CN104039823A - 用于诊断和治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种分离的DNA分子以及其使用方法,所述DNA分子包含编码猫科动物NIS的基因的片段。本发明也提供用于适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的食物组合物的合理膳食设计的方法,包括(a)访问包含第一数据集的至少一个数据库,所述第一数据集将来自动物的生物流体或组织样品的功能性基因概况与动物的生理学状况关联,其中所述功能性基因概况是猫科动物NIS基因的功能性基因概况;(b) 访问包含第二数据集的至少一个数据库,所述第二数据集与生物活性膳食组分对功能性基因概况的影响有关;(c)采用利用这些数据集的算法,处理限定生理学状况的输入数据,以得到促进罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的健康的营养配方;和(d) 基于所述营养配方制备食物组合物。

Description

用于诊断和治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2011年12月19日提交的美国临时申请号61/577,373的优先权,所述申请通过引用结合到本文中。
发明领域
本发明涉及一种编码猫科动物NIS蛋白的一部分的分离的DNA分子,以及基因片段在适合给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的动物食物组合物的设计方法中的用途,以及用于治疗猫科伴侣动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法。
序列表
本申请包含序列表,其已通过EFS-Web提交并通过引用全文结合到本文中。所述ASCII拷贝,于2011年12月15日建立,被命名为9344P-00-HL_Sequence_Listing_ST25.txt,大小为3 KB。
背景
甲状腺机能亢进是在较年长的猫中特别流行的相对常见的内分泌紊乱。它是因甲状腺组织的增生性生长和甲状腺激素的过度而产生引起的严重健康病况。典型的甲状腺机能亢进治疗包括长期给予抗甲状腺药物、甲状腺的手术摘除和/或放射性碘疗法。这些治疗是昂贵的并具有其限制和副作用。例如,由于大多数抗甲状腺药物经口服给予,依从性往往受损。手术需要麻醉并且对于较年长的猫科动物、特别是还患有其它疾病的猫科动物不是必然的选项。放射性碘疗法仅在得到许可使用放射性物质的设施中才可采用,并且需要猫科动物住院治疗直至其放射性水平为安全的。
因为甲状腺激素的产生需要膳食碘,已经开发出治疗猫的甲状腺机能亢进的方法,该方法包括喂给具有受限制的碘含量的膳食。补充这样的具有减少甲状腺的碘摄取的成分和抑制甲状腺激素的合成的成分的限碘膳食会是合乎需要的。
概述
本公开提供用于鉴定减少甲状腺的碘摄取和抑制甲状腺激素的合成的膳食成分的方法和试剂。本文公开的方法包括使用一种分离的基因片段以在试验物质的存在和不存在下,产生基因表达概况数据,所述基因片段编码猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的一部分。采用这些方法已有可能鉴定可包括在罹患甲状腺机能亢进的猫科动物的膳食中以治疗该病症的物质。
本公开提供一种编码猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的一部分的分离的基因片段,其具有SEQ ID NO:1的核苷酸序列,并且编码具有SEQ ID NO: 2的氨基酸序列的肽。
本文也提供包含分离的猫科动物NIS基因片段的重组载体和转化细胞。本公开也提供这样的方法,其包括使用此类分离的DNA分子,以对NIS基因建立在健康和患病动物中猫科动物NIS基因的基因表达概况和在食物成分及其提取物的存在和不存在下NIS基因表达概况的测量结果,用于设计适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的动物食物组合物。本公开也提供治疗猫科动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法。
本公开也提供用于设计适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的宠物食物的方法,该方法包括:(a) 访问包含第一数据集的至少一个第一数据库,第一数据集将来自动物的生物流体或组织样品的功能性基因概况与动物的生理学状况和任选的基因型关联,其中功能性基因概况是猫科动物NIS基因的功能性基因概况,(b)访问至少一个第二数据库,其包含与生物活性膳食组分对步骤(a)的功能性基因概况的影响有关的第二数据集;(c)采用利用第一和第二数据集的第一算法,处理限定亚群(例如罹患甲状腺机能亢进的猫科动物)的生理学状况和任选的基因型的输入数据,以得到可用于选择和制备用于该动物亚群的食物组合物的营养配方;和(d)基于所述营养配方制备食物组合物;其中所述食物组合物适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
在这个实施方案的某些方面,第一数据集得自从代表一系列基因型和生理学状况的多个个体动物收集的样品,所述动物包括罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。在一个方面,得自个体动物的每个这样的样品与起源记录关联,所述起源记录包含与限定个体动物在收集样品时的基因型和生理学状况有关的动物志数据。在这个实施方案的另一方面,动物志数据包含一个或多个与基因型有关的数据项,其选自品种、亲本品种、谱系、性别、皮毛类型(coat type)和明显的遗传性病症和疾病,特别是甲状腺机能亢进。在这个实施方案的另一方面,动物志数据包含一个或多个与生理学状况有关的数据项,其选自年龄、重量、兽医史、生殖史、现有的健康或疾病状态、食欲、身体活动水平、精神敏度、行为异常和性情(disposition),并且特别是甲状腺机能亢进的存在情况和罹患甲状腺机能亢进的程度。
在这种方法的特定的方面,第一数据集包含涉及关于一个或多个作为生物标记物的选自DNA、RNA、蛋白、代谢物的组分对样品的分析的数据,而第二数据集得自包括将动物模型暴露于不同水平的一种或多种生物活性膳食组分的受控试验。
本发明也涉及用于诊断猫科动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法以及用于鉴定可用于治疗猫科动物的甲状腺机能亢进的物质和配制含有这些物质的食物组合物的方法。
在这种方法的另一个特定的方面,输入数据包含与限定罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的基因型和生理学状况有关的动物志数据。在这种方法的还有的另一个特定方面,输入数据包含得自生物流体或组织样品的分析数据,所述生物流体或组织样品得自未患有甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。在这种方法的其它特定方面,输入数据包含得自生物流体或组织样品的分析数据,所述生物流体或组织样品获自罹患轻度甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物以及获自罹患严重的甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
本公开也涉及通过用于设计宠物食物的以上方法制备的动物食物组合物,其示例性实例在本文下面描述,其可用于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
因此,本文提供用于合理设计供罹患疾病或病症的动物的膳食的方法,包括鉴定用于改善动物所罹患的疾病或病症的影响的生物活性膳食组分。在这个实施方案的一个具体的示例性方面,所述疾病或病症是甲状腺机能亢进和患病的动物是猫科伴侣动物。
