识别热量限制标记物和热量限制模拟物制造技术

通过使动物暴露于CR条件和多个对象组中选择在响应CR条件差异表达的一种或多种基因，可在选定组织中识别热量限制(CR)标记物。通过将经所述候选化合物处理的动物与经过CR的动物中的基因表达产物的组织水平进行比较，可筛选在被给予动物时可能具有模拟CR效果能力的候选化合物。

【技术实现步骤摘要】
识别热量限制标记物和热量限制模拟物本申请是分案申请，原申请的申请日为2012年6月15日，中国申请号为201280039802.2，国际申请号为PCT/US2012/042822，专利技术名称为“识别热量限制标记物和热量限制模拟物”。政府权利本专利技术在美国国家卫生研究院国家老龄问题研究所(NationalInstituteonAgingoftheNationalInstitutesofHealth)授予基金号1R43AG034833-01A1的政府支持下完成。政府拥有本专利技术的某些权利。专利
本专利技术总体上涉及识别通用热量限制生物标记物——包括组织特异性的通用热量限制生物标记物——的方法。具体地，本专利技术提供稳健的随热量限制经历表达变化的基因小组(panelsofgenes)以及这些通用生物标记物对于识别可引起热量限制的有益效果的营养物、药物或其他功能性成分(即，“热量限制模拟物”)的应用。专利技术背景从生命早期或中年开始，随意水平以下的热量摄入限制(CR)已经显示出使多个物种——包括哺乳动物，如啮齿动物——的寿命增加；和防止或延迟多种年龄相关状况的开始。事实上，已经开始临床试验，测试CR提高人类健康参数的能力。但是，食物剥夺的社会学、生物学和心理学效果不容许这种饮食方案的广泛实施。因此，研究已经聚焦于识别能够在无热量摄入减少的情况下模拟CR的有益效果的物质。多项工作已经涉及识别模拟CR的一种或多种生理或生化效果的化合物，包括发现在动物或细胞暴露于这些试剂后可模拟CR的全基因表达概况的化合物。关于后者，基于基因表达概况的全局改变识别模拟CR的化合物的方法已被公开(Spindler等，美国专利号6,406,853)。尽管这种方法具有可用性，但在所测试小鼠模型中还未识别出通用的、组织特异性的CR生物标记物小组。由于不同小鼠品系具有独有的遗传、代谢和生理特征，不可能使任意具体小鼠品系中响应CR的任意给定基因表达变化在其他小鼠品系或生物体内再现。因此，至今仍无已被识别的可用标记物。专利技术概述本公开所提出的技术克服了现有技术的不足，通过如下识别热量限制(CR)生物标记物：识别通用CR生物标记物——即，跨越多种不同的遗传多样性动物品系、与CR响应始终相关的标记物。识别通用CR生物标记物小组允许快速筛选模拟CR的化合物，与动物品系或品种无关，而且也无需全基因表达概况分析。在一些实施方式中，本公开提供用于识别具体组织中的稳健并且普遍适用的CR基因表达标记物的系统和方法。一个实施方式提供响应CR在组织中差异表达的多核苷酸的基因小组。具体实施方式包括来自鼠科动物、犬科动物、猫科动物或人类组织的基因。另一方面，基因小组包括来自以下任一种的基因：肝组织、心脏组织、肺组织、脑组织、上皮组织、结缔组织、白脂肪、骨骼肌、血液、神经组织、尿液和唾液。在一些实施方式中，评估的基因是表1、表2、表3、表4、表5、表6或其任意组合中存在的一种或多种基因。在一些实施方式中，在CR对象和对照对象之间，小组中的基因呈现基因表达变化。在一些实施方式中，小组中的基因被选择是因为其经过多种CR动物模型的验证。在一些实施方式中，本技术提供用于检测组织中通用CR标记物的差异表达的探针，其可包括与作为通用CR标记物的基因杂交的多核苷酸或结合由该基因编码的多肽的多肽结合剂。在另一实施方式中，组合物包括两种或更多种(例如，3或更多种、5或更多种、10或更多种、20或更多种、50或更多种等)多核苷酸或多肽探针。在更具体的方面中，多核苷酸来自心脏组织或骨骼肌或白脂肪组织。在一个实施方式中，试剂盒可包括扩增寡核苷酸，其特异性杂交表1至6所列基因或其片段；和标记探针，其包括特异性杂交编码表1至6所列蛋白质的基因或其片段的多核苷酸。在具体实施方式中，探针结合于底物(例如，作为阵列的部分)。在一些实施方式中，本专利技术提供通过确定在多种动物品系的选定组织中差异表达的一种或多种基因的表达概况来测定候选化合物模拟CR的效果的方法。本公开来源于专利技术人建立的用于识别选定组织中通用CR生物标记物的稳健组的方法。