calo dẫn tới nguy cơ thừa cân và về lâu dài sẽ làm giảm khả năng kiểm soát
glucose ở gan và cân bằng trao đổi chất. Chế độ dinh dƣỡng kém chất lƣợng nhƣ ít
chất xơ, ít carbohydrate làm tăng nguy cơ đái tháo đƣờng.
Hoạt động thể lực có vai trò đặc biệt quan trọng đối với bệnh đái tháo đƣờng týp
2. Nhóm đối tƣợng ít vận động (dƣới 30 phút/ngày) có nguy cơ mắc đái tháo đƣờng
cao gấp 2,4 lần so với nhóm hoạt động nhiều [3]. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã
cho thấy việc hoạt động thể lực thƣờng xuyên có tác dụng làm giảm nồng độ glucose
máu đồng thời duy trì sự ổn định của lipid máu, huyết áp và giúp cải thiện tâm lý. Sự
phối hợp hoạt động thể lực thƣờng xuyên và điều chỉnh chế độ ăn có thể giúp giảm
58% tỷ lệ mắc mới đái tháo đƣờng týp 2.

18. 12
1.1.5. Cơ chế bệnh sinh của đái tháo đƣờng týp 2
Cơ chế bệnh ở đái tháo đƣờng týp 2 là rối loạn tiết insulin và sự tăng đề kháng
insulin. Nhiều nghiên cứu cho thấy ở những bệnh nhân đái tháo đƣờng týp 2 không
thừa cân có biểu hiện giảm tiết insulin là chính, ngƣợc lại ở đái tháo đƣờng týp 2 béo
phì thì tình trạng kháng insulin lại là chính [2].
a) Cơ chế bệnh liên quan rối loạn tiết insulin
Khi mới bị đái tháo đƣờng týp 2 thì insulin có thể bình thƣờng hoặc tăng lên
nhƣng tốc độ tiết insulin chậm và không tƣơng ứng với mức tăng của glucose máu.
Nếu glucose máu vẫn tiếp tục tăng thì ở giai đoạn sau, tiết insulin đáp ứng với glucose
sẽ trở nên giảm hơn do ảnh hƣởng có hại của việc tăng glucose máu với tế bào beta. Ở
giai đoạn sớm của bệnh, nồng độ insulin máu thƣờng tăng hoặc bình thƣờng; đến giai
đoạn sau, khi glucose máu >13,8 mmol/l thì các rối loạn chức năng tế bào beta về bài
tiết insulin mới rõ rệt. Khi nghiên cứu nồng độ insulin lúc đói sau nghiệm pháp dung
nạp đƣờng huyết giờ thứ hai của ngƣời đái tháo đƣờng týp 2 có cân nặng bình thƣờng
và ngƣời gầy nhƣng không mắc đái tháo đƣờng hoặc rối loạn dung nạp glucose,
Defronzo và cộng sự [7] thấy mối tƣơng quan giữa nồng độ glucose huyết lúc đói và
nồng độ insulin huyết lúc đói có thay đổi đặc biệt nhƣ sau:
 Khi glucose máu tăng đến 120mg/dl (6,7 mmol/l) lƣợng insulin sẽ tăng gấp đôi
(hiện tƣợng quá kích thích)
 Khi lƣợng glucose máu từ 150 – 160 mg/dl lƣợng insulin tiết giống nhƣ ngƣời
bình thƣờng.
 Khi lƣợng glucose máu vƣợt ngƣỡng 160 mg/dl thì xuất hiện xu hƣớng giảm
đáp ứng; khi glucose máu 200 – 220 mg/dl thì đáp ứng đã giảm rõ rệt, lúc này
không chỉ giảm tỷ lệ tiết insulin mà cả C-peptid sau ăn cũng giảm xuống.
b) Cơ chế bệnh liên quan tới kháng insulin
Kháng insulin là tình trạng giảm hoặc mất tính nhạy cảm của cơ quan đích với
insulin. Kháng insulin do nhiều nguyên nhân: Tế bào bêta tiết insulin bất thƣờng, có
chất đối kháng insulin lƣu hành trong máu nhƣ: glucagon, catecholamine, cortisol,

19. 13
hormone GH, acid béo tự do (FFA), kháng thể kháng insulin, kháng thể kháng thụ thể
insulin, resistin, TNF alpha (Tumor Necrosis factor alpha ), IL-6 (Interleukin-6).
Insulin kiểm soát cân bằng đƣờng huyết qua 3 cơ chế phối hợp, mỗi cơ chế rối
loạn có thể là nguyên nhân dẫn đến kháng insulin:
 Insulin ức chế sản xuất glucose từ gan
 Insulin kích thích dự trữ glucose ở tổ chức cơ
 Insulin kích thích dự trữ glucose ở các cơ quan.
 Triệu chứng của bệnh đái tháo đƣờng
Bệnh đái tháo đƣờng ở giai đoạn sớm thƣờng có triệu chứng không rõ rệt và gây
cảm giác nhƣ ốm: cảm sốt, đau đầu, đau bụng, ho. Sau khi mắc bệnh một thời gian dài,
các triệu chứng lâm sàng của bệnh đái tháo đƣờng thƣờng gồm:
 Háo nƣớc, uống nhiều nƣớc và luôn cảm thấy khát
 Đi tiểu tiện nhiều lần trong ngày, kể cả đêm
 Thƣờng xuyên cảm thấy đói và ăn nhiều
 Cơ thể mệt mỏi, khó tập trung vào học hành hoặc công việc, dễ nổi cáu
 Nhìn sự vật mờ đi
 Giảm cân nhiều trong một thời gian ngắn.
 Biến chứng của bệnh đái tháo đƣờng
Vấn đề đe dọa sức khỏe lớn nhất đối với các bệnh nhân đái tháo đƣờng là xuất
hiện các biến chứng mạn tính. Các biến chứng thƣờng gặp là: Biến chứng thận, bệnh
tim mạch, biến chứng mắt, biến chứng chân, tổn thƣơng ở da và miệng, loãng xƣơng…
Khi xuất hiện biến chứng ở các cơ quan, bệnh nhân sẽ xuất hiện nhiều triệu chứng
tƣơng ứng với các biến chứng nhƣ suy thận, đục thuỷ tinh thể, cao huyết áp, nhiễm
trùng dai dẳng. Hậu quả do biến chứng rất nặng nề và còn gây gánh nặng cho bệnh
nhân và gia đình về chi phí điều trị [17].
1.1.6. Chẩn đoán bệnh đái tháo đƣờng
Theo khuyến cáo của Hiệp hội Đái tháo đƣờng Hoa Kỳ năm 2011 và Tổ chức Y
tế Thế giới, đái tháo đƣờng đƣợc chẩn đoán dựa vào 1 trong 4 tiêu chuẩn sau [7]:
 Đƣờng huyết lúc đói ≥ 126 mg/dl hoặc ≥ 7.0 mmol/l (đo ở thời điểm nhịn đói ít
nhất 8h)

20. 14
 Đƣờng huyết 2 giờ ≥ 200 mg/dl hoặc ≥ 11,1 mmol/l khi làm xét nghiệm dung
nạp glucose
 HbA 1c ≥ 6,5%
 Bệnh nhân có triệu chứng của tăng đƣờng huyết hay tăng đƣờng huyết trầm
trọng (gồm: uống nhiều, tiểu nhiều, sụt cân không giải thích đƣợc) kèm theo xét
nghiệm đƣờng huyết ngẫu nhiên ≥ 200 mg/dl hoặc ≥ 11,1 mmol/l.
Việc phát hiện rối loạn glucose máu lúc đói bằng xét nghiệm dung nạp glucose
máu tĩnh mạch có độ nhậy cao hơn so với phƣơng pháp xét nghiệm dung nạp glucose
bằng máu mao mạch [83].
 Nghiệm pháp dung nạp đƣờng huyết
Phƣơng pháp xét nghiệm bằng dung nạp glucose đƣờng uống (OGTT) đánh giá
hiệu quả chuyển hóa glucose của cơ thể đƣợc dùng làm “tiêu chuẩn vàng” để chẩn
đoán đái tháo đƣờng trong nhiều năm nay. Tăng nồng độ glucose máu sau bữa ăn
thƣờng xảy ra trƣớc khi tăng glucose lúc đói. Do đó glucose máu sau bữa ăn là một chỉ
báo nhạy của nguy cơ phát triển bệnh tiểu đƣờng. Tuy nhiên để thực hiện OGTT, bệnh
nhân cần các điều kiện quan trọng gồm có: khẩu phần ăn ít nhất phải có 150g
carbohydrat/ngày trong 3 ngày trƣớc khi làm nghiệm pháp, nhịn đói từ 10 đến 16 giờ
và bắt đầu làm nghiệm pháp trong khoảng 7 đến 9 giờ sáng.
Theo khuyến cáo của Tổ chức y tế Thế giới (WHO) nên sử dụng tiêu chuẩn
OGTT bởi nếu chỉ xét nghiệm glucose lúc đói (FPG) thì sẽ có 30% trƣờng hợp không
phát hiện ra đái tháo đƣờng. Ngoài ra các trƣờng hợp rối loạn đƣờng huyết chỉ đƣợc
phát hiện bằng xét nghiệm OGTT.
 Tiêu chuẩn HbA1c trong chẩn đoán đái tháo đƣờng týp 2
HbA1c là nồng độ glucose trong máu hoặc huyết tƣơng trung bình trong 8 – 12
tuần. Chỉ số HbA1c đã đƣợc sử dụng để chẩn đoán đái tháo đƣờng týp 2 và để dùng
đánh giá ca mới mắc và hiện mắc đái tháo đƣờng týp 2. Chỉ số HbA1c giúp bệnh nhân
có thể kiểm soát glucose máu tốt hơn. Sử dụng tiêu chuẩn HbA1c có nhiều thuận lợi
cho ngƣời bệnh: Máu đƣợc lấy ở bất kỳ chỗ nào, không cần nhịn ăn hoặc ngay cả khi
bệnh nhân có dung nạp glucose trƣớc đó. Khác với tiêu chuẩn xét nghiệm đƣờng huyết
lúc đói (FPG) hoặc dung nạp glucose (OGTT) thì HbA1c không bị ảnh hƣởng bởi

