一种用于预警Ⅱ型糖尿病发生的微生物标志物及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种用于预警Ⅱ型糖尿病发生的微生物标志物及其应用，属于生物医药技术领域，包括一种Ⅱ型糖尿病检测试剂盒，试剂盒用于检测微生物标志物粪拟杆菌(Bacteroidescaccae)和瘤胃球菌(Ruminococcusgnavus)的组合。本发明专利技术的微生物组合标志物丰度的增加与Ⅱ型糖尿病遗传风险相关度高，可用于单独预警Ⅱ型糖尿病患病风险，同时有利于辅助基因筛查来减少个体患Ⅱ型糖尿病的风险。糖尿病的风险。糖尿病的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于预警Ⅱ型糖尿病发生的微生物标志物及其应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种用于预警Ⅱ型糖尿病发生的微生物标志物及其应用。

技术介绍

[0002]糖尿病是被认为是遗传、环境(如饮食、肠道菌群)、心理等因素共同参与、互相作用的结果，且95％以上的Ⅱ型糖尿病患者具有明显的家族遗传史。迄今为止，全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)已发现250多个与2型糖尿病密切相关的基因位点，对于推动其临床分型和风险控制具有潜在价值。研究发现Gpr35基因的遗传变异与2型糖尿病密切相关。GPR35属于G蛋白偶联受体家族的孤儿受体，主要在胃肠道和免疫细胞表达。Gpr35编码区高度多态，其中UCSNP
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51、
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52、
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38和
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40显示了与2型糖尿病显著相关。然而，由于对遗传变异在代谢紊乱复杂病理网络中的作用机制尚缺乏深入理解，目前针对GWAS风险基因的精准临床诊疗转化研究仍较局限。
[0003]人体肠道中含有超过100万亿个微生物细胞，在代谢调节中发挥着至关重要的作用。肠道菌群结构和功能易受到宿主内在(遗传、心理)及外在(饮食、药物)因素的影响，具有高度的可塑性。近年研究表明肠道菌群参与饮食因素诱导的肥胖及Ⅱ型糖尿病等代谢性疾病的发生发展，同时特异性肠道菌群的改变与糖尿病等代谢性疾病的进程和部分药物疗效的产生密切相关，提示菌群结构表征在糖尿病诊治中的潜在价值。目前II型糖尿病的诊断方法主要有：随机(或偶然)血浆葡萄糖检测、空腹血浆葡萄糖检测、口服葡萄糖耐量试验、A1c(糖化血红蛋白)。然而，对于糖尿病前期患者特别是糖耐量减低的患者，传统检测方法难以准确对糖尿病发病风险进行预警。此外，针对遗传风险因素相关的糖尿病预警，目前尚未见开发的特异性菌群标志物作为辅助评估。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于预警Ⅱ型糖尿病发生的微生物标志物及其应用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种试剂在制备Ⅱ型糖尿病检测试剂盒上的应用，所述试剂能够检测粪拟杆菌和瘤胃球菌的表达量。
[0007]一种Ⅱ型糖尿病检测试剂盒，包括能够检测粪拟杆菌和瘤胃球菌表达量的试剂。
[0008]进一步的，所述试剂包括微生物探针或引物。
[0009]进一步的，所述微生物探针或引物能够通过分子杂交与粪拟杆菌和瘤胃球菌结合产生杂交信号，并通过PCR技术进行扩增。
[0010]进一步的，所述试剂可通过16SrRNA测序来检测粪拟杆菌和瘤胃球菌的表达量。
[0011]进一步的，所述16SrRNA测序包括定量PCR、基因芯片、二代高通量测序、Panomics或Nanostring技术。
[0012]进一步的，所述粪拟杆菌和瘤胃球菌来自于粪便基因组。
[0013]一种试剂盒在Ⅱ型糖尿病的评估和预警上的应用。