在一个实施方案中,本公开提供治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法。在一个方面,本公开提供治疗猫科伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法。
在另一个实施方案中,本公开提供可用于治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法中的组合物。在一个方面,本公开提供可用于治疗猫科伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法中的组合物。
在这些实施方案的特定方面,喂给需要治疗的甲状腺机能亢进伴侣动物包含有效量的生物活性膳食组分的宠物食物组合物,所述有效量的生物活性膳食组分足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性,例如,但不限于本文描述的猫科动物NIS基因的活性。
在某些实施方案中,被生物活性膳食组分抑制的多肽选自甲状腺过氧化物酶、钠/碘同向转运蛋白(NIS)、甲状腺氧化酶、甲状腺内I型5’-脱碘酶(deiodinase)、甲状腺刺激激素受体、潘蛋白、单羧酸转运蛋白8及其组合。
也提供用于设计适合于治疗动物的疾病或病症的膳食的方法。
本发明的适用性的更多的领域将从下文中提供的详细描述而变得显而易见。应该理解详细的描述和具体的实施例,虽然指明了本发明的优选实施方案,仅仅意欲是为了示例说明的目的并且不打算限制本发明的范围。
本公开的另外的和进一步的实施方案和目标对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
在另一个实施方案中,本公开提供在有需要的猫科动物中治疗甲状腺机能亢进的方法,包括使用例如以上公开的方法诊断甲状腺机能亢进的存在,并例如通过单独或者与合适的药物组合的膳食来控制病症。在这个实施方案的一个方面,所述膳食包含一种或多种经本文公开的方法鉴定的组分,所述组分可用于减少甲状腺的碘摄取或可用于抑制甲状腺激素的合成;尤其包括能够降低或抑制NIS基因表达或减少或抑制NIS蛋白功能的组分。
在进一步的实施方案中,本发明提供可用于检测猫科动物中NIS生物标记物的表达水平的任选标记的试剂。这样的试剂可包括例如抗体例如单克隆抗体、单链抗体和功能性抗体片段,其选择性地识别猫科动物NIS蛋白;例如抗体例如单克隆抗体、单链抗体和功能性抗体片段,其选择性地识别SEQ ID NO:2的肽。其它的这样的试剂包括适体例如核酸或肽的适体,其识别或选择性地识别猫科动物NIS蛋白或SEQ ID NO:2的肽;以及能够选择性地与猫科动物NIS基因或SEQ ID NO:1的核苷酸序列杂交的寡核苷酸探针。
在进一步的实施方案中,本公开提供用于猫科动物的甲状腺机能亢进的诊断、预后或监测的试剂盒,其包含用于测量得自猫科动物的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达的工具,和使用这样的工具测量得自猫科动物的生物学样品的NIS基因表达和评价导致猫科动物的甲状腺机能亢进的过程的存在情况的说明书。所述试剂盒意指以一个或多个能够检测NIS基因的基因表达的核酸探针测量一个或多个生物标记物,所述探针能够在严格条件下选择性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸。
在这些实施方案的其它方面,用于测量一个或多个生物标记物的所述工具为能够通过选择性地识别表达的NIS蛋白,或通过选择性地识别SEQ ID NO:2的肽,检测NIS基因的基因表达的一种或多种抗体。这样的试剂盒可呈包含能够检测NIS蛋白(包括对应于表达的蛋白或SEQ ID NO:2的肽序列的分离的、纯化的或重组的NIS蛋白)的抗体和缓冲剂的ELISA形式。
在这个实施方案的还有的其它方面,用于测量NIS生物标记物的工具为一种或多种能够检测NIS蛋白的基因表达或识别表达的NIS蛋白的适体,例如如上文描述的。
本发明的适用性的进一步的领域将从下文中提供的详细描述而变得显而易见。应该理解详细的描述和具体的实施例,虽然指明了本发明的优选实施方案,仅仅意欲是为了示例说明的目的并且不打算限制本发明的范围。
详述
优选的实施方案的以下描述本质上仅仅是示例性的并且决不意欲限制本发明、其应用或用途。
定义
如在本文和所附权利要求书中所用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文中另外清楚地指明,例如,提及“一个变体”包括多个变体。此外,限定的术语包括在正确的语法上下文使用的术语的变化,例如,术语“特异性地结合”包括“特异性结合”和术语的其它形式。类似地,应开放性地而不是排他性地理解用词“包含”、“含有”和“包括”。
术语“抗体”意指结合至特定抗原的任何免疫球蛋白,包括IgG、IgM、IgA、IgD和IgE抗体。该术语包括多克隆抗体、单克隆抗体、单价抗体、人源化抗体、异源缀合抗体、具多表位特异性的抗体组合物、嵌合抗体、双特异性抗体、双抗体、单链抗体和抗体片段如Fab、Fab’、F(ab’)2和Fv或其它抗原结合片段。抗体特异性可采用本领域已知的方法和测定来确立,包括但不限于竞争测定和使用噬菌体展示系统。因此,特异性地结合例如猫科动物NIS蛋白的抗体是对SEQ ID NO:2的肽或其部分、亚片段或肽部分的结合速率/解离率率和/或结合亲和力基本上大于对另一物种的同源性蛋白(例如,对于人NIS蛋白)的结合速率/解离速率和/或结合亲和力的抗体。在本文中,术语“基本上”表明对象结合速率/解离速率和/或结合亲和力相差至少1.1、1.2、1.5、2、5、10、50、100、1000或10,000或更大的倍数。
术语“阵列”意指至少两个探针在基片上的有序排列。至少一个探针是对照或标准品和至少一个探针是诊断探针。基片上从约2至约40,000个探针的排列确保了探针和样品多核苷酸或多肽之间形成的每种带标记的复合物的大小和信号强度为单独可区分的。可合成制备或生物合成制备阵列上沉积分子的集合。阵列可呈多种形式,包括可溶性分子文库、附着(tether)于树脂珠上的化合物文库、二氧化硅芯片或其它固相支持体。核酸阵列可包括核酸文库,其可通过将基本上任何长度(例如从1-约1000个核苷酸长度)的核酸点样到基片上来制备。核酸探针阵列优选包含在已知位点与基片结合的核酸。在其它实施方案中,系统可包括固相支持体或基片,例如膜、滤纸、显微镜载片、微孔、样品管、珠、珠阵列等。固相支持体可用各种材料来制造,包括纸、纤维素、尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯、塑料、玻璃、陶瓷、不锈钢等。固相支持体可优选具有刚性或半刚性表面,并且可优选为球形的(例如珠)或基本上平面的(例如平坦表面),且带有适宜的孔、隆起区域、蚀刻槽等。固相支持体亦可包括可供核酸嵌入的凝胶或基质。
术语“生物标记物”指基因和由本发明的基因或其同源物,特别是其猫科动物同源物编码的基因产物,其中所述基因由于疾病、病症、紊乱或给予物质、药物、营养素或膳食组分或其组合所致,已被确定差异性地表达,并且其中本发明的此类基因和基因产物已以例如SEQ ID NO: 1鉴定。生物标记物可以是多核苷酸、多肽、蛋白、RNA (包括RNA转录物或其翻译产物)、DNA、cDNA、一种或多种前述分子的代谢物或任何一种前述分子的有用的变体,其差异表达与猫科动物甲状腺机能亢进相关,其中从试验动物采取的样品与从对照动物采取的样品的此种差异表达的相关性可用于有需要的动物的病症、疾病或紊乱的诊断、预后、监测或治疗。此外,生物标记物一般可用于指可例如在本发明的测定或其它方法中鉴定全长基因或蛋白或与全长基因或蛋白相关的此种基因或蛋白的任何部分或区段。生物标记物的表达也可通过检测生物标记物的翻译(即,样品中生物标记物蛋白的检测)来鉴定。适合于检测生物标记物蛋白的方法包括用于检测和/或测量得自细胞或细胞提取物的蛋白的任何合适方法。这样的方法包括,但不限于免疫印迹(如蛋白质印迹)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、放射免疫测定(RIA)、免疫沉淀、免疫组织化学和免疫荧光。用于检测蛋白的特别优选的方法包括任何基于细胞的测定,包括免疫组织化学和免疫荧光测定。这样的方法是本领域熟知的。