21. 15
stress, lƣợng carbohydrate trong chế độ ăn uống hoặc hoạt động thể lực và rất ổn định
trong mẫu máu bảo quản ở 37o
C.
Tuy nhiên tiêu chuẩn này vẫn còn những hạn chế nhƣ yêu cầu phải thực hiện
trong phòng thí nghiệm đạt chuẩn, tin cậy, chi phí xét nghiệm cao hơn so với phƣơng
pháp xét nghiệm đƣờng huyết lúc đói và dung nạp glucose. Khi bệnh nhân có những
vấn đề về máu: thiếu máu, mang thai, ngƣời bị suy thận, bệnh lý làm giảm thời gian
sống hồng cầu, tăng ure máu, các bệnh lý có liên quan tới hemoglobin thì không thể
đánh giá bằng HbA1c.

22. 16
1.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ GEN FTO
1.2.1. Các gen có liên quan đến bệnh đái tháo đƣờng týp 2
Yếu tố di truyền là một trong những yếu tố nguy cơ và có vai trò rất quan
trọng đối với bệnh đái tháo đƣờng. Mặc dù cơ chế sinh hóa và các quá trình sinh lý
dẫn tới bệnh vẫn còn chƣa đƣợc làm rõ, tuy nhiên có thể chắc chắn rằng ảnh hƣởng
của chúng đều liên quan tới hai quá trình quan trọng là sự tiết insulin và hoạt động
của insulin. Hiểu đƣợc ảnh hƣởng của yếu tố di truyền và cơ chế tác động của nó
đối với bệnh sẽ giúp cho việc phòng bệnh hiệu quả và tìm ra các phƣơng pháp điều
trị mới cũng nhƣ ứng dụng sản xuất thuốc điều trị [80].
Rất nhiều nghiên cứu về gen liên quan tới đái tháo đƣờng đã đƣợc thực hiện
và cho tới nay ngƣời ta đã phát hiện ra một số gen nguy cơ liên quan đến đái tháo
đƣờng týp 2. Tổng hợp một số gen liên quan tới đái tháo đƣờng theo con đƣờng ảnh
hƣởng đƣợc mô tả ở Hình 1.2. Gen ảnh hƣởng tới hoạt động của insulin gồm:
ENPP1, INSR, IRS1, IRS2, RBP4, PIK3R1, PP1R3A, FOXO1, FOXA2. Gen ảnh
hƣởng tới chức năng của tế bào bê ta gồm: CAPN10, HNF4α, ABCC8, Kir6.2,
GLUT2, UCP2, IAPP, INS, GCK, SIR1, ARNT. Gen ảnh hƣởng tới nội cân bằng
năng lƣợng bao gồm: PGC1, SIRT1. Gen ảnh hƣởng tới chức năng của gan gồm:
FABP2, GYS1, GCCGR, IGF1. Gen ảnh hƣởng tới chức năng tế bào tạo mỡ gồm:
PPARγ, ADIPOQ, ADRB3, RDB4. Gen ảnh hƣởng tới các loại mô khác gồm: NOS3,
TCF7L2, Kir6x, ABCC8.
Một số gen liên quan đái tháo đƣờng đƣợc nghiên cứu nhiều nhƣ: Gen KCNQ1
có liên quan tới nguy cơ bệnh đái tháo đƣờng ở Châu Á nhƣng ít liên quan ở cộng
đồng Châu Âu; gen này ảnh hƣởng làm giảm chức năng của các tế bào beta của
tuyến tụy và giảm glucose khi đói [25, 44, 99, 108, 113]. Gen CAPN10, mã hóa cho
1 loại protease ảnh hƣởng tới chức năng của tuyến tụy có liên quan với bệnh đái
tháo đƣờng ở ngƣời Phần Lan, Mexico và ngƣời Mỹ nhƣng chƣa thấy có liên quan
với bệnh đái tháo đƣờng ở ngƣời Nhật, Samoa và Châu Phi. Gen PPARγ mã hóa
cho một loại thụ thể điều hòa sự phát triển của tế bào tạo mỡ và có liên quan tới sự
kháng insulin [61, 80]. Gen TCF7L2 mã hóa cho yếu tố phiên mã và theo ƣớc tính

23. 17
có khoảng 20% số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở Châu Phi và Châu Âu có liên quan
tới gen TCF7L2. Các alen gây bệnh của gen này cũng biểu hiện rõ ở một số vùng
Đông Á [69].
Gen FTO là gen mới đƣợc phát hiện có sự liên quan đối với đái tháo đƣờng
týp 2 vào năm 2007. Cơ chế ảnh hƣởng của gen FTO đối với đái tháo đƣờng týp 2
vẫn chƣa đƣợc làm rõ tuy nhiên ngƣời ta thấy rằng gen FTO làm tăng tính kháng
insulin ở gan và nó có liên quan tới một chuỗi các rối loạn dẫn tới đái tháo đƣờng
týp 2.
Hình 1.2. Các gen liên quan tới bệnh đái tháo đƣờng týp 2
1.2.2. Lƣợc sử nghiên cứu về gen FTO
Gen FTO đƣợc phát hiện từ năm 1999, là một trong sáu gen liên tiếp nằm
trong một đột biến mất đoạn 1.6Mb xảy ra tự nhiên ở mô hình chuột gọi là fused
toes (Ft) (Hình 1.3). Đột biến này khiến cho chuột có nhiều ngón chân và ngón chân
ĐTĐ
týp 2
Chức
năng
gan
Hoạt
động của
insulin
Nội cân
bằng
năng
lƣợng
Các loại
mô
khác
Chức
năng tế
bào tạo
mỡ
Chức
năng
gan
FABP2, GYS1,
GCCGR, IGF1
ENPP1,
INSR,
IRS1,IRS2,
RBP4,
PIK3R1,
PP1R3A,
FOXO1,
FOXA2
NOS3, TCF7L2,
Kir6x, ABCC8
PPARγ,
ADIPOQ,
ADRB3,
RDB4
PGC1,
SIRT1
CAPN10,
HNF4α, ABCC8,
Kir6.2, GLUT2,
UCP2, IAPP,
INS, GCK SIR1,
ARNT

