一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物及其应用，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中任意两种以上的组合。本发明专利技术的微生物标志物预测II型糖尿病风险的灵敏性好，只需要获取微生物标志物的相对含量，通过模型计算给出风险预警，可作为协助诊断，指导肠道微生物环境的调整，降低患糖尿病的风险。

A Microbial Marker for Assessing the Risk of Type II Diabetes and Its Application

The present invention provides a microbial marker for assessing the risk of type II diabetes and its application. The microbial marker includes more than two combinations of Bifidobacterium, Prevotella, Clostridium, Roseburia, Enterococcus or Veillonella. The microbial marker of the invention has good sensitivity in predicting the risk of type II diabetes mellitus, only needs to obtain the relative content of microbial markers, and gives risk early warning through model calculation, which can be used as an assistant diagnosis, guiding the adjustment of intestinal microbial environment and reducing the risk of diabetes mellitus.

【技术实现步骤摘要】
一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物及其应用
本专利技术属于微生物领域，涉及一种微生物标志物及其应用，尤其涉及一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物及其应用。
技术介绍
II型糖尿病是以胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足为病理生理基础的内分泌代谢性疾病，其发病机制复杂，可能与基因、年龄、超重或肥胖、不健康的生活方式等相关。II型糖尿病在全球的发病率逐年增高，已经成为一个严重的公共卫生问题。《中国II型糖尿病防治指南》(2017年版)中指出，中国成人II型糖尿病患病率为10.9％，并且发病呈年轻化趋势：40岁以下患病率高达5.9％。糖尿病及其并发症，包括心脏疾病、肾脏衰竭、中风症等严重危害人类生命健康。虽然对II型糖尿病及其并发症发病机制的研究已经取得很多的成果，但是其影响因素众多，发病的具体机制仍不明了。在过去的几年内，复杂的肠道微生物生态系统已经被广泛的研究。我们认为，饮食结构会影响肠道菌群，反之，肠道菌群结构的改变也会影响人体代谢，而人体肠道菌群的改变已经被认为是II型糖尿病的潜在发病原因之一。CN105378739A公开了一种利用宏基因组簇(MGCs)来鉴定患有或有风险发生II型糖尿病的个体的模型，其中所述模型的特征在于对不同的人群组使用不同的宏基因组簇。但宏基因组测序过程繁杂且时间成本高，测序针对的菌属众多，标志物的特异性不高。因此，提供一种特异性好、灵敏度高、能指示个体是否有风险发生II型糖尿病、指导肠道菌群调节的微生物标志物具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足及实际的需求，本专利技术提供一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物及其应用，本专利技术的微生物标志物预测II型糖尿病风险的灵敏性好，只需要获取微生物标志物的相对含量，通过模型计算给出风险预警，可作为协助诊断，指导肠道微生物环境的调整，降低患糖尿病的风险。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中任意两种以上的组合，例如可以是双歧杆菌属(Bifidobacterium)和普雷沃菌属(Prevotella)的组合，梭菌属(Clostridium)和罗氏菌属(Roseburia)的组合，肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的组合，普雷沃菌属(Prevotella)和梭菌属(Clostridium)的组合，双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)和梭菌属(Clostridium)的组合，罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的组合，普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)和肠球菌属(Enterococcus)的组合，或双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的组合。本专利技术的微生物标志物组合可以作为辅助手段鉴定II型糖尿病，可以有效预测II型糖尿病患病风险，特异性好，灵敏度高，通过微生物标志物相对含量判断个体内微生态状态，预警II型糖尿病的潜在风险，进行早期干预，抑制II型糖尿病的发生或发展。选择菌属作为检测标志物，可以更加全面评价肠道菌群平衡性，菌属中并非所有菌种都是有益或者有害，将菌属作为标志物的预测准确度更高，同时细菌属水平丰度大于>1％，可以较好的分析肠道菌群与疾病相关性。本专利技术通过检测46例健康志愿者与20例糖尿病患者的粪便样本中与II型糖尿病相关的肠道21种细菌相对含量，通过SPSS19.0软件进行数据组间分析，采用Wilcox秩和检验分析两组人群肠道细菌相对含量差异是否显著，以P<0.05判定差异具有统计学意义。经统计检验分析筛选出8种在健康人与II型糖尿病病人二者之间有显著差异的细菌。综合评估使用此8种细菌作为预测指标，联合使用8种或8种细菌间任一组合，通过logistic回归及ROC曲线分析发现，采用6种、7种或是8种细菌菌属分别构建模型的AUC差异不显著。AUC值即为ROC曲线下所覆盖的区域面积，AUC值越大，分类器的分类效果越好。AUC＝1是理想情况下的完美分类器，不管设定任何阈值都能得到准确预测，但实际上，AUC的值介于0.5到1之间时，即具有预测价值，设定合适的阈值，可用于预测。研究表明，全部8种菌属ROC曲线菌略高于6种菌属，7种菌属的ROC曲线菌略低于6种菌属。此外，以6种菌属作为检测指标的情况中，以双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的特定六种菌属作为检测指标的AUC值最高，综合考虑检测的经济成本和时间成本，本专利技术使用上述6种细菌菌属作为检测指标用来构建预测II型糖尿病风险的模型。优选地，所述梭菌属包括普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)。本专利技术中，专利技术人经过不断验证，发现针对梭菌属而言，可选择普拉梭菌为代表菌种进行预测II型糖尿病风险的模型构建，其含量在病例组合健康对照组之间具有显著的统计学差异。优选地，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中至少4种的组合，例如可以是双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)和罗氏菌属(Roseburia)的组合，普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)的组合，普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的组合，普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)、肠球菌属(Enterococcus)和韦荣球菌属(Veillonella)的组合，优选为6种的组合。本专利技术中，优选双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)、罗氏菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物，其特征在于，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中任意两种以上的组合。

【技术特征摘要】
1.一种用于评估II型糖尿病风险的微生物标志物，其特征在于，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中任意两种以上的组合。2.根据权利要求1所述的微生物标志物，其特征在于，所述梭菌属包括普拉梭菌(Faecalibateriumprausnitzii)。3.根据权利要求1或2所述的微生物标志物，其特征在于，所述微生物标志物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)、普拉梭菌(Faecalibacteriumprausnitzii)、罗氏菌属(Roseburia)、肠球菌属(Enterococcus)或韦荣球菌属(Veillonella)中至少4种的组合，优选为6种的组合。4.一种如权利要求1-3任一项所述的微生物标志物的用途，其特征在于，所述用途包括用于构建预测II型糖尿病风险的模型，制备II型糖尿病的诊断或治疗药物，或制备II型糖尿病诊断试剂盒中的任意一种或至少两种的组合。5.一种预测II型糖尿病风险的模型，其特征在于，所述模型的输入变量为权利要求1-3任一项所述的微生物标志物的相对含量；优选地，所述微生物标志物相对含量的测定方法包括宏基因组测序、16SrDNA测序或qPCR检测中的任意一种或至少两种的组合，优选为qPCR检测。6.一种如权利要求5所述的模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)分别检测健康个体和II型糖尿病患者粪便中的如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠珍，许骋，王丽君，甄林青，高军晖，龚建兵，
申请(专利权)人：上海宝藤生物医药科技股份有限公司，上海宝藤医学检验所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31