用于比较试验样品与对照样品的表达的术语“可比较地”应指像定性和定量的指标并且应包括,而不限于,围绕进行所述比较的平均值的一个标准偏差内的值和包括试验样品和对照样品之间的差异表达的值。
术语"差异性地表达的基因"、"差异的基因表达"、"差异表达"或“差异性地表达的”及其同义词(其可交换使用)指这样的基因,其表达在罹患疾病、病症或紊乱的个体中或由于给予物质、药物、营养素或膳食组分或其组合所致被激活至相对于其在正常或对照个体中的表达更高或更低的水平。所述术语也包括其表达在相同疾病的不同阶段被激活至较高或较低水平的基因。也要理解差异性地表达的基因可以在核酸水平或蛋白水平或者被激活或者被抑制,或可经历可变剪接以导致不同的多肽产物。这样的差异可通过例如多肽的mRNA水平、表面表达、分泌或其它分配(partitioning)的变化而证实。差异的基因表达可包括两个或更多个基因或其基因产物之间的表达的比较,或两个或更多个基因或其基因产物之间的表达比率的比较,或甚至相同基因的两种不同的加工产物的比较,所述基因或产物在正常个体和罹患疾病、病症或紊乱的个体之间不同,或由于给予物质、药物、营养素或膳食组分或其组合所致而不同,或在相同的疾病、病症或紊乱的不同阶段之间不同,或由于给予不同量的物质、药物、营养素或膳食组分或其组合所致而不同。差异表达包括在例如正常和患病的细胞中或在已经历不同疾病事件或疾病阶段的细胞中的基因或其表达产物中的时序或细胞表达图谱的定量和定性差异两者。对于本发明的目的,当样品中转录的多核苷酸或翻译的蛋白的量有至少约2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.25-倍的变化时,则认为存在"差异的基因表达"。
术语“倍”在用作差异基因表达的量度时,意指猫科动物的基因表达的量,其是与伴侣猫科动物的基因表达的量相比的基因表达的倍数或分数,例如,罹患甲状腺机能亢进的猫科动物与未表现这种病症的动物相比的基因表达的倍数或分数。例如,在动物中基因表达为比较动物的2倍,则具有2-倍差异的基因表达,在动物中基因表达为比较动物的一半,则也具有2-倍差异的基因表达。
术语“片段”意指(1)为或包含完整序列的一部分并在特定用途上具有与完整多核苷酸序列相同或相似活性的寡核苷酸或多核苷酸序列,或(2)为或包含完整序列的一部分并在特定用途上具有与完整多肽序列相同或相似活性的肽或多肽序列。所述片段可包含认为适于特定用途的任何数量的核苷酸或氨基酸。通常寡核苷酸或多核苷酸片段含有至少约10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、400、600、800或1000或更多个核苷酸,而多肽片段含有来自完整序列的至少约4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48或50或更多个连续的氨基酸。该术语包括所述片段的多核苷酸和多肽变体。例如,多核苷酸可被破碎或碎裂为多个区段。
用于碎裂核酸的各种方法为本领域所熟知。这些方法可为例如本质是化学的或物理的方法。化学碎裂可包括用DNA酶的部分降解;用酸的部分脱嘌呤作用;限制性酶的使用;内含子编码的内切核酸酶;基于DNA的裂解方法,例如三螺旋和杂交形成法,其依赖于核酸区段的特异性杂交,将裂解剂定位在核酸分子的特定位点;或在已知或未知位点裂解DNA的其它酶或化合物。物理碎裂方法可涉及使DNA遭受高剪切速率。高剪切速率可通过例如以下方法产生:让DNA传过带有凹陷或突起的室或通道而移动;或强迫DNA样品通过限制尺寸的流通道,例如横断面维度在微米或亚微米尺度的孔隙。其它物理方法包括超声法和喷雾法。同样可采用物理和化学碎裂方法的组合,例如通过热和离子介导的水解来碎裂。参见例如,Sambrook等, "分子克隆:实验室手册(Molecular Cloning: A Laboratory Manual)," 第三版,Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (2001) ("Sambrook等”),其为所有目的通过引用而结合到本文中。可优化这些方法以将核酸消化为所选择大小范围的片段。有用的大小范围可从25、50、100、200、400、700或1000至500、800、1500、2000、4000或10,000个碱基对。然而,较大大小范围例如4000、10,000或20,000至10,000、20,000或500,000个碱基对亦可为有用的。
术语“基因”意为在产生多肽中涉及的完整或部分DNA区段,包括编码区的前面和后面的区域(前导和拖尾)及各个编码区段(外显子)之间的间插序列(内含子)。该术语包括与基因编码序列的互补序列(complement)杂交的任何DNA序列。
术语“同源物(homolog)”意为(1)多核苷酸,包括来自相同或不同动物物种的多核苷酸,其与多核苷酸具有大于30%、50%、70%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的序列相似性,并与完整多核苷酸具有相同或基本上相同的特性并执行相同或基本上相同的功能,或在严格条件下具有与多核苷酸特异性杂交的能力;或(2) 多肽,包括来自相同或不同动物物种的多肽,其与通过多核苷酸表达鉴定的多肽具有大于30%、50%、70%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的序列相似性,并与完整多肽具有相同或基本上相同的特性并执行相同或基本上相同的功能,或具有与通过多核苷酸表达鉴定的多肽特异性结合的能力。用技术人员已知的方法来测定两个多肽序列或两个多核苷酸序列的序列相似性,所述方法例如Karlin和Altschul的算法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264-2268 (1990))。所述算法被结合到Altschul等的NBLAST和XBLAST程序中(J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990))。为获得有缺口的比对用于比较目的,可使用Altschul等(Nucl. Acids Res. 25: 3389-3402 (1997))所述的Gapped Blast。当利用BLAST和Gapped BLAST程序时,使用各自程序的默认参数(例如NBLAST和XBLAST)。见http://www.ncbi.nlm.nih.gov。
术语“杂交”是指其中两条单链多核苷酸非共价结合形成稳定的双链多核苷酸的过程。术语“杂交”亦可指三链杂交。所得(通常)双链多核苷酸是“杂合物(hybrid)”。形成稳定杂合物的多核苷酸群体的比例在本文中称为“杂交度”。
杂交反应可以以绝对或差异杂交形式进行。在绝对杂交形式中,将源于一个样品的多核苷酸与核酸阵列中的探针杂交。形成杂交复合物后检测到的信号与样品中的多核苷酸水平相关。在差异杂交形式中,将源于两个样品的多核苷酸用不同的标记部分来标记。将这些带有不同标记的多核苷酸的混合物加入到核酸阵列中。然后在可单独检测来自两种不同标记的发射的条件下检查核酸阵列。在一个实施方案中,使用荧光团Cy3和Cy5 (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, N.J.)作为差异杂交形式的标记部分。