24. 18
bị dính vào nhau. Trƣớc khi phát hiện ra bất kỳ sự liên quan nào với béo phì và đái
tháo đƣờng, tên của gen FTO ban đầu là Ft đƣợc rút gọn từ “Fatso – sự rủi ro”, do
các nhà khoa học nghiên cứu mất đoạn fused toes đặt cho bởi vì Ft là gen lớn nhất
trong sáu gen bị mất. Ngay sau đó Ft đƣợc phát hiện là có mối liên quan với cân
nặng và tên “Ft” nhanh chóng đƣợc hiểu theo nghĩa là “yếu tố liên quan tới khối
lƣợng mỡ và béo phì – fat mass and obesity associated”. Năm 2007, khi thực hiện
nghiên cứu các SNP trên toàn hệ gen (GWAS) đối với bệnh đái tháo đƣờng, Flaying
và Dina cùng các cộng sự đã phát hiện ra một cụm nhiều SNPs nằm ở vùng intron 1
của gen FTO có liên quan đối với bệnh này [42, 49]. Tuy nhiên, sau khi hiệu chỉnh
đối với BMI thì sự liên quan đó không còn nữa, vì vậy các tác giả cho rằng ảnh
hƣởng của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng cơ bản là do mối liên quan của nó
đối với BMI. Từ sau công bố đầu tiên, các nghiên cứu tiếp theo ở cộng đồng ngƣời
Châu Âu cũng đã khẳng định mối liên quan giữa gen FTO và BMI [102]. Do đó ban
đầu FTO đƣợc xếp vào nhóm gen liên quan tới bệnh béo phì. Cũng theo Flaying,
SNP rs9939609 của gen FTO làm tăng 31% nguy cơ gây bệnh béo phì [49]. Hai
nghiên cứu độc lập khác cũng phát hiện ra 2 SNP ở vùng intron 1 của gen FTO là
SNP rs1421085 và SNP rs17817449 có liên quan tới bệnh béo phì nặng ở trẻ em và
béo phì ở ngƣời lớn [42]. Rất nhiều các nghiên cứu tiếp theo đƣợc thực hiện trên
hơn 22 cộng đồng khác nhau ở Châu Âu, Châu Á, Châu Phi riêng biệt đã khẳng
định sự liên quan của FTO với BMI. Cho tới nay, SNP rs9939609 của gen FTO
đƣợc biết đến là có mối liên quan mạnh nhất đối với BMI. Mỗi ngƣời mang đồng
hợp tử alen nguy cơ (A) của SNP này sẽ nặng hơn trung bình 3kg so với ngƣời
mang đồng hợp tử alen không nguy cơ (T); nếu mang 1 alen nguy cơ có khả năng
tăng 1,5 kg [91, 96]. Với tần số alen nguy cơ của SNP rs9939609 ở cộng đồng
ngƣời Châu Âu gần 50%, ảnh hƣởng của gen FTO đối với béo phì, thừa cân là vấn
đề thực sự đáng lo ngại [102].
Mặc dù những nghiên cứu ban đầu cho rằng sự liên quan của gen FTO với đái
tháo đƣờng là qua trung gian BMI, tuy nhiên những công bố gần đây lại chỉ ra rằng
trong một quần thể nhất định, ảnh hƣởng của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng

25. 19
týp 2 có thể không phụ thuộc vào sự tăng cân nặng hoặc BMI. Ở những quần thể
khác nhau, với lối sống và tần số gen khác nhau thì mức ảnh hƣởng của gen đối với
bệnh cũng khác nhau. Do đó có thể cho rằng sự thay đổi yếu tố môi trƣờng và di
truyền dẫn tới ảnh hƣởng khác nhau của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng typ 2
phụ thuộc vào từng dân tộc.
Hình 1.3. Các gen đột biến Ft ở chuột
(http://www.frontiersin.org/cellular_endocrinology/10.3389/fendo.2011.00004/full)
1.2.3. Vị trí và cấu trúc của gen FTO
Ở ngƣời gen FTO nằm trên cánh dài của nhiễm sắc thể số 16 của ngƣời, tại vị
trí 16q12.2. FTO là một gen lớn gồm 9 exon dài hơn 410 kb (từ nucleotid:
53.5737.874 đến nucleotide 54.148.378) (Hình 1.4). Hầu hết các SNP trên gen FTO
đã đƣợc phát hiện cho tới nay đều nằm ở vùng intron 1 là vùng intron lớn nhất của
gen và có trình tự có tính bảo thủ lớn giữa các loài. Gen FTO có ở tất cả các loài có
xƣơng sống, tảo biển, nhƣng không có ở các loài không xƣơng sống, nấm và thực
vật [88], vì vậy ngƣời ta cho rằng gen FTO đã có từ khoảng 450 triệu năm trƣớc.
Hình 1.4. Vị trí và cấu trúc gen FTO trên nhiễm sắc thể 16
(http://ghr.nlm.nih.gov/gene/FTO)

26. 20
1.2.4. Protein FTO
Những nghiên cứu cấu trúc tinh thể đã làm sáng tỏ cấu trúc và chức năng của
protein FTO [56]. Protein FTO là một enzym nằm trong họ protein AlkB. Đây là họ
protein sửa chữa ADN ở sinh vật nhân chuẩn và vi khuẩn. Protein FTO có kích
thƣớc 50 kDa, gồm 505 axit amin. Cấu trúc protein gồm 2 vùng: vùng đầu amin (N
terminal domain, NTD) và vùng đầu cacboxyl (C terminal domain, CTD) (Hình
1.5A). Vùng đầu amin NTD, từ axit amin thứ 32 đến axit amin 325, chứa lõi xúc tác
của protein và một phần có cấu trúc xoắn kép β-helix [52]. Vùng đầu cacboxyl
CTD, từ axit amin thứ 326 đến axit amin 505, có cấu trúc xoắn ốc tự nhiên. Chức
năng chính xác của CTD vẫn chƣa đƣợc biết rõ, tuy nhiên ngƣời ta thấy rằng CTD
tạo nên những tƣơng tác mở rộng với vùng NTD giúp giữ ổn định cấu trúc của vùng
NTD và hoạt tính xúc tác của protein FTO.
Hình 1.5. Mô hình protein FTO [38, 70]

27. 21
Phân tích cấu trúc tinh thể giúp xác định sự khác biệt về cơ chất của FTO và
một số loại trong họ AlkB [56]. Protein FTO đƣợc “chèn thêm” 11 axit amin tạo
thành một đầu móc (loop) nằm trong vùng NTD và có tính bảo thủ cao giữa các loài
(Hình 1.5B). Tuy nhiên đầu loop này không có ở các protein khác trong họ AlkB,
điều này khiến cho FTO khác biệt hoàn toàn so với các protein trong họ AlkB. Đầu
loop làm giảm toàn bộ điện tích dƣơng của vùng NTD [56]. Bằng mô hình, ngƣời ta
dự đoán đầu loop có chức năng ngăn cản chuỗi methyl hóa của ADN/ARN sợi đôi
bám vào FTO tại vị trí bám của cơ chất [66], do đó FTO có sự ƣu tiên đối với chuỗi
đơn ADN/ARN. Han và các cộng sự đã chứng minh rằng chính sự tƣơng tác của các
liên kết hydro đã khiến cho FTO ƣu tiên đối với methyl uracil hơn là adenine,
cytosine hoặc guanine và họ cho rằng ARN có thể là cơ chất của FTO chứ không
phải là ADN [56]. Sự cải biến của mARN hoặc tARN bởi FTO trong các mô có liên
quan tới chuyển hóa nhƣ vùng dƣới đồi có thể ảnh hƣởng sau phiên mã đối với các
phân tử tín hiệu chủ chốt, tuy nhiên hiện nay vẫn chƣa có dữ liệu nào để chứng
minh cho mô hình này.
Gần đây, một vài công bố đã phát hiện thêm những vai trò khác của FTO.
Theo Wu và các cộng sự, FTO là một yếu tố đồng hoạt hóa dịch mã, làm tăng
cƣờng sự bám của yếu tố tăng cƣờng CCAAT– là 1 thành viên trong họ protein bám
và rất quan trọng trong sự điều hòa phiên mã ở các gen biệt hóa mỡ [107]. Nhƣ vậy
FTO có thể liên quan tới sự điều hòa phát triển và duy trì mỡ trong cơ thể. Một số
nghiên cứu khác gần đây cũng phát hiện vai trò của FTO trong mô cơ. Mặc dù sự
biểu hiện của mARN của gen FTO trong mô cơ không đƣợc điều hòa bởi insulin
hay glucose [30, 54], tuy nhiên ngƣời ta thấy rằng FTO tăng sự biểu hiện ở cơ
xƣơng của những bệnh nhân đái tháo đƣờng týp 2. Ngoài ra sự biểu hiện quá mức
của FTO ở các bó cơ trong môi trƣờng nuôi cấy làm tăng dự trữ mỡ và giảm chức
năng ty thể [30].

