用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物及其应用制造技术

本发明专利技术属于肾脏疾病鉴别诊断技术领域，具体涉及一种用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物及其应用。本发明专利技术基于布劳特氏菌属(Blautia)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)以及颗粒链菌属(Granulicatella)4种微生物标记物，来对临床诊断为糖尿病肾病及病理诊断为膜性肾病的鉴别与治疗提供了充足的证据。别与治疗提供了充足的证据。别与治疗提供了充足的证据。

【技术实现步骤摘要】
用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物及其应用


[0001]本专利技术属于肾脏疾病鉴别诊断
，具体涉及一种用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物及其应用。

技术介绍

[0002]糖尿病肾病(DKD)和膜性肾病(MN)分别是全世界原发性或继发性肾小球疾病的常见病因，具有类似的以肾病综合征为特征的临床表现。在过去十年中，DKD的发病率呈流行性增长，这主要是由于全球糖尿病(DM)患病率上升所致。越来越多的证据表明，DKD是全世界慢性肾脏病(CKD)到终末期肾脏病(ESRD)病程发展的主要原因(约50％)，其次是MN，占30％的比例。尽管依赖尿白蛋白排泄和DM病程的临床指标在DKD鉴定和预后预测中起着关键作用，但仍需急切地发现早期诊断的不足和DKD鉴别诊断的非特异性。同样，由于其对磷脂酶A2受体(PLA2R)和含血小板反应蛋白1型域的蛋白7A(THSD7A)靶向抗原的阴性反应，仍无法确定MN的其余病例(占20％)。当前，肾活检是区分这两种疾病的黄金标准。但是，由于患者的相关禁忌症(例如凝血功能障碍)，因此无法对大量患者进行肾脏活检。另外，一部分患者不愿接受肾脏活检。在这种情况下，没有有效的方法来提供诊断证据以区分DKD患者和MN。因此，急需尝试探索一种具有更广泛覆盖范围的DKD/MN识别新方法。
[0003]肠道微生态的特征或者基于肠道微生物建立的区别模型作为特定疾病或肿瘤的区分工具正越来越多被广泛报道和认可。最近的研究报道了肠道微生物组在DM和DKD的诊断，发病机理和治疗中的进展。例如，针对肠道菌群的纤维饮食可以降低糖尿病人群的胰岛素抵抗并改善高血糖状态。Li和他的同事(The potential role of the gut microbiota in modulating renal function in experimental diabetic nephropathy murine models established in same environment.Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis,2020)在具有DKD的小鼠模型中证明，Blautia属对从微量白蛋白尿到大量白蛋白尿的肾功能发展具有反向保护作用。肠酪氨酸发酵产生的硫酸苯酚的合成抑制作用可能会降低DKD小鼠的尿蛋白水平。值得注意的是，Tao(Understanding the gut-kidney axis among biopsy-proven diabetic nephropathy,type 2diabetes mellitus and healthy controls:an analysis of the gut microbiota composition.Acta Diabetol，2019May)的研究提出了以肠道微生物组为目标的生物标记物，用于DKD和DM的高准确度鉴别诊断的想法。尽管已经研究了肠道微生物组在DKD小鼠模型中的作用，但仍需要在人类受试者中进行更多的研究来验证。然而，用于区别糖尿病肾病和膜性肾病的肠道微生物模型还未曾报道过。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物，利用肠道微生物为临床诊断为糖尿病肾病和病理诊断为膜性肾病做
出鉴别诊断的方法，同时该标记物也为膜性肾病的靶向治疗提供依据，还可作为区分糖尿病肾病和膜性肾病的非侵入性工具，也为使用肠道微生物标记物来区分不同肾脏疾病提供了可能。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种用于鉴别诊断糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物，该微生物基因标记物包括布劳特氏菌属(Blautia)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)以及颗粒链菌属(Granulicatella)的混合物。