可使用市购的软件来分析自核酸阵列采集的信号,例如由Affymetrix或Agilent Technologies所提供的软件。优选在杂交实验中包括对照,例如用于扫描灵敏度、探针标记和cDNA或cRNA量化。可将杂交信号定标或标准化,然后进行进一步分析。例如,当在相似测试条件下使用多于一个阵列时,可将每一单独探针的杂交信号标准化以考虑杂交强度的变异。亦可使用源于每一阵列含有的内部标准化对照的强度将杂交信号标准化。另外,样品间具有相对一致表达水平的基因可用于其它基因表达水平的标准化。在一个实施方案中,本发明核酸阵列中包含某些维持基因(maintenance gene)的探针。选择这些基因是因为它们在一系列不同组的组织之间显示出稳定的表达水平。可基于这些维持基因的表达水平来标准化和/或标度杂交信号。
术语“杂交复合物”意指当一个多核苷酸的嘌呤以氢键和互补多核苷酸的嘧啶结合时,在样品多核苷酸之间形成的复合物,例如,5’-A-G-T-C-3’与3’-T-C-A-G-5’进行碱基配对。互补程度和核苷酸类似物的使用影响杂交反应的效率和严格度。
术语“杂交探针”包括能以碱基特异性方式与互补核酸链结合的核酸(例如寡核苷酸)。这样的探针包括肽核酸(如在Nielsen et al., Science 254:1497-1500 (1991), Nielsen Curr. Opin. Biotechnol., 10:71-75 (1999)中描述的)和其它核酸类似物和核酸模拟物。参见1996年4月3日提交的美国专利号6,156,501
“核酸序列”意指寡核苷酸、核苷酸或多核苷酸,及其片段或部分,和基因组或合成来源的DNA或RNA,其可以是单链或双链的,并表示有义链或反义链。
术语“多核苷酸”或“寡核苷酸”意为核苷酸的聚合物。该术语包括DNA和RNA (包括cDNA和mRNA)分子,其为单链或双链,如果是单链,则为其线性或环状形式的互补序列。该术语亦包括序列的合适的片段、变体、同源物和等位基因,其具有与原序列相同或基本上相同的特性和执行相同或基本上相同功能。比对时所述序列可为完全互补(无错配)或可具有多达约30%的序列错配。对于多核苷酸,所述链含有约20-10,000,50-8,000,100-5000,或150-3500个核苷酸。对于寡核苷酸,所述链含有约2-100,3-80,4-60,5-40,或6-30个核苷酸。多核苷酸或寡核苷酸的确切大小将取决于各种因素和具体应用及所述多核苷酸或寡核苷酸的用途。该术语包括合成的和分离纯化自天然来源的核苷酸聚合物。术语“多核苷酸”包含“寡核苷酸”在内。
术语“多肽”、“肽”或“蛋白质”意为氨基酸的聚合物。该术语包括天然存在的和非天然存在的(合成的)聚合物和其中人工化学模拟物取代一个或多个氨基酸的聚合物。该术语亦包括具有与原序列相同或基本上相同特性并执行与原序列相同或基本上相同功能的片段、变体和同源物。该术语包括任意长度的聚合物,优选含有约2-1000、4-800、6-600和8-400个氨基酸的聚合物。该术语包括合成的和分离纯化自天然来源的氨基酸聚合物。在本文的某些情况下,术语“多肽”、“肽”或“蛋白”可交换使用。
术语“探针”意为(1) 寡核苷酸或多核苷酸,其为RNA或DNA,无论其是天然存在的(如纯化的限制性酶消化物的情形)还是合成产生的,其能与具有与所述探针互补的序列的多核苷酸退火或特异性杂交;或(2) 能特异性结合特定蛋白质或蛋白质片段以基本上排斥其它蛋白质或蛋白质片段的肽或多肽。寡核苷酸或多核苷酸探针可为单链或双链的。探针的确切长度将取决于多种因素包括温度、来源和用途。例如,对于诊断应用,取决于靶序列的复杂性,寡核苷酸探针通常含有约10-100、15-50或15-25个核苷酸。在某些诊断应用中,多核苷酸探针含有约100-1000个核苷酸、300-600个核苷酸,优选约300个核苷酸。本文所选的探针“基本上”与特定靶序列的不同链互补。这意味着探针必须充分互补至在一组预定条件下与其各自靶序列特异性杂交或退火。因此,探针序列不必反映靶的精确互补序列。例如,非互补核苷酸片段可连接在探针的5’或3’端,探针序列的其余部分与靶序列互补。或者,非互补碱基或更长的序列可散布于探针中,前提是探针序列与靶多核苷酸序列具有足够的互补性来与靶多核苷酸特异性退火。肽或多肽探针可为蛋白或肽所特异性结合的任何分子,包括DNA (用于DNA结合蛋白)、抗体、细胞膜受体、肽、辅因子、凝集素、糖、多糖、细胞、细胞膜、细胞器和细胞器膜。
术语“样品”和“试样”意为含有多核苷酸的任何动物组织或流体,包括含有DNA和RNA的细胞和其它组织。实例包括:甲状腺、血液、结缔、上皮、淋巴样、肌肉、神经、痰等等。样品可为固态或液态,可包含DNA、RNA、cDNA、例如体液如血液或尿液、细胞、细胞制品或其可溶级分或介质等分试样、染色体、细胞器等。
术语“特异性结合”意为两分子间特异的和精确的相互作用,其取决于它们的结构尤其是它们的分子侧基。例如,调节蛋白插入到DNA分子的大沟中、两个单链核酸之间沿主链的氢键结合或蛋白表位与激动剂、拮抗剂或抗体间的结合。
术语“特异性杂交”意为两个有足够互补序列以允许在本领域通常使用的预定条件下的所述杂交的单链多核苷酸间的缔合(有时称为“基本上互补”)。例如,该术语可指多核苷酸探针与本发明一方面的单链DNA或RNA分子内含有的基本上互补序列的杂交,可指基本上排除所述多核苷酸探针与非互补序列的单链多核苷酸的杂交。
术语“严格条件”意为:(1) 在含0.1%牛血清白蛋白、0.1% Ficoll、0.1%聚乙烯吡咯烷酮、50 mM pH为6.5的磷酸钠缓冲液、750 mM NaCl、75 mM柠檬酸钠的50% (vol/vol)甲酰胺中于42℃杂交;(2) 在50%甲酰胺、5x SSC (0.75 M NaCl、0.075 M柠檬酸钠)、50 mM磷酸钠(pH 6.8)、0.1%焦磷酸钠、5x Denhardt's溶液、超声处理的鲑精DNA (50 μg/ml)、0.1% SDS和10%硫酸葡聚糖中于42℃杂交,且于42℃在0.2x SSC和0.1% SDS中洗涤,或用0.015 M NaCl、0.0015 M柠檬酸钠、0.1% Na2SO4于50℃洗涤,或采用类似低离子强度和高温洗涤剂和类似变性剂的类似的本领域公认程序。
术语“有用的变异(variation)”意为(1) 对于多核苷酸:所述多核苷酸的互补序列;所述多核苷酸的同源物及其互补序列;所述多核苷酸的变体、其互补序列及其同源物;所述多核苷酸的片段、其互补序列、其同源物及其变体;和(2) 对于多肽:所述多肽的同源物;所述多肽的变体及其同源物;所述多核苷酸的片段、其同源物及其变体。
术语“变体”意为(1)多核苷酸序列,其相对于原始(from or to)多核苷酸序列含有一个或多个核苷酸的任意取代、变异、修饰、取代、缺失或添加,且具有与原序列相同或基本上相同的特性并执行与原序列相同或基本上相同的功能;和(2)多肽序列,其相对于原始(from or to)多肽序列含有一个或多个氨基酸的任意取代、变异、修饰、取代、缺失或添加,且具有与原序列相同或基本上相同的特性并执行与原序列相同或基本上相同的功能。因此,该术语包括单核苷酸多态性(SNP)和等位基因变体,包括多肽中的保守和非保守氨基酸取代。合适时,该术语亦包括多核苷酸或多肽的化学衍生,及用非天然存在的核苷酸或氨基酸对核苷酸或氨基酸进行的取代。
除非另外指明,本文和在说明书别处表示的所有百分比和量应该理解为指基于干重量的百分比。给出的量是基于物质的有效重量。
如本文所用的,“治疗”罹患疾病、紊乱或病症的动物的方法也意欲包括预防或治愈、逆转、减弱、减轻、缓解、最小化、抑制或者停止疾病、紊乱或病症的有害作用的方法。
本文公开的组合物可包含本文描述的任何组分,基本上由或由本文描述的任何组分构成。
本发明不限于本文所述的具体方法、方案和试剂,因为它们可以变化。此外,本文所使用的术语仅仅用于阐述具体实施方案的目的,并非意欲限制本发明的范围。
甲状腺机能亢进