28. 22
1.2.5. Sự điều hòa và biểu hiện của gen FTO
Các nghiên cứu mARN của FTO cho thấy FTO có mặt ở tất cả các loại mô và
đặc biệt biểu hiện nhiều ở vùng vùng dƣới đồi của não (là trung khu điều khiển
hành vi ăn uống). Ở vùng dƣới đồi FTO biểu hiện nhiều ở những tế bào nhân cong -
ARC (anterior commissure), nhóm nhân cạnh não thất – PA (paraventricular
nucleus). Ngoài ra FTO còn đƣợc thấy nhiều ở tuyến thƣợng thận, tai trong và cơ
xƣơng. Sự biểu hiện của gen FTO còn thay đổi theo tuổi và giới tính. Nghiên cứu sự
biểu hiện của FTO ở mô cơ xƣơng cho thấy, ở ngƣời già mARN của FTO giảm
28%, ở nam giới mARN của FTO tăng 27%. Khi độ tuổi cứ tăng lên 5 năm thì sự
biểu hiện của FTO giảm 8% ở các mô mỡ dƣới da [52, 54].
Khi so sánh cấu trúc gen FTO ở lợn, ngƣời và chuột thấy có nhiều khác biệt
đặc trƣng ở vùng điều hòa đầu 5’ và vùng mã hóa. Số axit amin của protein FTO ở
ngƣời, lợn và chuột lần lƣợt là : 505, 505, 502 [64]. Mặc dù protein FTO ở ngƣời và
lợn có cùng số lƣợng axit amin nhƣng mức độ tƣơng đồng của vùng mã hóa gen chỉ
là 88,14%. Mức tƣơng đồng của trình tự mã hóa gen FTO giữa lợn chuột là 83,7%.
Sự khác biệt cấu trúc ở vùng điều hòa và vùng mã hóa có thể là một phần nguyên
nhân dẫn đến khác biệt trong biểu hiện và chức năng của gen FTO giữa các loài lợn,
chuột, và ngƣời [64]. George Statilogous và các cộng sự đã phân tích biểu hiện của
gen Fto và Ftm (nằm gần kề Fto ở chuột) ở các cơ quan khác nhau đối với các đột
biến đơn liên quan tới béo phì trong mô hình chuột [96]. Kết quả cho thấy sự biểu
hiện của Fto/Ftm giảm ở các mô mỡ ở màng treo ruột. Ở tuyến yên, sự biểu hiện
của Fto/Ftm giảm ở chuột béo hoặc gầy bị bỏ đói và ở chuột gầy phải chịu lạnh. Sự
đáp ứng biểu hiện hầu nhƣ không khác nhau của Fto/Ftm chứng tỏ 2 gen này đƣợc
điều hòa chung. Một nghiên cứu gần đây về các mô mỡ ở ngƣời cũng thấy biểu hiện
của FTO ở các tế bào tạo mỡ cao gấp 2 lần so với các mô mỡ dƣới da.
Gần đây, nghiên cứu GWAS ở ngƣời Châu Âu đã phát hiện một vùng LD
block có kích thƣớc 47kb nằm trên gen FTO có liên quan với chỉ số khối cơ thể
(BMI) ở ngƣời. Các SNP liên quan với béo phì nằm ở một vùng LD block bao trùm
toàn bộ intron 1, exon 2 và một phần của intron 2 của gen FTO. Do trình tự của các

29. 23
biến thể ở exon 2 không có chức năng đặc biệt, vì vậy có thể là các SNP này làm
thay đổi một yếu tố điều hòa kiểm soát phiên mã nào đó. Gen RPGRIP1L là gen
điều hòa GTPase viêm sắc tố võng mạc tƣơng tác với protein – 1, nằm ở khoảng
100bp ở đầu 5’, có chiều phiên mã ngƣợc lại FTO và có thể cũng có vai trò trong
một số vùng liên quan với béo phì (Hình 1.6). Sự biểu hiện của RPGRIP1L và FTO
ở vùng dƣới đồi đều bị giảm khi đói. Hơn nữa, FTO và RPGRIP1L đƣợc đồng điều
hòa bởi yếu tố phiên mã CULT1 nằm ở bên trong của vùng ADN có liên quan với
béo phì. Do đó cả FTO và RPGRIP1L cùng ảnh hƣởng đối với những ngƣời mang
alen nguy cơ béo phì.
Hình 1.6. Vị trí bám của CUTL1 trên gen FTO [17]
Cơ sở phân tử của mối liên quan giữa các SNP nằm ở intron 1 của gen FTO
với bệnh béo phì và bệnh đái tháo đƣờng ở ngƣời vẫn chƣa đƣợc rõ. Tuy nhiên có
thể chắc chắn rằng vị trí chứa các yếu tố điều hòa của gen FTO và RPGRIP1L (và
có thể cả các gen khác nằm xa hơn) đều liên quan tới vùng dƣới đồi, các tế bào tạo
mỡ và có thể cả những loại tế bào khác có liên quan đối với sự điều hòa cân nặng cơ
thể [95].
1.2.6. Chức năng của FTO
1.2.6.1. Hoạt tính sinh hóa của FTO
Bằng phân tích tin sinh học, ngƣời ta thấy rằng FTO chung motif trình tự với
một loại enzym là Fe (II) 2-oxoglutarate (2OG) phụ thuộc oxygenase, gần với họ
protein AlkB – một họ enzym sửa chữa ADN ở vi khuẩn, tƣơng ứng ở động vật là
ABH2 và ABH3. Đặc biệt là 5 amino axit bắt buộc đều có trong tất cả các enzym
nằm trong họ enzym này: 2 amino axit là histidine (H) và aspartic axit (D) cần cho

30. 24
sự bám của Fe (II); 3 amino axit còn lại: 1 H, 2 arginines (R) đƣợc phân tách bởi 6
amino axit, cần cho sự bám của 2 OG. Trong nghiên cứu in vitro, FTO tái tổ hợp có
khả năng xúc tác Fe (II) và OG phụ thuộc gây phản ứng đề methyl hóa 3-
methylthymine (3-metT) ở chuỗi đơn ADN hoặc 3-uracilthymine (3-metU) trong
chuỗi đơn ARN (Hình 1.7), đồng thời tạo ra succinate, formaldehyde và carbon
dioxide. Nhƣ vậy FTO có thể có vai trò trong việc sửa chữa, cải biến phân tử acid
nucleic. Gen FTO đƣợc điều hòa bởi tình trạng dinh dƣỡng và mức độ biểu hiện của
protein FTO ảnh hƣởng tới hành vi ăn uống, sở thích lựa chọn thức ăn và cảm giác
thèm ăn, vì vậy có thể cho rằng FTO điều hòa sự biểu hiện gen ở mức độ dịch mã.
Điều này cho phép FTO có khả năng kiểm soát tức thì và nhạy bén hơn. Ngƣời ta
cho rằng có thể ARN, mà chủ yếu là các ARN sợi đơn có mặt phổ biến trong tế bào,
là cơ chất đầu tiên của hoạt tính methyl hóa của protein FTO. Ví dụ, 3-meU đã đƣợc
phát hiện ở trong rARN 28s đã đƣợc thấy trƣớc đó có ảnh hƣởng tới cấu trúc của
rARN. 3-meU khiến cho rARN cực kỳ nhạy cảm đối với sự phân tách hóa học, theo
cách đó nó điều hòa chức năng hoặc thời gian tồn tại của rARN. Điều đó có thể
đóng vai trò cần thiết trong kiểm soát dịch mã protein và điều hòa các phân tử khác
liên quan.
Hình 1.7. Hoạt tính hóa sinh của FTO