在实施方式中，识别选定组织中组织特异性的通用热量限制(CR)标记物的方法包括如下步骤：使属于多个对象组的对象暴露于CR条件，和选择在来自多个对象组的对象中响应CR差异表达的一种或多种基因。选择的基因可以在至少两个或三个或更多个对象组中差异表达。在具体实施方式中，选择的基因在50％或更高的测试对象组中差异表达。根据实施方式，对象组可包括鼠科动物组、犬科动物组、猫科动物组或人类组。在一些实施方式中，本专利技术提供评估给定条件或候选化合物是否能够在对象内有效模拟CR或一种或多种CR模拟物益处的方法。方法可包括使第一对象暴露于CR，测量来自第一对象的组织样品中的两种或更多种基因的表达产物水平以获得CR表达概况，将候选化合物给予第二对象，测量来自第二对象的组织样品中的表达产物，和比较水平以确定候选化合物模拟CR的程度。可利用微阵列分析、逆转录酶PCR、定量逆转录酶PCR或杂交分析中的任一种测量样品中的表达产物(例如，mRNA)。如此评估的多种候选化合物可基于每一种模拟CR的程度进行排列。附图简述图1是显示对照组和CR进行组中小鼠体重的图组，其中显示用于识别热量限制生物标记物的七种小鼠品系的体重。实施方式详述定义术语“给药”和“给予”意指将物质递送至对象的方式。给药可通过各种本领域已知的途径实现，如口服、胃肠外、经皮、吸入、植入等。因此，口服给药可通过如下实现：吞咽、咀嚼、吸吮包括药物的口服剂型；或摄入液体或半液体形式，例如，经由饮用或灌食(gavage)。胃肠外给药可通过静脉内、动脉内、肌内、鞘内或皮下等注射药物组合物实现。经皮给药可通过将经皮制剂在皮肤表面上施加、粘贴、滚涂、附着、浇注(pouring)、按压、擦拭等实现。这些及其他给药方法在本领域公知。术语“条件”，如本文所用，被定义为可被施加或给予对象的任何外部因素。该术语意指可被给予对象的化合物、可被施加于对象的环境因素、可影响对象的刺激等。条件可以是定性或定量的。因此，该术语包括药物、食品补充物、饮食方案、健康方案、饮食补充物、营养物、环境、食物、情绪刺激、心理刺激、物理刺激、遗传改造等。如本文所用，术语“组织”意为一起形成一种物体的细胞与胞间物质的聚集体。细胞可全部是一种具体类型，或可具有多种细胞类型。组织可以是任一种动物组织类型，选自但不限于：上皮组织、结缔组织、肌肉组织、血液或神经组织。组织可来自任何动物(例如，人、小鼠等)。术语“寡核苷酸”，如本文所用，被定义为由两个或更多个核糖核苷酸——优选多于三个——组成的分子。其确切尺寸将取决于多种因素，而该因素转而取决于寡核苷酸的最终功能和用途。如本文所用，术语“核酸分子”意指任何含核酸分子，包括但不限于，DNA或RNA。该术语包括这样的序列：包含DNA和RNA的任何已知碱基类似物，包括但不限于，4-乙酰胞嘧啶、8-羟基-N6-甲基腺苷、氮丙定基胞嘧啶、假异胞嘧啶、5-(羧基羟甲基)尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、5-溴尿嘧啶、5-羧基甲基氨基甲基-2-硫尿嘧啶、5-羧基甲基氨基甲基尿嘧啶、二氢尿嘧啶、肌苷、N6-异戊烯基腺嘌呤、I-甲基腺嘌呤、1甲基假尿嘧啶、I-甲基鸟嘌呤、I-甲基肌苷、2,本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测组织中的差异基因表达的组合物，所述组合物包括两种或更多种探针，其中所述探针包括：a)特异性杂交表1至6所列的两种或更多种基因或其片段的多核苷酸；或b)与表1至6所列的两种或更多种基因编码的多肽结合的多肽结合剂。

【技术特征摘要】
2011.06.15 US 61/497,4761.用于检测组织中的差异基因表达的组合物，所述组合物包括两种或更多种探针，其中所述探针包括：a)特异性杂交表1至6所列的两种或更多种基因或其片段的多核苷酸；或b)与表1至6所列的两种或更多种基因编码的多肽结合的多肽结合剂。2.权利要求1所述的组合物，其中所述组织是心脏组织，并且所述探针包括选自表1所列基因的多核苷酸。3.权利要求2所述的组合物，其中所述多核苷酸选自表4所列基因。4.权利要求1所述的组合物，其中所述组织是骨骼肌，并且所述探针包括选自表2的多核苷酸。5.权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·玛斯塔咯迪斯，S·伍德，T·A·波拉，J·L·巴杰，R·温德鲁奇，J·昌，
申请(专利权)人：NSE产品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US