甲状腺机能亢进的特征为甲状腺的代谢亢进和甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸(T3)和四碘甲状腺原氨酸(甲状腺素或T4)的过量产生。T3和T4的大多数结合于血清蛋白。分配进入血清且不与蛋白缔合的部分T3和T4,被称为游离的T3 (fT3)和T4 (fT4)。本领域技术人员可采用甲状腺功能试验,检查临床体征,和通过观察动物对试验甲状腺激素给予的响应,准确地诊断猫科动物的甲状腺机能亢进。甲状腺功能试验为本领域技术人员已知的并且包括例如用于测定总的和游离的血清T3和T4的浓度的试验,用于测定甲状腺刺激激素(TSH)的浓度的试验,和高锝酸钠和T3抑制试验。参见,例如Smal lanimal Nutrition, 863-868页(2000)。如上所指出的,本文所用的治疗甲状腺机能亢进包括改善、抑制和根除甲状腺机能亢进。
如在图1中所示的,甲状腺素(T4)的生物合成在甲状腺的滤泡细胞中进行。在这个过程中,碘经Na+/I- (钠/碘)同向转运蛋白被首先转运穿过滤泡细胞的基膜,然后经潘蛋白转运蛋白移动穿过顶膜进入滤泡胶质。多肽——甲状腺球蛋白(TG)在滤泡细胞的内质网中合成并分泌进入胶质。甲状腺过氧化物酶(PTO)将碘(I-)氧化为I0,一种更具反应性的物类,其在过氧化氢介导的反应中碘化甲状腺球蛋白多肽的酪氨酰部分。认为过氧化氢的产生通过甲状腺氧化酶(ThOX)介导。碘化酪氨酰部分的酚残基之间的反应提供T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸的双环前体。也认为该后一反应受甲状腺过氧化物酶/H2O2系统的介导,其中碘化酪氨酰酚环被切割和经醚键连接至碘化酪氨酸。
从垂体腺释放的甲状腺刺激激素(TSH),结合于甲状腺刺激激素受体(TSHR)(一种细胞的基底外侧膜的跨膜G-蛋白偶联受体),这尤其刺激cAMP积聚、蛋白碘化和胶质的内吞作用。内吞的小泡与细胞中的溶酶体融合,其中携带T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸的碘化双环前体的甲状腺球蛋白经蛋白水解而降解,释放出T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸
甲状腺内5’-脱碘酶是含硒酶,其可将T4甲状腺素转化为活性激素——T3三碘甲状腺原氨酸。也应该注意到甲状腺主动捕获碘以确保甲状腺激素的充足供应。
T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸的合成的主要调节因子是如上所述的甲状腺刺激激素(TSH)。这种刺激活性受反馈机制的影响,通过这种机制,TSH的水平受循环T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸的抑制。因此,甲状腺机能亢进(较高水平的循环T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸)的一种生物学标记物是较低水平的甲状腺刺激激素(TSH)。化学发光测定允许以或低于0.05 U/mL的水平检测TSH,该水平一般可诊断甲状腺机能亢进。
三碘甲状腺原氨酸T3对体内大多数组织起作用,增加基础代谢率,并由此增加身体的氧耗和能耗。一种机制(三碘甲状腺原氨酸(T3)通过该机制起作用)为基因表达的刺激。例如,在其生物学作用中,三碘甲状腺原氨酸(T3)结合蛋白——甲状腺激素受体激活剂分子,如此形成的复合物明显地参与编码甲状腺激素受体(TR)的基因转录的刺激。
采用本文描述的方法和试剂已经观察到,在甲状腺机能亢进的动物中许多上述蛋白和多肽的表达和活性实质地升高(参见图1和表1)。
如表1的数据所证实的,在甲状腺机能亢进的猫中,钠/碘转运蛋白(NIS)的表达增加到2.7倍,甲状腺过氧化物酶(TPO)的活性增加到1.9倍,甲状腺刺激激素受体(TSHR)的活性增加到1.6倍,碘转运蛋白(IT;潘蛋白)的活性增加到1.4倍,甲状腺氧化酶(ThOX)活性增加到1.4倍。
鉴于表1的数据,例如可以推断,鉴定为涉及一个属或物种的疾病或病症的基因、转录物、蛋白和多肽也涉及另一个属或物种的可比拟的疾病或病症。对于这样的推论的支持可容易地通过采用本领域熟知的方法和材料鉴定第二物种中相应的基因、转录物、蛋白和多肽并测量其在正常和患病的动物中的表达水平来确立。这样的工具包括,但不限于基因组分析和比较基因组分析(如人对比猫科动物),正常动物对比患病动物的生物信息学、蛋白质组和转录物组分析。同源性基因可采用杂交方法和聚合酶链反应(PCR)扩增、和本领域技术人员已知的其它方法和途径鉴定和分离。
涉及病因学的多肽的鉴定可在文献中发现或可涉及,例如,进行与得自罹患目标疾病的动物的组织比较的对健康动物的组织的转录和蛋白质组学分析。这样的分析将指出哪些蛋白可能涉及目标疾病的病因学以及表达的增加或减少是否可能与疾病或病症的存在情况和严重性相关。使用例如罹患或遗传改造为罹患目标疾病或病症的近交动物(小鼠),可获得另外的信息。在进一步的方面,采用从健康组织以及患病动物的相应组织繁殖的细胞培养物可促进鉴定涉及目标疾病或病症的潜在病因学的多肽,和测定所述鉴定的多肽的活性或表达的增加或减少是否将改善目标疾病或病症。在这样的系统中,在健康和患病的组织二者中的靶蛋白活性可采用本领域通常已知的方法或利用本领域通常已知的试剂和程序容易地开发的方法,通过生物化学测定而确立。
在实践本发明中,可采用分子生物学中的许多常规的技术,包括构建重组载体、表达系统和包含这样的重组载体、表达系统的转化细胞和细胞系,其含有和表达例如猫科动物NIS基因、核甲状腺激素受体基因和编码报道多肽、特别是与甲状腺激素应答元件有效关联的那些的基因。示例性报道多肽包括但不限于β-半乳糖苷酶、HcRed、DsRed、DsRed单体、ZsGreen、AmCyan、ZsYellow、萤火虫萤光素酶、lac Z、海肾(renilla)萤光素酶、SEAP、增强的绿色荧光蛋白(eGFP)、d2EGFP、增强的蓝色荧光蛋白(eBFP)、增强的黄色荧光蛋白(eYFP)和GFPuv、增强的青色荧光蛋白(eCFP)、青色、黄绿色、红色和远红Reef Coral荧光蛋白、人α-1-抗胰蛋白酶(hAAT)和/或其片段、修饰或功能性变体。
在某些实施方案中,如本文所用的测定“蛋白表达水平”、“基因表达”或“基因表达水平”包括但不限于测定相应的RNA、蛋白或者肽水平(或其组合)。本公开的方法不限于测定蛋白、肽或RNA水平的具体方法,所有这些方法是本领域熟知的。此外,基因表达和基因表达水平可在适合表达感兴趣的基因的任何细胞或组织中评价。在一个实施方案中,在合适时,基因表达在血细胞中评价。其它细胞类型包括,但不限于甲状腺细胞、肌细胞、神经细胞、神经胶质细胞、内皮细胞、皮肤细胞、肝细胞、肾细胞和骨细胞。细胞可以是原代细胞,即从动物直接取出的,如从最近抽出的血或活检组织分离的细胞。细胞也可以是非原代的,即通过传代进行的确立细胞系或甚至无限增值化细胞系,以致测定基因表达水平的方法可以在给予动物组合物之前对确立的动物细胞系例如CHO细胞进行。
诊断为甲状腺机能亢进的猫科动物(猫)的以及健康的年龄匹配的非甲状腺机能亢进的猫科动物(猫)的基因表达概况的多变量分析揭示这两组动物可基于一组差异地表达的基因进行区分。在这个较大的组中有5个基因涉及甲状腺激素生物合成,其在甲状腺机能亢进的猫中以较高的水平表达。在这些中,在甲状腺机能亢进猫的甲状腺组织中具有最高表达水平的基因是钠碘同向转运蛋白(NIS)。
因此本公开提供一种编码猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的一部分的分离的基因片段,其具有SEQ ID NO:1的核苷酸序列,编码具有SEQ ID NO: 2的氨基酸序列的肽。
本文也提供包含分离的猫科动物NIS基因片段的重组载体和转化细胞。本公开也提供这样的方法,其包括使用此类分离的DNA分子,以对NIS基因建立在健康和患病动物中猫科动物NIS基因的基因表达概况和在食物成分及其提取物的存在和不存在下NIS基因表达概况的测量结果,用于设计适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的宠物食物组合物。本公开也提供治疗猫科动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法。