31. 25
1.2.6.2. Chức năng sinh lý của FTO
Cho tới nay chức năng sinh lý của FTO và vai trò của nó trong kiểm soát cân
bằng năng lƣợng vẫn chƣa đƣợc hiểu hoàn toàn. Từ các dữ liệu tin sinh học và các
nghiên cứu hóa sinh trong điều kiện in vitro cho thấy FTO có khả năng (mặc dù
yếu), đề methyl ở ADN (3-meT) và ARN sợi đơn (3-meU) [52]. Sự methyl hóa
ADN rất cần thiết cho việc sửa chữa những sai hỏng của ADN. Những sai hỏng này
nếu nhƣ không đƣợc kiểm tra thì có thể dẫn tới những thay đổi về trình tự gen, đôi
khi có thể gây nên những hậu quả có hại, nguy hiểm đối với cá thể. Gần đây, nghiên
cứu về sự kiểm soát methyl hóa ADN hoặc histone đang trở thành hƣớng nghiên
cứu chủ yếu của epigenetic – nghiên cứu tƣơng tác giữa gen và môi trƣờng. Ví dụ
tƣơng tác giữa môi trƣờng bào thai (in utero) và gen có thể đóng vai trò quan trọng
trong sự “khởi phát” bệnh béo phì (liên quan tới gen FTO ); những tƣơng tác trong
thời kỳ bào thai này có thể ảnh hƣởng đến giai đoạn phát triển về sau thông qua
những thay đổi trong sự methyl hóa ADN ban đầu. Nghiên cứu trẻ sinh đôi cùng
trứng cho thấy trong suốt những năm đầu đời, trẻ sinh đôi cùng trứng không thể
phân biệt đƣợc với nhau về mặt di truyền và sự tƣơng tác với môi trƣờng sống,
nhƣng khi độ tuổi càng tăng thì đã có sự khác biệt đáng kể giữa chúng, đặc biệt sự
khác biệt về acetyl hóa histone và 5-methlcytosine càng trở nên rõ ràng. Những biến
đổi methyl hóa này gây ra do môi trƣờng, do đó nó có thể làm thay đổi mức độ ảnh
hƣởng của gen FTO tới BMI. Hoạt tính methyl hóa acid nucleic của FTO đối với
ADN có thể điều hòa sự biểu hiện của các gen liên quan tới quá trình trao đổi chất
và nếu sự điều hòa quá trình này trở nên kém thì có thể dẫn tới bệnh béo phì do ảnh
hƣởng epigenetic.
Mặc dù vai trò và cơ chế ảnh hƣởng chính xác của FTO đối với các quá trình
sinh lý trong cơ thể vẫn chƣa đƣợc biết rõ tuy nhiên qua những nghiên cứu ở ngƣời
và chuột ngƣời ta thấy FTO có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển bình
thƣờng của hệ thần kinh và tim mạch. FTO Có liên quan tới điều hòa nội cân bằng
năng lƣợng trong cơ thể, điều chỉnh hành vi ăn uống, điều hòa phân giải mỡ (Hình
1.8).

32. 26
Hình 1.8. Chức năng sinh lý của FTO [70]
1.2.6.3. FTO trong tuyến yên điều chỉnh hành vi ăn uống
Gen FTO biểu hiện nhiều ở não và đặc biệt là vùng dƣới đồi, một vùng đóng
vai trò chủ chốt trong việc kiểm soát cân bằng năng lƣợng. Nghiên cứu ở chuột thấy
sự biểu hiện của Fto đặc biệt là ở các tế bào nhân cong của vùng dƣới đồi (arcuate
nucleus – ARC là nơi đồng chỉ huy và điều hòa chức năng về tình trạng dinh
dƣỡng) giảm sau 48 giờ bị đói và tăng sau 10 tuần với chế độ ăn giàu chất béo
(Hình 1.9 A) [101].
Hình 1.9. Ảnh hƣởng của FTO tới hành vi ăn uống

33. 27
Sự biểu hiện của Fto ở vùng dƣới đồi cũng bị giảm xuống ở chuột nhà bị bỏ
đói thiếu hụt leptin ob/ob [96]. Tuy nhiên một nghiên cứu khác thấy rằng sự biểu
hiện của Fto ở toàn bộ vùng dƣới đồi đƣợc điều chỉnh tăng lên ở chuột đồng bị bỏ
đói 48 giờ [50]. Sự khác biệt này có thể do sự khác nhau về khả năng chịu đói giữa
2 loài, 48 giờ bị đói ở chuột nhà là quá mức chịu đựng đối với chuột đồng. Đây
chính là bằng chứng chứng tỏ mức độ đói dẫn đến thay đổi biểu hiện gen thƣờng
quan sát đƣợc ở vùng dƣới đồi [46, 96]. Do bị đói (một yếu tố kích thích ăn mạnh)
nên sự giảm mARN của Fto trong ARC có thể cho rằng protein FTO có tác dụng
gây chán ăn nếu có một tác động trực tiếp nào đó đến sự kiểm soát năng lƣợng đƣa
vào. Điều này có vẻ nhƣ chỉ là một trƣờng hợp đặc biệt, bởi vì khi tăng biểu hiện
Fto tới 2,5 lần ở vùng ARC thì làm giảm 14% mức độ tiêu thụ thức ăn trung bình
hằng ngày. Ngƣợc lại, lại giảm 40% biểu hiện của Fto thì thấy tăng 16% mức độ
tiêu thụ thức ăn. Nhƣ vậy, Fto có ảnh hƣởng 2 chiều đối với tiêu thụ năng lƣợng
trong ARC của vùng dƣới đồi (hình 1.9 B) [101].
Do hoạt động đặc biệt ở vùng ARC ở vùng dƣới đồi, bản thân Fto có thể ảnh
hƣởng tới cân bằng năng lƣợng bằng cách tác động trực tiếp đến việc tiêu thụ thức
ăn. Kết quả này cũng thống nhất với sự liên quan trực tiếp của các alen nguy cơ của
FTO/Fto tới việc tăng tiêu thụ thức ăn. Chúng cũng tƣơng đồng với chứng bội thực
đƣợc thấy ở chuột thiếu hụt Fto (Fto-/-
), mặc dù cả 2 mô hình chuột thiếu hụt Fto
đều có kiểu hình gầy. Điều đó cho thấy Fto ở ARC của vùng dƣới đồi đóng vai trò
quan trọng trong kiểm soát tiêu thụ đƣa vào, Fto ở những vùng khác hoặc các mô
khác (mà cũng bị ảnh hƣởng bởi sự thiếu hụt Fto chung) cũng chịu trách nhiệm đối
với sự tăng tiêu thụ năng lƣợng đƣợc thấy ở cả 2 mô hình chuột.
1.2.6.4. Sự liên quan của FTO đối với cân bằng năng lượng
Mối liên quan giữa các alen nguy cơ của FTO với sự tiêu thụ năng lƣợng đã
đƣợc nghiên cứu. Mặc dù một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự tiêu thụ năng lƣợng
tăng ở những ngƣời đồng hợp tử alen nguy cơ của FTO [32], tuy nhiên sự liên quan
này không còn nữa khi tác giả hiệu chỉnh đối với BMI và khối nạc cơ thể. Một số
nghiên cứu khác cũng không tìm ra đƣợc sự liên quan nào. Với những kết quả này,

34. 28
ngƣời ta cho rằng gen FTO có ảnh hƣởng đối với năng lƣợng đƣa vào nhiều hơn đối
với cân bằng năng lƣợng. Ở ngƣời, ảnh hƣởng của các SNP của gen FTO đối với
trọng lƣợng cơ thể chủ yếu thông qua năng lƣợng tiêu thụ thì ở chuột Fto đóng vai
trò trực tiếp trong cân bằng năng lƣợng bằng cách điều hòa việc tiêu thụ năng
lƣợng. Thực vậy những ngƣời mang kiểu gen AA và AT của SNP rs9939609 có sự
tăng năng lƣợng tiêu thụ cao hơn so với những ngƣời mang kiểu gen TT là 800
KJ/ngày, nhƣ vậy những ngƣời mang alen nguy cơ (A) sẽ có sự tăng cân nhiều và
lâu dài trong suốt cả cuộc đời. Mặc dù đã có một số nghiên cứu về sự liên quan của
các SNP của FTO với tiêu thụ năng lƣợng nhƣng kết quả vẫn còn chƣa thống nhất.
Vấn đề chính gặp phải là các phép đo lƣờng chính xác thành phần tiêu thụ năng
lƣợng trong cơ thể ngƣời gặp rất nhiều khó khăn về kỹ thuật.
Những nghiên cứu gần đây ở cộng đồng ngƣời Châu Phi cũng đã thấy sự liên
quan của gen FTO đối với bệnh béo phì. Tuy nhiên, trong những nghiên cứu này,
mối liên quan mạnh nhất lại đƣợc thấy là ở 2 SNP ít đƣợc biết đến hơn là rs3751812
và rs9941349, điều đó khiến ngƣời ta nghi ngờ rằng những biến thể đã đƣợc nghiên
cứu nhiều là rs9939609 và rs8050136 có thể không phải là những SNP liên quan
chính ở cộng đồng ngƣời Châu Âu [58]. Trong một vài nghiên cứu ở ngƣời lớn và
trẻ em, những bệnh nhân có ít nhất 1 alen nguy cơ của FTO thì có mức tiêu thụ thức
ăn nhiều hơn, giảm đáp ứng no và thƣờng mất kiểm soát ăn hơn so với những ngƣời
có đồng hợp tử alen không nguy cơ [106]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự tăng
năng lƣợng tiêu thụ ở ngƣời có alen nguy cơ là do tăng sự ƣa thích đối với các thức
ăn nhiều năng lƣợng, đặc biệt là những thức ăn có hàm lƣợng mỡ cao hơn là tăng về
tổng lƣợng thức ăn tiêu thụ [32, 100].
1.2.7. Nghiên cứu gen Fto ở chuột và thiếu hụt chức năng gen FTO ở ngƣời
1.2.7.1. Mô hình nghiên cứu ở chuột
Gen Fto là một trong sáu gen liên tiếp nằm trong một đột biến mất đoạn
1.6Mb xảy ra tự nhiên ở mô hình chuột gọi là fused toes (Ft) [81]. Chuột đồng hợp
tử Ft bị chết phôi với những dị tật nặng về sự phát triển của hệ thần kinh trung
ƣơng, đƣợc mô tả là không có đối xứng phải-trái và chậm phát triển mà dẫn tới chết

