一种诊断骨关节炎的产品及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种诊断骨关节炎的产品，所述产品能够通过检测生物学样品中CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物的表达水平来诊断骨关节炎。本发明专利技术进一步公开了所述产品在骨关节炎诊断中的应用。本发明专利技术公开了一种与骨关节炎相关的基因CRNN，并进一步证实该CRNN基因或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物在骨关节炎组织中表达下调。利用该基因检测骨关节炎不仅能够快速有效的做到早期检测，而且为基因治疗、药物治疗等临床应用提供了治疗靶点和重要依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医药领域，具体涉及一种诊断骨关节炎的产品及其应用。
技术介绍
骨关节炎(osteoarthritis，OA)是关节软骨随时间逐渐退化的慢性疾病，所述关节软骨覆盖在骨末端，形成关节的关节面。据报道有许多因素使患者易患骨关节炎，包括遗传易感性、肥胖症、意外或运动创伤、手术、药物和重体力需求。骨关节炎被认为是从关节软骨的损伤开始的。最普遍的两种对关节的损伤是运动相关损伤和长期“反复使用”关节损伤。最经常受骨关节炎影响的关节是膝、髋和手。在多数情况下，由于膝和髋必要的承重功能，这些关节中的骨关节炎比手骨关节炎更易导致残疾。随着软骨退化的发展，关节中和关节周围的其他组织(包括骨、肌肉、韧带、半月板和滑膜)中发生次级变化。软骨组织初级衰竭和其他组织次级损伤的净效应是患者发生疼痛、肿胀、虚弱和患病关节丧失机能。这些症状经常发展到具有严重影响的程度，如使患者丧失劳动力或影响生活质量。关节软骨主要由软骨细胞、II型胶原、蛋白聚糖和水组成。关节软骨没有血或神经分布，软骨细胞是该组织中仅有的细胞类型。软骨细胞负责制造软骨基质的II型胶原和蛋白聚糖。其后该基质又具有允许用水使基质饱和的物理化学特性。这种结构-功能关系的净效应是关节软骨具有特殊的耐磨特征，并且关节软骨面之间发生几乎无摩擦的移动。在未患骨关节炎时，关节软骨经常在甚至高需求的身体条件下提供终生的无痛承重和无限制的关节移动。与所有的活组织一样，关节软骨持续地经历更新过程，其中去除(分解代谢活性)“老”细胞和基质组分并产生(合成代谢活性)“新”细胞和分子。相对于多数组织，关节软骨的合成代谢或分解代谢周转率较低。成熟软骨结构完
整性的长期维持依赖于基质合成和降解之间适当的平衡。软骨细胞通过应答于来自其环境中的化学和机械刺激维持基质平衡。软骨细胞对这些刺激合适并有效的应答是软骨动态平衡所必需的。通过合成代谢活性不足或分解代谢活性过剩破坏动态平衡可引起软骨降解和骨关节炎(Adams等，1995，Nature377Suppl：3-174)。多数受到损伤和分解代谢活性提高的组织能够启动增强的合成代谢应答，允许组织复原。不幸的是，关节软骨应答于软骨基质损伤或消耗而上调其合成代谢活性以及提高合成蛋白聚糖和II型胶原的能力非常有限。现有的骨关节炎治疗方法包括运动、药物、休息和关节保健、手术、疼痛缓解技术、替代治疗和体重控制。治疗骨关节炎中常用的药物包括非甾族抗炎药如阿司匹林、布洛芬等；直接用于皮肤的局部疼痛缓解乳膏、橡胶和喷雾剂等。可进行手术以使骨表面重建、骨复位和置换关节。尽管各种药物疗法已被用于治疗疾病，但是它们对长期控制和预防是无效的。此外，由于骨关节炎隐匿式发生并且发展缓慢，因此骨关节炎经常在疾病发展的晚期才得到鉴定，而不是潜在治疗可能更有效的疾病发展早期。因此预防、改变或治疗骨关节炎疾病过程中的进一步发展严重依赖于鉴定疾病的早期诊断标志物，从而允许早期干涉。
技术实现思路
为了实现骨关节炎的早期发现，早期干预，本专利技术的目的在于提供一种新的骨关节炎相关基因，以及该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物。本专利技术的还一目的是提供该骨关节炎相关基因及其表达产物在检测骨关节炎中的应用。为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种诊断骨关节炎的产品，所述产品能够通过检测生物学样品中CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物的表达水平来诊断骨关节炎。更进一步地研究发现，所述CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物在骨性关节炎组织中表达下调。进一步地，所述诊断骨关节炎的产品包括芯片或试剂盒。