甲状腺机能亢进的猫科动物的NIS基因表达及基于其的方法
本公开的方法部分基于以下发现:猫科动物中特定基因表达概况与在这样的动物中从正常到甲状腺机能亢进病症的变化相关。在猫科动物中可预测、检测和诊断特定基因表达概况与甲状腺机能亢进的存在情况和严重性的相关性,而无需基于本领域公认的临床体征和症状进行常规临床诊断。
在一个实施方案中,本发明包括一个或多个基因或基因区段(如本文定义的“基因”),其与正常动物相比在异常动物中差异性地表达。本发明基于与正常动物相比在异常动物中差异性地表达的多核苷酸的发现。通过使用Affymetrix GeneChip?技术,将采自诊断为异常的动物的组织样品中的基因表达与诊断为正常的动物的组织样品中的基因表达进行比较,来鉴定所述基因。
通过测量取自诊断为异常即甲状腺机能亢进的猫科动物的组织样品中的基因表达相对于取自诊断为正常的猫科动物的组织样品的基因表达的差异,来鉴定多核苷酸和基因。可通过技术人员所知的任何方法来测定基因表达的变化。通常通过测量转录(测定基因产生的mRNA的量)或测量翻译(测定基因产生的蛋白质的量)来测定基因表达的变化。可用技术人员所知的用于定量多核苷酸和蛋白质的任何方法来测定基因产生的RNA或蛋白质的量。
通常用以下方法来测定mRNA表达:聚合酶链反应(PCR)(包括但不限于反转录PCR (RT-PCR)和实时定量PCR (qPCR))、短或长寡核苷酸阵列、cDNA阵列、EST测序、RNA印迹、SAGE、MPSS、MS、珠阵列和其它杂交方法。通常以mRNA或反转录mRNA形式来测量RNA。
用各种比色测定和光谱测定及以下方法来测定蛋白质或多肽的表达:例如定量蛋白质印迹、ELISA、2D凝胶、气或液相色谱、质谱。
基因芯片允许大规模研究生物过程和在某一时间点测量细胞内的活性。微阵列分析允许人们在大规模遗传基础上解释表型差异。基因表达产物的实际测量是比测定序列本身更为准确的基因功能指示剂。微阵列分析基于特定时间时细胞中基因的mRNA转录物浓度的定量。将DNA固定在介质上,标记的靶mRNA与阵列上的探针杂交。通过激光分析来测量标记的mRNA与探针的结合。该测量为发射的光子的计数。扫描整个芯片并数码成像。处理图片以定位探针并给每一探针指定强度测量。以这种方式可确定上调和下调基因。该分析使技术人员能够找出有类似表达概况的基因群,并确定具有类似表达概况的组织。以这种方式,可鉴定出解释组织样品中观察到的差异的基因。
Affymetrix基因芯片通常采用25 bp的探针和对应于特定基因或EST的11-20个探针的探针组。该芯片是用各25 bp完全匹配和错配的探针构建,前者与基因的特异区域完全互补,后者第13个bp碱基被取代以造成错配。用探针汇总算法(summarization algorithm)确定背景校正、标准化和探针汇总,其将探针值转换为探针组表达值。RMA是可用于该目的的算法之一。该算法执行最后两步分析:探针水平强度测量的标准化和汇总。因此,完全匹配值经背景校正、标准化和汇总为一组表达测量。
用GeneSpring 7.0版(GS)软件(Agilent Corporation)来分析原始数据,并用R-Bioconductor (RB)免费软件确认。两个软件包都用于从由Affymetrix Instrument产生的CEL文件中计算探针强度。分别用R-Bioconductor和GeneSpring软件来计算每一探针的存在/不存在/临界调用(Present/Absent/Marginal call)和P-值。
通常通过测量至少一种基因的表达来测定与正常动物相比在异常动物中的差异基因表达。在某些实施方案中,测量两种或更多种差异表达的基因的表达以提供基因表达模式或基因表达概况。在其它实施方案中,测量众多差异表达的基因的表达,为更显著的基因表达模式或表达概况提供额外信息。
在另一方面,本公开提供适于检测异常猫科动物中与正常猫科动物相比差异表达的众多基因的表达的装置。该装置包括具有本发明的众多寡核苷酸或多核苷酸探针的基片,所述探针在已知位置附着于基片上。该装置本质上是本文所述寡核苷酸或多核苷酸探针的固定化形式。该装置可用于快速和特异检测基因和多核苷酸及其表达模式和表达概况。通常所述探针与基片或类似的固相支持体相连,将含有一种或多种多核苷酸(例如基因、PCR产物、连接酶链式反应(LCR)产物、用扩增技术合成的DNA序列或其混合物)的样品暴露于探针中,以使样品多核苷酸可与探针杂交。通常用荧光团或其它标签例如链霉抗生物素来标记探针、样品多核苷酸或二者,并用技术人员已知的方法检测。如果标记样品多核苷酸,可通过检测结合的荧光来检测杂交。如果标记探针,通常可通过标记淬灭来检测杂交。如果标记探针和样品多核苷酸二者,通常可通过监测因两个结合标记的靠近引起的色位移来检测杂交。多种标记策略和标记为技术人员所知,尤其是对于荧光标记。优选探针固定在适于形成与本领域已知的阵列可比拟的阵列(通过几个名字而知,包括DNA微阵列、基因芯片、生物芯片、DNA芯片和基因阵列)的基片上。
用于测定样品中蛋白质的量或浓度的方法为技术人员所知。所述方法包括放射性免疫测定、竞争性结合测定、蛋白质印迹分析和ELISA测定。对于使用抗体的方法,单克隆和多克隆抗体都适用。所述抗体对于蛋白质、蛋白表位或蛋白片段可为免疫学上特异的。
本发明一些实施方案利用抗体检测并定量由本发明多核苷酸表达产生的蛋白质。虽然蛋白质可由免疫沉淀法、亲和分离、蛋白质印迹分析、蛋白阵列等等来检测,但优选方法利用ELISA技术,其中将抗体固定在固相支持体上,让靶蛋白或肽暴露于固定化的抗体。可用已知方法标记探针或靶标或二者。
在一个进一步的方面,本发明提供用于检测样品中与正常猫科动物相比异常猫科动物中差异表达的一个或多个基因的差异表达的方法。该方法包括(a) 使包含与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异性地表达的多个多核苷酸探针的组合与样品中的多核苷酸杂交,形成一个或多个杂交复合物;(b) 任选地,使包含与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异性地表达的多个多核苷酸探针的组合与标准品中的多核苷酸杂交,形成一个或多个杂交复合物;(c) 检测来自样品和任选来自步骤(b)的标准品的杂交复合物;和(d) 比较来自样品的杂交复合物与来自标准品的杂交复合物,其中标准品和样品之间杂交复合物的量的差异指示在样品中与正常动物相比在异常动物中差异性地表达的基因的差异表达。
步骤(b)和步骤(c)的部分是任选的,并且如果要进行两个或更多个试验系统的相对同时的比较,则采用。然而,在一优选的实施方案中,用于比较的标准品基于先前采用该方法获得的数据。
将这些探针暴露在样品中以形成杂交复合物,检测所述杂交复合物并将之与标准品的杂交复合物进行对比。来自样品和标准品的杂交复合物之间的差异表明样品中与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异性地表达的多核苷酸以及因而基因的差异表达。在某些实施方案中,制备探针以特异性检测由本发明鉴定的一种或多种基因或基因片段产生的多核苷酸或其片段。用于检测杂交复合物的方法为技术人员所知。
在另一方面,本发明提供用于检测样品中与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异表达的基因的差异表达的方法。所述方法包括:(a)在允许探针和蛋白质之间发生特异性结合的条件下,让包含众多多肽探针的组合与样品中的蛋白质反应,其中被探针结合的蛋白质在异常猫科动物中与正常猫科动物相比差异表达;(b)任选在允许探针和蛋白质之间发生特异性结合的条件下,让包含众多多肽探针的组合与标准品中的蛋白质反应,其中被探针结合的蛋白质在异常猫科动物中与正常猫科动物相比差异表达;(c)检测样品中的特异性结合,并任选检测来自步骤(b)中的标准品的特异性结合;和(d)比较样品中和标准品中的特异性结合,其中所述标准品和样品中特异性结合之间的差异表明样品中与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异表达的基因的差异表达。