35. 29
trong khoảng thời gian phôi 10 ngày [24]. Chuột dị hợp tử có nhiều ngón chân (do
vậy mà gọi là fused toes) ở chi trƣớc và tăng sinh tuyến ức [24]. Ngoài Fto, có 5
gen khác trong đột biến mất là Irx3, Irx 5, Irx6, Fts và Ftm (hiện nay đƣợc gọi là
Rgrip1l). Mô hình chuột hoàn toàn không có Fto lần đầu tiên đƣợc nghiên cứu năm
2009, có biểu hiện kiểu hình phức tạp: chậm phát triển sau sinh, giảm mỡ và khối
nạc cơ thể [48], tỷ lệ chết cao sau sinh cũng nhƣ là giảm hoạt động di chuyển tự
phát. Điều ngạc nhiên là chuột dị hợp tử về đột biến mất Fto chịu đƣợc chế độ ăn
giàu mỡ gây bệnh béo phì.
Mô hình chuột với đột biến gen ENU (N-ethyl-N-nitrosourea) gây nên đột
biến điểm ở Fto (I367F) làm mất một phần chức năng gen Fto cũng đã đƣợc nghiên
cứu [39]. Giống nhƣ chuột mất hoàn toàn Fto, chuột đực mang gen I367F của Fto
cũng giảm khối mỡ và bộc lộ tăng tiêu thụ năng lƣợng. Tuy nhiên, những chuột này
không bị chậm phát triển, không bộc lộ chứng bội thực và giảm hoạt động di
chuyển. Đột biến I367F làm cho Fto vẫn có một phần chức năng, do đó nó gây hậu
quả nhẹ hơn là đột biến mất hoàn toàn, điều đó có thể giải thích cho khác biệt về
khối lƣợng cơ thể, kích thƣớc, lƣỡng giới tính và không bị tử vong sớm ở thời kỳ
bào thai từ tháng thứ 5 đến tháng thứ 8. Hai mô hình thiếu Fto ở chuột đã cung cấp
những bằng chứng về vai trò của Fto đối với sự phát triển bình thƣờng của cơ thể,
hệ thần kinh trung ƣơng và sự liên quan với tiêu thụ năng lƣợng.
1.2.7.2. Ảnh hưởng ở người bị thiếu chức năng gen FTO
Năm 2009, Boissel và các cộng sự đã thấy nhiều gia đình cùng huyết thống
ngƣời Palestin Ả Rập với 9 thành viên bị ảnh hƣởng bởi một hội chứng đa dị tật mà
không rõ nguyên nhân, tất cả họ đều có kiểu gen đồng hợp tử đối với một đột biến
từ arginine sang glutamine tại vị trí 316 (R316Q) ở gen FTO [29]. Do R316 là 1
trong 3 phần bắt buộc cần thiết cho sự bám của 2OG (đƣợc bảo tồn tuyệt đối trong
họ AlkB ở tất cả các loài) nên đột biến này làm cho FTO mất hoạt tính xúc tác. Hội
hội chứng đa di tật do đột biến R316Q gồm: chậm phát triển sau sinh, nhỏ đầu,
thiếu nghiêm trọng chức năng của não, biến dạng mặt, dị tật tim và hở hàm ếch. Tuy
nhiên, do kiểu hình dị tật nặng nhƣ vậy nên tất cả các cá thể bị ảnh hƣởng đều chết

36. 30
trong vòng 30 tháng sau khi sinh và không có số liệu nhân trắc nào của thành viên
trong gia đình không bị ảnh hƣởng và dị hợp tử đối với R316Q. Vì vậy ngƣời ta cho
rằng FTO dƣờng nhƣ là rất cần thiết đối với sự phát triển bình thƣờng của rất nhiều
hệ thống cơ quan bao gồm cả hệ thần kinh trung ƣơng, hệ tuần hoàn. Sự thiếu hoàn
toàn hoạt tính xúc tác của FTO khiến cho cá thể không thể sống lâu đƣợc sau khi
sinh. Những bất thƣờng chức năng não và sự phát triển của những ngƣời bị thiếu
chức năng của gen FTO giống với kiểu hình của những bệnh nhân bị lặp một đoạn
nhiễm sắc thể nhỏ mang gen FTO [94]. Do những cá thể bị ảnh hƣởng bởi đột biến
thiếu chức năng (R316Q) ở dạng đồng hợp tử đều chết sớm và không có các số đo
nhân trắc của bố mẹ ở dạng dị hợp tử hoặc họ hàng nên chỉ có thể dựa vào những
đột biến làm thay đổi acid amin của gen FTO để xác định xem những đột biến đó có
đƣợc tích lũy ở những cá thể gầy hoặc béo phì nặng hay không. Những đột biến làm
thay đổi acid amin (mà tất cả đều đƣợc thấy ở dạng dị hợp tử) thì không khác biệt
giữa nhóm ngƣời gầy và béo. Tuy nhiên có sự khác biệt đáng kể giữa 3 đột biến về
mặt chức năng là R96H, R316Q và R322Q. R322 là Arginin thứ 2 bắt buộc cần
thiết cho sự bám của 2OG và R96, và cần thiết để nhận biết cơ chất. Tất cả 3 đột
biến này đều làm mất hoàn toàn hoạt tính xúc tác của FTO. R316Q đƣợc thấy ở
dạng dị hợp tử ở những ngƣời gầy, trong khi đó R322Q và R96H lại đƣợc thấy ở cả
nhóm gầy và béo.
1.2.8. Sự liên quan của gen FTO với bệnh đái tháo đƣờng týp 2
Các nghiên cứu ở nhiều dân tộc trên thế giới đã phát hiện ra mối liên quan của
gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng týp 2. Sau công bố đầu tiên của Frayling và
Dina năm 2007 [42, 49], các nghiên cứu tiếp theo ở cộng đồng ngƣời Châu Âu [60],
Nam Á [110], Đông Nam Á [35, 62, 72, 89] và gần đây là Châu Phi [55] đã chứng
tỏ ảnh hƣởng của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng. Gen FTO là một gen lớn
gồm hơn 400kb và 9 exon và có chứa rất nhiều vùng bảo thủ. Vùng intron 1 của gen
FTO nằm trong một LD block dài 49 kb có chứa các SNP rs9939609, rs1421085,
rs17817449 và rs8050136 đã đƣợc biết là liên quan mạnh với bệnh đái tháo đƣờng
và béo phì [84]. Các SNP trên gen FTO có liên quan tới đái tháo đƣờng đã đƣợc

37. 31
nghiên cứu nhiều ở các cộng đồng trên thế giới bao gồm: rs9940128, rs7191344
[110], rs8050136 [78], rs9939609 [49] (nằm ở intron 1), rs918031 và rs1588413
(nằm ở intron 8), rs11076023 (nằm ở vùng 3’ không dịch mã) [86]. Cho tới nay 2
SNP rs9939609 và rs8050136 là 2 SNP đƣợc nghiên cứu nhiều nhất đối với bệnh
đái tháo đƣờng và béo phì. Tuy nhiên kết quả của các nghiên cứu ở các cộng đồng
khác nhau vẫn chƣa hoàn toàn thống nhất và có những ý kiến cho rằng ảnh hƣởng
của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng là do thông qua ảnh hƣởng của béo phì
[49]. Năm 2010, Liu và các cs đã thực hiện nghiên cứu tổng hợp ở Châu Á và
chứng minh rằng 2 SNP rs9939609 và rs8050136 nằm trên intron 1 của gen FTO có
ảnh hƣởng đối với bệnh đái tháo đƣờng và ảnh hƣởng này hoàn toàn độc lập với ảnh
hƣởng của béo phì (BMI). Mỗi alen nguy cơ của SNP rs9939609 làm tăng 1,12 lần
(P = 9,8 x 10-4
) và SNP rs8050136 làm tăng 1,11 lần (P = 2,2 x 10-7
) nguy cơ mắc
đái tháo đƣờng so với ngƣời không mang alen nguy cơ ở ngƣời Châu Á [75]. Gần
đây vào năm 2012, Li và các cs cũng thực hiện một nghiên cứu tổng hợp lớn bao
gồm 32 nghiên cứu khác nhau với 96.551 ngƣời ở Đông và Nam Á về mối liên quan
của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng. Nhóm tác giả cũng thu đƣợc kết quả
giống nhƣ kết quả của nhóm nghiên cứu trƣớc đó. Mỗi alen nguy cơ của SNP
rs9939609 làm tăng 1.15 lần (P = 5.5 x 10-8
) nguy cơ mắc đái tháo đƣờng (Hình
1.10). Sau khi hiệu chỉnh với BMI thì mối liên quan vẫn không bị thay đổi với OR =
1,10; P = 6,6 x 10-5
. Mặc dù có một số nghiên cứu khác không thấy đƣợc sự liên
quan của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng hoặc chỉ thấy ảnh hƣởng nhỏ, tuy
nhiên những kết quả chênh lệch này có thể do cỡ mẫu nghiên cứu chƣa đủ lớn để
phát hiện ra ảnh hƣởng và do tần số alen nguy cơ của gen FTO (alen A của SNP
rs9939609) ở ngƣời Châu Á thấp (16% ở ngƣời Hán ở Trung Quốc, 19% ở ngƣời
Nhật Bản). Nghiên cứu tổng hợp ở Châu Âu cũng thấy kết quả tƣơng tự nhƣ vậy,
SNP rs9939609 làm tăng 1,13 (P = 4,5 x 10-8
) lần nguy cơ mắc đái tháo đƣờng ở
ngƣời Châu Âu [60]. Một số SNP ở vùng intron 4 của gen FTO cũng gây tăng
insulin lúc đói và tăng kháng insulin [65].