[0007]进一步的，所述的用于鉴别诊断糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物中：
[0008]所述布劳特氏菌属包括OTU612；
[0009]所述阿克曼氏菌属包括OTU668；
[0010]所述鞘氨醇单胞菌属包括OTU900；
[0011]所述颗粒链菌属包括OTU692；
[0012]其中，
[0013]所述OTU612包括如SEQ ID No.1所示的核苷酸序列结构；
[0014]所述OTU668包括如SEQ ID No.2所示的核苷酸序列结构；
[0015]所述OTU900包括如SEQ ID No.3所示的核苷酸序列结构；
[0016]所述OTU692包括如SEQ ID No.4所示的核苷酸序列结构。
[0017]进一步的，所述OTU612和OTU668为糖尿病肾病优势菌属，所述OTU900和OTU692为膜性肾病优势菌属。
[0018]本专利技术还公开了所述微生物基因标记物用于制备糖尿病肾病与膜性肾病鉴别诊断试剂，或，膜性肾病微生物靶向治疗药物的用途。
[0019]本专利技术还公开了一种用于鉴别糖尿病肾病与膜性肾病的试剂盒，包括所述微生物基因标记物的引物。
[0020]进一步的，引物包括：
[0021]上游引物：341F 5
’-
CCTACGGGNGGCWGCAG-3
’
；
[0022]下游引物：805R-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3
’
。
[0023]本专利技术还公开了一种用于微生物靶向治疗膜性肾病的组合物，即包括所述的微生物标记物，即通过增加所述鞘氨醇单胞菌属和颗粒链菌属的相对含量而改善膜性肾病的炎症进展。
[0024]本专利技术还公开了一种鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的模型的构建方法，包括如下步骤：
[0025](1)分别收集临床诊断为糖尿病肾病的患者及病理诊断为膜性肾病的患者的大便，并完成其16S rRNA基因测序；
[0026](2)将获得的基因序列，依据97
±
1％的相似性完成OTU聚类以及OTU丰度的测定；进一步采用RDP classifier贝叶斯算法对97
±
1％相似水平的OTU代表序列进行分类学分析，并分别在各个分类水平统计各样品的群落组成；
[0027](3)利用统计学分析，将有差异的OTU纳入随机森林模型，找出能够区分糖尿病肾病和膜性肾病的差异性关键OTU组合；
[0028](4)基于步骤(3)得到的OTU组合，分别计算个体内糖尿病肾病优势菌属和膜性肾
病优势菌属的丰度总和，进一步计算得到两种优势菌群丰度差得到个体平均丰度指标；结合糖尿病肾病组和膜性肾病膜所有个体的个体平均丰度指标，构建ROC曲线，确定OTU组合标记物的区别能力。
[0029]进一步的，所述步骤(3)中，还包括将所得差异性关键OUT组合进行交叉验证分析，找出能够最准确区分糖尿病肾病与膜性肾病的最少OTU组合的步骤。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物，其特征在于，所述微生物标记物包括布劳特氏菌属(Blautia)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)以及颗粒链菌属(Granulicatella)的混合物。2.根据权利要求1所述的用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物，其特征在于：所述布劳特氏菌属包括OTU612；所述阿克曼氏菌属包括OTU668；所述鞘氨醇单胞菌属包括OTU900；所述颗粒链菌属包括OTU692；其中，所述OTU612包括如SEQ ID No.1所示的核苷酸序列结构；所述OTU668包括如SEQ ID No.2所示的核苷酸序列结构；所述OTU900包括如SEQ ID No.3所示的核苷酸序列结构；所述OTU692包括如SEQ ID No.4所示的核苷酸序列结构。3.根据权利要求2所述的用于鉴别糖尿病肾病及膜性肾病的微生物基因标记物，其特征在于：所述OTU612和OTU668为糖尿病肾病优势菌属，所述OTU900和OTU692为膜性肾病优势菌属。4.权利要求1-3任一项所述微生物基因标记物用于制备糖尿病肾病与膜性肾病鉴别诊断试剂，或，膜性肾病微生物靶向治疗药物的用途。5.一种用于鉴别糖尿病肾病与膜性肾病的试剂盒，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述微生物基因标记物的引物。6.根据权利要求5所述的用于鉴别糖尿病肾病与膜性肾病的试剂盒，其特征在于，所述引物包括：上游引物：341F 5
’-
CCTACGGGNGGCWGCAG-3
’

【专利技术属性】
技术研发人员：赵占正，尚进，于薇，张一丁，王佩佩，崔文，郑雪君，
申请(专利权)人：郑州大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：