将这些探针暴露在样品中以形成特异性结合,检测所述特异性结合并将其与标准品的特异性结合进行对比。来自样品和标准品的特异性结合之间的差异表明样品中与正常猫科动物相比异常猫科动物中差异表达的蛋白质并因此基因、尤其是与异常有关的基因的差异表达。在优选实施方案中,制备探针以特异性检测由本发明鉴定的一种或多种基因或基因片段产生的蛋白质或其片段。
在一个实施方案中,所述方法进一步包括将猫科动物或样品暴露给受试物质,然后让多肽与蛋白质反应。然后,比较表明:受试物质是否改变了样品中与正常猫科动物相比在异常猫科动物中差异表达的基因(尤其是与异常相关的基因)的表达。
因此,本发明提供诊断猫科动物的甲状腺机能亢进的存在情况和严重性的方法,其包括测量得自猫科动物的生物学样品的NIS生物标记物的表达水平,其中根据任何的以下示例性方法,NIS基因的表达相对于得自正常动物的样品中的表达对照值的差异指示甲状腺机能亢进的存在并反映其严重性:
根据该方法,NIS生物标记物的表达水平通过采用以下两种方法之一测量基因表达而测定:(i) DNA微阵列,其包含与对应于NIS基因的mRNA或cDNA互补的一个或多个寡核苷酸,或者(ii)使用用于对应于NIS基因的mRNA或cDNA的寡核苷酸引物的定量聚合酶链反应。
根据该方法,测量NIS生物标记物的基因表达的步骤包括 (i)从组织样品分离RNA,(ii) 逆转录RNA以得到相应的cDNA,(iii) 分离和碎裂如此获得的cDNA,(iv) 使cDNA片段与包含与对应于一个或多个待测量的生物标记物的cDNA互补的一个或多个寡核苷酸的DNA微阵列接触,和(v) 检测cDNA片段和DNA微阵列中的一个或多个寡核苷酸之间的杂交。在这个实施方案的某些方面,cDNA片段和DNA微阵列中的一个或多个寡核苷酸之间的杂交在严格条件下进行。
在另一个实施方案中,NIS生物标记物的表达水平通过对表达的蛋白的抗体进行检测。在这个实施方案中,NIS生物标记物通过免疫测定来检测,所述免疫测得选自:竞争性结合测定、非竞争性结合测定、放射性免疫测定、酶联免疫吸附测定(ELISA)、夹心式测定(sandwich assay)、沉淀素反应、凝胶扩散免疫扩散测定、凝集测定、荧光免疫测定、化学发光免疫测定、免疫PCR免疫测定、蛋白A或蛋白G免疫测定和免疫电泳测定。
在这个实施方案的一个方面,前述方法是酶联免疫吸附测定(ELISA),或侧流免疫色谱测定。在这个实施方案的其它方面,生物标记物的表达水平通过定量质谱测量生物学样品中表达的蛋白来检测,或NIS生物标记物通过识别表达的蛋白的适体测定,其中适体可以是寡核苷酸或肽。
在某些方面,甲状腺机能亢进动物的生物学样品中的NIS生物标记物的表达水平相对于得自非患病动物的样品中的表达对照值有所增加,患病动物增加至非患病动物的1.25、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3倍或更大。在其它方面,患病动物的生物学样品中NIS生物标记物的表达水平减少,例如减少至1/1.25、1/1.3、1/1.4、1/1.5、1/1.6、1/1.7、1/1.8、1/1.9、1/2.0、1/2.1、1/2.2、1/2.3、1/2.4、1/2.5、1/2.6、1/2.7、1/2.8、1/2.9或1/3倍或更小。在某些实施方案中,NIS生物标记物在体外在适宜的细胞培养模型系统中检测。
在这些实施方案的其它方面,生物学样品中的NIS生物标记物的表达水平高于或低于正常样品中所述生物标记物的平均表达一个或至少一个标准偏差。在这些实施方案的另外的其它方面,使生物学样品的NIS生物标记物的表达水平相对于已知具有相对恒定表达的一个或多个基因的表达进行标准化。
在另一个实施方案中,本公开提供一种在有需要的猫科动物中治疗甲状腺机能亢进的方法,其包括使用例如以上公开的方法诊断甲状腺机能亢进的存在,并例如通过单独或者与合适的药物组合的膳食控制病症。在这个实施方案的一个方面,所述膳食包含一种或多种经本文公开的方法鉴定的组分,所述组分可用于减少甲状腺的碘摄取或可用于抑制甲状腺激素的合成;尤其包括能够降低或抑制NIS基因表达或减少或抑制NIS蛋白功能的组分。
在进一步的实施方案中,本发明提供可用于检测猫科动物中NIS生物标记物的表达水平的任选标记的试剂。这样的试剂可包括例如抗体,例如单克隆抗体、单链抗体和功能性抗体片段,其选择性地识别猫科动物NIS蛋白;例如抗体例如单克隆抗体、单链抗体,和功能性抗体片段,其选择性地识别SEQ ID NO:2的肽。其它的这样的试剂包括适体,例如核酸或肽适体,其选择性地识别猫科动物NIS蛋白或SEQ ID NO:2的肽;以及能够选择性地杂交于猫科动物NIS基因或SEQ ID NO:1的核苷酸序列的寡核苷酸探针。
在进一步的实施方案中,本公开提供用于诊断、预后或监测猫科动物的甲状腺机能亢进的试剂盒(试剂盒1),其包含用于在得自猫科动物的生物学样品中测量猫科动物NIS基因的表达的工具,和采用这样的工具测量得自猫科动物的生物学样品的NIS基因表达和评价导致猫科动物的甲状腺机能亢进的过程的存在情况的说明书。测量一个或多个生物标记物的试剂盒工具是一个或多个能够检测NIS基因的基因表达的核酸探针,所述探针在严格条件下能够选择性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸。
在这些实施方案的其它方面,用于测量一个或多个生物标记物的所述工具是能够通过选择性地识别表达的NIS蛋白,或通过选择性地识别SEQ ID NO:2的肽,检测NIS基因的基因表达的一种或多种抗体。这样的试剂盒可呈包含能够检测NIS蛋白(包括对应于表达的蛋白或SEQ ID NO:2的肽序列的分离的、纯化的或重组的NIS蛋白)的抗体和缓冲剂的ELISA形式。
在这个实施方案的还有的其它方面,用于测量NIS生物标记物的工具是一种或多种能够检测NIS蛋白的基因表达或识别表达的NIS蛋白的适体,例如如上文描述的
在一个实施方案中,本公开提供用于诊断猫科动物受试者的甲状腺机能亢进的方法。这种方法包括测定待测试甲状腺机能亢进的猫科动物的生物学样品中存在的SEQ ID NO: 2的肽水平,然后将该水平与在健康猫科动物,即已知未罹患甲状腺机能亢进的猫科动物中确立的该肽的参照水平进行比较。试验猫科动物中增加的 SEQ ID NO: 2的肽水平可诊断甲状腺机能亢进,所述增加的程度表明该病症的严重性。
在这个实施方案的某些方面,SEQ ID NO:2的肽水平可通过本文描述的方法以及根据本领域已知的那些方法测定。在这个实施方案的特定方面,SEQ ID NO:2的肽水平的测定使用抗体、抗体片段或适体作为指示剂进行。在特定的方面,指示剂是单克隆抗体,而在其它方面,指示剂是Fab片段、F(ab')2片段、Fv片段或适体。
在进一步的实施方案中,本公开提供一种诊断猫科动物受试者的甲状腺机能亢进的方法,其包括测定猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO:2肽的核酸水平,然后将该值与在无甲状腺机能亢进的对照猫科动物中确立的该核酸的参考水平进行比较。根据这种方法,与参考水平比较,猫科动物受试者样品中的核酸水平增加,可诊断该猫科动物受试者的甲状腺机能亢进。在这个实施方案的某些方面,核酸的水平使用包括采用定量RT-PCR的方法测定。在这个实施方案的另一方面,核酸的水平采用包括使用微阵列的方法测定,包括其中微阵列包含多个选自RNA、DNA、cDNA、PCR产物或EST的分离多核苷酸的那些,其中所述多核苷酸编码SEQ ID NO:2的肽的至少一部分。在这个实施方案的特定方面,核酸是RNA。