38. 32
Cho tới nay SNP rs9939609 đƣợc biết đến là có ảnh hƣởng mạnh nhất đối với
bệnh béo phì ở ngƣời Châu Âu và có liên quan với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 ở
nhiều cộng đồng trên thế giới. Hơn nữa SNP rs9939609 còn đại diện cho chùm gồm
10 SNP nằm trong vùng intron 1 của gen FTO có liên quan rất mạnh đối với đái
tháo đƣờng và béo phì (Hình 1.10). Do các SNP này nằm ở vùng intron của gen vì
vậy mà vai trò của nó trong cơ chế bệnh sinh của đái tháo đƣờng hoặc béo phì đều
chƣa đƣợc hiểu rõ. Mặt khác chính sự liên kết của các SNP này trong cùng LD
block càng khiến cho việc nghiên cứu các SNP này trở nên khó khăn hơn vì khó xác
định đƣợc chính xác ảnh hƣởng của SNP nào là chính trong cả vùng LD block [26].
Có thể ảnh hƣởng của SNP rs9939609 tới bệnh đái tháo đƣờng là ảnh hƣởng trực
tiếp hoặc gián tiếp qua một SNP nào đó nằm trong cùng LD block. Do đó nghiên
cứu SNP rs9939609 có thể giúp “hé lộ” chức năng, ảnh hƣởng của một SNP nào
khác nằm trong vùng LD block đối với bệnh mà có thể là những SNP ảnh hƣởng
trực tiếp đối với bệnh nhƣng vẫn chƣa đƣợc tìm ra. Gần đây SNP rs9939609 còn
đƣợc biết đến có liên quan với tính kháng insulin và béo phì ở những ngƣời mắc hội
chứng buồng trứng đa nang [111].
Hình 1.10. Cụm SNP tại intron 1 của gen FTO liên quan với đái tháo đƣờng
týp 2 [48].
Cụm SNP
tại intron 1

39. 33
Hình 1.11. Sự liên quan của SNP rs9939609 với bệnh đái tháo đƣờng týp 2
trong nghiên cứu tổng hợp ở Đông và Nam Á [72]
1.2.9. Sự liên quan của gen FTO với các rối loạn khác ở ngƣời
Mối liên quan giữa các biến thể của gen FTO và những rối loạn khác ở ngƣời
vẫn tiếp tục đƣợc tìm thấy. Một công bố gần đây cho thấy các biến thể của FTO có
mối liên quan với hội chứng mạch vành cấp tính, tăng áp lực máu và cƣờng
androgen ở phụ nữ mắc hội chứng buồng trứng đa nang. Một nghiên cứu khác ở
ngƣời già khỏe mạnh đƣợc chụp cộng hƣởng từ MRI não đã phát hiện ra sự teo cấu

40. 34
trúc não ở những ngƣời có alen nguy cơ của gen FTO [70]. Các SNP nằm ở intron 1
của gen FTO có liên quan với nguy cơ ung thƣ vú, đặc biệt là các SNP rs1477196,
rs9939609, rs7206790 và rs8047395. Trong một nghiên cứu tổng hợp hơn 20
nghiên cứu bệnh – chứng, gen FTO làm tăng 20% nguy cơ mắc ung thƣ vú ở phụ
nữ có liên quan với đái tháo đƣờng týp 2. Trong 4 nghiên cứu thuần tập, nguy cơ
ung thƣ vú tăng 24% ở những bệnh nhân bị đái tháo đƣờng týp 2. Gen FTO ở những
mô vú bình thƣờng có mức độ biểu hiện mARN cao hơn đáng kể so với ở mô ung
thƣ vú. Hơn nữa, khi so sánh các loại tế bào ung thƣ vú khác nhau thì không tìm
thấy sự khác biệt đáng kể nào về mức độ biểu hiện của mARN của gen FTO. FTO
có biểu hiện trong các mô ung vú của ngƣời và nó có vai trò trong quá trình đề
methyl hóa, điều đó cho thấy ảnh hƣởng trực tiếp của gen FTO tới bệnh ung thƣ vú
[67].

41. 35
CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tƣợng nghiên cứu đƣợc chọn từ cộng đồng với nhóm bệnh gồm 98 ngƣời
bị đái tháo đƣờng týp 2 và nhóm chứng có 251 ngƣời bình thƣờng thuộc dân tộc
Kinh có tuổi từ 40-64 sống tại tỉnh Hà Nam. Cách chọn đối tƣợng nghiên cứu qua 2
giai đoạn:
 Giai đoạn 1. Điều tra sàng lọc ban đầu:
 Chọn ngẫu nhiên 30 xã hoặc phƣờng trong tỉnh Hà Nam.
 Trong mỗi xã (phƣờng) chọn ngẫu nhiên 100 ngƣời từ độ tuổi 40 đến 64
và không có quan hệ họ hàng.
 Loại bỏ các đối tƣợng đang mang thai, đang ốm và những đối tƣợng có
vấn đề về thần kinh hoặc không thể tham gia nghiên cứu.
Kết quả của điều tra sàng lọc: 3.000 đối tƣợng từ độ tuổi 40 đến 64 tuổi đã
đƣợc chọn ngẫu nhiên và là đại diện cho toàn thể ngƣời dân tộc Kinh sinh sống ở
Hà Nam.
 Giai đoạn 2. Chọn nhóm bệnh và nhóm chứng
 Sau khi điều tra sàng lọc, mỗi đối tƣợng mắc đái tháo đƣờng týp 2 đƣợc
ghép với 2 hoặc 3 đối tƣợng có glucose huyết tƣơng bình thƣờng và có
tuổi tƣơng đƣơng với tuổi của đối tƣợng mắc đái tháo đƣờng (chênh lệch
trên dƣới 3 tuổi), có cùng giới tính và ở cùng xã/phƣờng làm đối chứng.
Kết quả: 349 ngƣời Kinh có độ tuổi từ 40 đến 64 tuổi đã tham gia vào nghiên
cứu bao gồm: 98 đối tƣợng bị đái tháo đƣờng týp 2 và 251 ngƣời bình thƣờng làm
đối chứng.