优选的，所述芯片选自下组：(1)基因芯片，所述芯片具有基片和点样于基片上点样区的点样DNA,所述点样DNA包括特异性结合于骨关节炎相关基因转录本的探针，所述骨关节炎相关基因是CRNN基因；(2)蛋白质芯片，所述芯片具有基片和点样于基片上点样区的点样蛋白，所述点样蛋白包括特异性结合于骨关节炎相关基因表达产物的抗体，所述骨关节炎相关基因是CRNN基因。优选的，所述试剂盒包括特异性扩增骨关节炎相关基因和管家基因的引物对，所述骨关节炎相关基因是CRNN基因。优选的，所述特异扩增CRNN基因的引物对如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示。更优选的，所述试剂盒还包括具有逆转录酶活性的酶，如III；所述试剂盒还包括具有热稳定DNA聚合酶活性的酶，如Tap酶。进一步地，本专利技术公开了所述诊断骨关节炎的产品在骨关节炎诊断中的应用。具体地，应用步骤如下：(1)检测待测样品中骨关节炎相关基因的表达水平，其中所述骨关节炎相关基因是CRNN基因；(2)将待测细胞中骨关节炎相关基因的表达水平与对照相比较，CRNN基因表达下调，表明研究对象为骨关节炎患者。优选地，步骤(2)中判断下调的标准是骨关节炎相关基因的表达水平比正常人群中骨关节炎相关基因的表达水平至少10％以上的降低。优选地，步骤(2)中判断上调的标准是骨关节炎相关基因的表达水平比正常人群中骨关节炎相关基因的表达水平低60％。优选地，步骤(2)中判断上调的标准是骨关节炎相关基因的表达水平比正常人群中骨关节炎相关基因的表达水平低90％。进一步地，本专利技术提供了一种治疗骨性关节炎的制剂，所述制剂中含有促进CRNN基因表达的试剂和促进CRNN基因表达产物的试剂；所述促进CRNN基因表达的试剂包括促进基因转录的试剂，促进基因翻译的试剂，促进CRNN蛋白含量提高的试剂；所述促进CRNN基因表达产物的试剂包括促进CRNN基因表达稳定性的试剂，促进CRNN基因表达产物活性的试剂，促进CRNN基因表达产物功能的试剂。本领域人员熟知促进基因及其表达产物的表达通常可以采用下述方法中的一种和/或几种：激活分子标志物的启动子、激活分子标志物表达的蛋白或因子、导入促进分子标志物转录或表达的载体。优选的，所述治疗骨性关节炎的制剂中含有促进CRNN基因的转录或表达的载体和/或激活CRNN基因的启动子和/或激活CRNN基因表达的蛋白或因子。本专利技术提供的治疗骨性关节炎的制剂一方面用于补充内源性CRNN蛋白的缺失或不足，通过提高CRNN蛋白的表达，从而治疗CRNN蛋白缺失导致的骨关节炎。另一方面可以用于促进CRNN蛋白的活性或功能，从而治疗骨关节炎。本专利技术的有益效果如下：本专利技术公开了一种与骨关节炎相关的基因CRNN，并进一步证实该CRNN基因或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物在骨关节炎组织中表达上调。利用该基因检测骨关节炎不仅能够快速有效的做到早期检测，而且为基因治疗、药物治疗等临床应用提供了治疗靶点和重要依据。附图说明图1本专利技术中实施例4中骨关节炎患者中CRNN基因表达下调。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用的试剂可以商业购买得到。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常为本领域常规方法，如按照
常规条件如Sambrook等人，分子克隆，实验手册(第三版)(科学出版社，2002)中的所述条件，或按照试剂制造厂家所建议的条件。本专利技术的专利技术人对10例骨性关节炎样本及4例对照样本进行高通量测序，结合生物信息学方法进行基因筛选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诊断骨关节炎的产品，其特征在于，所述产品能够通过检测生物学样品中CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物的表达水平来诊断骨关节炎。

【技术特征摘要】
1.一种诊断骨关节炎的产品，其特征在于，所述产品能够通过检测生物学样品中CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物的表达水平来诊断骨关节炎。2.如权利要求1所述的产品，其特征在于，所述CRNN基因，或该基因的表达蛋白及其片段、类似物和衍生物在骨性关节炎组织中表达下调。3.如权利要求1或2所述的产品，其特征在于，所述产品包括芯片或试剂盒。4.如权利要求3所述的产品，其特征在于，所述芯片选自下组：(1)基因芯片，所述芯片具有基片和点样于基片上点样区的点样DNA,所述点样DNA包括特异性结合于骨关节炎相关基因转录本的探针，所述骨关节炎相关基因是CRNN基因；(2)蛋白质芯片，所述芯片具有基片和点样于基片上点样区的点样蛋白，所述点样蛋白包括特异性结合于骨关...

【专利技术属性】
技术研发人员：范彧，林进，翁习生，邱贵兴，金今，钱文伟，陈俊，马培，杨跃梅，
申请(专利权)人：范彧，
类型：发明
国别省市：北京;11