[0014]粪拟杆菌和瘤胃球菌在构建预警基因与环境因素导致Ⅱ型糖尿病发生风险模型上的应用。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术通过本专利技术创造性地开发了一种以特殊菌群标记物为指标预警遗传风险因素相关Ⅱ型糖尿病的方法，即将粪拟杆菌和胃球菌组成微生物标志物，将粪便中该微生物组丰度的显著升高作为预警指标，相对于传统的抽血检查方法，粪便菌群检测可广泛用于正常人群的糖尿病筛查，包括有抽血禁忌的患者。该方法既简单无创伤，又打破了特定实验设备和实验技能的限制，为Ⅱ型糖尿病的提供了新的参考价值，从而有助于Ⅱ型糖尿病精准治疗与早期干预措施的制定。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术野生型(WT)与Gpr35敲除(KO)小鼠体重增长与糖代谢指标，图1A为各组小鼠体重增加百分率图，图1B为10周时小鼠外观图，图1C为小鼠附睾白色脂肪(eWAT)、皮下白色脂肪(sWAT)与肾周白色脂肪(pWAT)重量，图1D为糖耐量实验中各组小鼠血糖浓度
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时间变化曲线，图1E为胰岛素抵抗指数(HOMA
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1R)值；
[0019]图2是本专利技术野生型(WT)与Gpr35敲除(KO)小鼠肠道菌群构成的差异，左图为代表性菌种的相对丰度，中图为Log2转换后的相对丰度值，右图为p值及FDR值；
[0020]图3是本专利技术定植粪拟杆菌(Bacteroidescaccae)对正常及高脂饮食小鼠代谢指标的影响，图3A为各组小鼠体重增加百分率图，图3B为糖耐量实验中各组小鼠血糖浓度
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时间变化曲线，图3C为小鼠日摄食量，图3D为腹股沟白色脂肪(iWAT)重量，图3E为肝脏重量；
[0021]图4是本专利技术定植瘤胃球菌(Ruminococcusgnavus)对正常及高脂饮食小鼠代谢指标的影响，图4A为各组小鼠体重增加百分率图，图4B为糖耐量实验中各组小鼠血糖浓度
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时间变化曲线及曲线下面积，图4C为摄食量，图4D为附睾白色脂肪(eWAT)重量，图4E为肝脏重量。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1：野生型(WT)与Gpr35敲除(Gpr35KO)小鼠糖脂代谢与肠道菌群构成的比较
[0024](1)实验动物
[0025]WT及Gpr35KO小鼠(C57BL/6遗传背景，雄性，8周龄，购自上海邦耀生物科技有限公
司)饲养于SPF环境中，自由饮食饮水，适应7天后开始实验。将所有小鼠随机分为4组：普通饲料(chowdiet，CD，10％kcalfat)WT组(n＝7),高脂饲料(highfatdiet，HFD，60％kcalfat，n＝9)WT组(n＝8)，普通饲料Gpr35KO组(n＝7),高脂饲料Gpr35KO组(n＝8)。实验过程中进行体重与摄食量测定，能量摄取量通过总摄入食物能量数折算为每天每克体重对应的能量数求得；于第9周进行胰岛素敏感性及糖耐量测试后处死小鼠，对肝脏、脂肪组织进行称重，收集肝脏、脂肪组织、回盲瓣内容物、血清等样品保存待测。
[0026](2)腹腔葡萄糖耐量实验
[0027]HFD喂养9周后，将所有小鼠禁食过夜，腹腔注射给予D
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葡萄糖(2g/kg体重)，分别在给药后0分钟、15分钟、30分钟、60分钟和120分钟测定小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种试剂在制备Ⅱ型糖尿病检测试剂盒上的应用，其特征在于，所述试剂能够检测粪拟杆菌和瘤胃球菌的表达量。2.一种Ⅱ型糖尿病检测试剂盒，其特征在于，包括能够检测粪拟杆菌和瘤胃球菌表达量的试剂。3.根据权利要求2所述的Ⅱ型糖尿病检测试剂盒，其特征在于，所述试剂包括微生物探针或引物。4.根据权利要求3所述的Ⅱ型糖尿病检测试剂盒，其特征在于，所述微生物探针或引物能够通过分子杂交与粪拟杆菌和瘤胃球菌结合产生杂交信号，并通过PCR技术进行扩增。5.根据权利要求1所述的一种试剂在制备Ⅱ型糖尿病检测试剂盒上的用，其特征在于，所述试剂可通过16S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学丽，邵华，吴鑫，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：