42. 36
2.2. HOÁ CHẤT VÀ TRANG THIẾT BỊ
2.2.1. Hóa chất
Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng hóa chất sau:
 Wizard Genomic DNA purification Kit (Promega)
 GoTaq Green Master mix 2x (Promega)
 Nƣớc tinh sạch GIBCO® UltraPure Distilled Water (Invitrogen)
 PCR master mix 2x (Fermentas)
 Enzyme giới hạn FasDigest® ScaI (Fermentas)
 Thạch Agarose (Promega)
 Đệm điện di UltraPureTM 10X TBE Buffer (Invitrogen)
 RedSafeTM (Intron Biotechnology)
 Thang ADN chuẩn ΦΧ174 DNA HaeII Gigest (Biolabs)
2.2.2. Trang thiết bị
Trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu:
 Máy NanoDrop 1000 (Nhật Bản)
 Bể ổn nhiệt (Nhật Bản)
 Máy PCR mastercycler epgradient (Eppendorf)
 Máy điện di Mulpid Exu (Nhật Bản)
 Máy ly tâm (Nhật Bản)
 Máy minispin (Eppendorf)
 Máy chụp Geldoc (Mỹ)

43. 37
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thiết kế theo mô hình bệnh – chứng có đối tƣợng nghiên cứu
đƣợc tuyển chọn từ cộng đồng để xác định tính đa hình và sự liên quan của gen
FTO tại SNP rs9939609 đối với bệnh đái tháo đƣờng týp 2.
2.3.2. Các phƣơng pháp thu thập thông tin
2.3.2.1. Thu thập thông tin về đối tượng
Phỏng vấn theo bộ câu hỏi để thu thập số liệu về đặc điểm của đối tƣợng
nghiên cứu gồm: tuổi, dân tộc, trình độ văn hóa, nghề nghiệp, tình trạng hôn nhân,
mức thu nhập, tiền sử bệnh tật, tiền sử hút thuốc, uống rƣợu, thời gian làm việc tĩnh
tại, xem tivi và ngủ trƣa.
2.3.2.2. Đo các chỉ số nhân trắc, huyết áp
Các chỉ số nhân trắc bao gồm chiều cao, cân nặng, số đo vòng eo và chu vi
hông, tỉ lệ phần trăm mỡ cơ thể đƣợc đo 2 lần đối với mỗi ngƣời và tính giá trị trung
bình để sử dụng cho phân tích. Đo chiều cao đứng bằng thƣớc gỗ chuẩn ở tƣ thế
đứng thẳng và không mang giầy dép. Cân nặng đƣợc đo bằng cân điện tử OMRON
khi đối tƣợng mặc áo nhẹ và không đi giầy, dép. Chỉ số khối cơ thể (BMI) đƣợc tính
bằng cân nặng chia cho bình phƣơng chiều cao (kg/m2
). Tỉ lệ eo – hông (waist –
hip ratio WHR) đƣợc tính là chu vi vòng eo (cm) chia cho vòng hông (cm). Phần
trăm mỡ cơ thể đƣợc tính bằng phƣơng pháp điện trở sinh học, sử dụng cân
OMRON (HBF-351, Kyoto, Nhật Bản). Huyết áp đƣợc đo 2 lần ở trạng thái ngồi
nghỉ sau khi đối tƣợng đã nghỉ ngơi ít nhất 5 phút, lấy giá trị trung bình để sử dụng
cho phân tích.
2.3.2.3. Phương pháp chẩn đoán đái tháo đường
Tất cả đối tƣợng đều đƣợc hƣớng dẫn nhịn đói qua đêm ít nhất 8 giờ trƣớc
ngày lấy mẫu. Mẫu máu tĩnh mạch đƣợc lấy vào buổi sáng khi đói, đựng trong ống
vô trung có chứa chất chống đông EDTA, đƣợc ly tâm ngay lập tức và giữ ở 2 – 8o
C
trong hộp đá, sau đó vận chuyển tới phòng xét nghiệm của Trung tâm Y tế Dự

44. 38
phòng tỉnh Hà Nam để phân tích trong vòng 6 giờ. Các chỉ số glucose huyết tƣơng,
cholesterol tổng số, HDL-C, LDL-C và triglyceride đƣợc đo bằng máy phân tích
bán tự động (Screen Master Lab; Hospitex Diagnostics LIHD112, Italia) với bộ kit
thƣơng mại (Chema.Diagnostica, Italia). Nồng độ glucose huyết tƣơng đƣợc đo
bằng phƣơng pháp glucose oxy hóa (GOD-PAP). Cholesterol huyết thanh tổng số,
HDL-C, LDL-C và triglyceride đƣợc đo bằng phƣơng pháp enzym.
Chẩn đoán đái tháo đƣờng theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới và Liên
đoàn đái tháo đƣờng Quốc tế, sử dụng chỉ số glucose huyết tƣơng tĩnh mạch lúc đói
(fasting plasma glucose – FPG) và dung nạp glucose (oral glucose tolerance – OGT).
Đối tƣợng đƣợc chẩn đoán mắc đái tháo đƣờng týp 2 nếu có FPG ≥ 7.0 mmol/L
(126 mg/dL) hoặc OGTT sau 2 giờ ≥ 11.1 mmol/L (200 mg/dL) hoặc đã đƣợc chẩn
đoán mắc đái tháo đƣờng týp 2 trƣớc đó và hiện đang sử dụng thuốc điều trị. Nồng
độ glucose huyết thanh bình thƣờng đƣợc phân loại khi FPG < 5.6 mmol/L (100
mg/dL) và OGTT < 7.8 mmol/L (140/dL).
2.3.3. Các phƣơng pháp sinh học phân tử
2.3.3.1. Tách ADN
Máu tĩnh mạch của đối tƣợng nghiên cứu đƣợc chống đông bằng EDTA. ADN
tổng số đƣợc tách từ tế bào bạch cầu sử dụng bộ Kit Wizard® Genomic ADN
Purification (Promega Corporation, USA). Các bƣớc tiến hành nhƣ sau:
1. Thêm 900 μl dung dịch Cell Lysic Solution vào ống 1,5 ml đã tiệt trùng
2. Lắc nhẹ ống máu đến khi trộn hoàn toàn; chuyển 300 μl máu sang ống chứa
dung dịch Cell Lysic Solution. Đảo ống nhẹ nhàng 5 – 6 lần để trộn đều
3. Ủ dung dịch đã trộn 10 phút ở nhiệt độ phòng (đảo ống 2 – 3 lần khi ủ). Ly
tâm ở 14.000xg trong 20 giây ở nhiệt độ phòng
4. Loại bỏ tối đa dung dịch nổi nhƣng không chạm vào hạt trắng có thể nhìn
thấy ở đáy ống. Để lại khoảng 20 μl dung dịch
5. Thêm 100 μl dung dịch Cell Lysis Solution, làm lại bƣớc 3 và 4. Để lại
khoảng 20 μl dung dịch

45. 39
6. Thêm 300 μl dung dịch Nuclei Lysis Solution
7. Vortex cho tới khi tan kết tủa
8. Ủ dung dịch ở 37o
C trong 30 phút cho tới khi kết tủa tan hoàn toàn
9. Làm mát ở nhiệt độ phòng (ít nhất 5 phút)
10.Thêm 1,5 μl dung dịch RNase Soulution vào và trộn mẫu bằng cách đảo đầu
ống 2 – 5 lần
11.Ủ hỗn hợp ở 37o
C trong 15 phút. Làm mát ở nhiệt độ phòng ít nhất là 5 phút
12.Thêm 100 μl dung dịch Protein Precipitation (có thể thấy kết tủa protein)
13.Vortex mạnh trong 10 – 20 giây
14.Ly tâm ở 13.000 – 16.000 xg trong 3 phút ở nhiệt độ phòng (xuất hiện kết tủa
màu nâu ở đáy ống )
15.Cho 300 μl isopropanol ở nhiệt độ phòng vào ống 1,5 ml vô trùng mới
16.Chuyển dung dịch nổi sau khi ly tâm ở bƣớc 14 vào ống chứa isopropanol.
Chú ý không hút hết dung dịch và để đầu pipet chạm vào kết tủa protein
tránh nhiễm ADN với kết tủa
17.Trộn nhẹ nhàng dung dịch bằng cách đảo đầu cho tới khi có thể nhìn thấy
vẩn tủa là các sợi ADN màu trắng
18.Ly tâm ở 13.000 – 16.000 xg (có thể thấy hạt ADN vẩn tủa màu trắng)
19.Gạn bỏ dung dịch nổi, thấm dung dịch trên thành ống sau khi gạn
20.Thêm 300 μl cồn 70% ethanol ở nhiệt độ phòng, đảo nhẹ ống vài lần để rửa
kết tủa ADN. Ly tâm 14.000 xg ở nhiệt độ phòng
21.Hút cẩn thận dung dịch ethanol bằng pipet (hoặc pipet Pasteur)
22.Đảo ống đặt trên giấy thấm và làm khô hạt tủa ở nhiệt độ phòng
23.Thêm 100 μl dung dịch ADN Rehydration Soulution vào ống
24.Ủ dung dịch qua đêm ở 4 o
C (hoặc ủ qua đêm ở nhiệt độ phòng; hoặc ủ dung
dịch ở 65 độ C trong 1 giờ, phải trộn dung dịch bằng cách búng nhẹ vào ống)
25.Bảo quản ADN ở âm 20o
C.
Dung dịch chứa ADN đƣợc đo nồng độ và đánh giá độ tinh sạch bằng máy
NanoDrop.