本公开也提供用于监测患病猫科动物的甲状腺机能亢进的方法。这种方法包括测定在第一时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中的SEQ ID NO: 2肽的第一水平,接着测定在第二个随后的时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中SEQ ID NO: 2肽的第二水平。比较这两个水平,SEQ ID NO: 2的肽水平随着时间而增加指示甲状腺机能亢进的进展,SEQ ID NO: 2的肽水平随着时间而减少指示甲状腺机能亢进的消退。
在另一个实施方案中,本公开也提供一种在患病的猫科动物中监测甲状腺机能亢进的方法,该方法包括测定得自猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸的第一水平,接着测定在第二个随后的时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸的第二水平。比较这两个值,编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸水平随着时间的增加指示甲状腺机能亢进的进展,编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸水平随着时间的水平减少指示甲状腺机能亢进的消退。
本公开也提供可用于这些方法的试剂盒。在一个实施方案中,本公开提供一种试剂盒,其包含用于测量得自猫科动物受试者的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达水平的工具。用于这种测量的工具可包含至少一种指示剂,其选自核酸探针、抗体、抗体片段和适体,其中采用本文描述的方法以及本领域已知的那些方法,所述指示剂能够检测得自猫科动物受试者的生物学样品的猫科动物NIS基因的表达。在这个实施方案的一个方面,试剂盒包括采用上述工具测量得自所述猫科动物的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达的说明书。在这个实施方案的特定方面,使用的工具包括特异性地识别SEQ ID NO:2的肽的抗体或抗体片段。在这个实施方案的另一方面,使用的工具包含第一和第二寡核苷酸,其中第一寡核苷酸特异性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸的非编码链和其中第二寡核苷酸特异性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸的编码链。这两种寡核苷酸的组合可用于PCR扩增编码SEQ ID NO:2肽的SEQ ID NO:1的DNA分子的一部分。
采用共同拥有的申请序号12/600,064和申请序号13/054,745 (两者均通过引用以其全文结合到本文中)中描述的试剂和程序,可开发基于本公开的核酸和肽序列的另外的诊断方法、试剂盒和组合物。
本发明的适用性的进一步的领域将从下文中提供的详细描述而变得显而易见。应该理解详细的描述和具体的实施例,虽然指明了本发明的优选实施方案,仅仅意欲是为了示例说明的目的并且不打算限制本发明的范围。
功能性基因概况
本公开提供分离的基因和使用这些基因合理设计可用于改进罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物健康的组合物的方法。
营养的基因组学(“营养基因组学(nutrigenomics)”)是人的基因组研究的相对新的分支,其已作为营养环境和细胞和遗传过程之间的界面出现。营养基因组学寻求提供一种对膳食组分和/或营养如何例如通过改变个体的遗传组成的表达和/或结构影响健康和疾病之间的平衡的遗传理解。已显示一些膳食组分以多种方式改变基因表达。例如,它们可用作蛋白如转录因子或受体的配体,可通过初级或次级代谢途径代谢,由此改变底物或中间体的浓度,或可参与信号转导途径。
功能性基因组的概况:如本文所用的术语"表型"指可观察的由生物体的基因型决定的生物体特征的全部或其任何部分,无论是功能性的特征还是其它特征。术语"基因型"指是生物体的全部遗传构成,或其任何部分。基因型包含染色体和外染色体(extrachromosomally)二者中携带的遗传信息。
短语“功能性基因概况”,如同其在本文所用的,指限定基因序列的表达的功能性结果的全部或任何部分,包括与特定基因活性相关的mRNA、蛋白和代谢物的产生和功能。功能性基因概况(FGP)可采用基因组的、蛋白质组的或代谢物组的方法或这些的任何组合确立。
因此,本文公开的每个基因、猫科动物NIS基因的功能性基因概况可由其表达和活性限定,如在其转录的mRNA、编码的蛋白的量、所述蛋白和由其活性产生的代谢物的生物学活性所反映的。这些指示剂各自可采用本文公开的方法以及本领域已知的那些方法测定。这些基因概况在健康猫科动物以及罹患甲状腺机能亢进的猫科动物二者中确立,允许基因表达及猫科动物的甲状腺机能亢进的存在情况和严重性之间的关联。这些基因概况也在健康猫科动物以及给予和未给予生物活性的膳食组分的罹患甲状腺机能亢进的猫科动物二者中确立。
功能性基因概况的根本数据可通过功能性基因组学领域已知的任何技术,由生物流体和/或组织样品生成。可用于生成功能性基因组分析的技术的实例包括,而不限于,可个别或组合采用的以下技术:(a) 呈低和高密度形式的单色和多色基因和蛋白阵列和微阵列,例如在玻璃、二氧化硅、塑料、膜或珠支持体或其组合上,包括例如RNA印迹分析和蛋白质印迹分析;(b) 质谱技术,其采用四极、飞行时间、四极离子阱或傅立叶变换离子回旋共振质谱仪或其组合和各种电离源,包括而不限于基质辅助激光解吸电离、电喷雾电离、纳喷雾电离和表面增强激光解析电离;(c) 聚合酶链反应(PCR)技术,包括单重定量实时PCR技术和多重定量实时PCR技术(multiplexed quantitative real-time PCR technique);(d) 凝胶电泳(单维或多维),包括双色2D凝胶方法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和2D PAGE;和(e) 单独或与质谱技术串联使用的液相色谱(单维或多维)。
通常在标准化和预处理以减少或除去数据噪音后,可从原始图像、数字和/或文字数据集生成功能性基因概况。可用来识别功能性基因概况的技术包括而不限于最近邻模式识别、神经元网络、隐马尔科夫模型(hidden Markov models)、贝叶斯网络(Bayesian networks)、遗传算法、支持向量机(support vector machines)及其组合。
因此,本文公开的猫科动物基因的功能性基因概况,可在健康猫科动物、罹患轻度甲状腺机能亢进的猫科动物、罹患重度甲状腺机能亢进的猫科动物或动物模型或其组织或细胞中测量,可呈“正常”或“超常”状态。所公开的基因的“正常”功能性基因概况为表现出如本文定义的健康状态并且一般表明这样一种状态的动物中确定的概况。典型地,“正常”功能性基因概况与稳态(即例如由经负反馈激活的内在控制系统引起的身体功能的稳定性的趋势)有关。“超常”功能性基因概况为鉴定为“正常”的范围之外并可与试验猫科动物的甲状腺机能亢进的存在相关的概况。这样一种“超常”功能性基因概况可与稳态的破坏有关;因此在缺乏干涉(例如通过本发明的方法)以中断或逆转这样的转移的情况下,“超常”功能性基因概况常常存在随着时间的过去和甲状腺机能亢进的进展进一步从正常态转变出的趋势,如从轻度向重度转变的趋变。如果不加以抑制,这种离开正常态的进行性转变可最终导致死亡。因此“超常”功能性基因概况常常表明动物中对健康不利的状态并与对健康不利的状态有关,所述状态例如疾病或生理紊乱的状态,在本文中其为甲状腺机能亢进。这样一种状态可以是表面上明显的,或可以是潜伏的(即,无症状的)。“超常”功能性基因概况在某些情况下可以表明一种对疾病(例如,甲状腺机能亢进)的素因,无论是遗传的还是其它的,并且在这样的情况下,(例如通过本发明的方法)功能性基因概况向更加正常状态的转变在疾病预防或防止中可以是有效的。
在某些实施方案中,可至少部分通过生理学状况,将猫科动物的亚群鉴定为例如罹患轻度或重度甲状腺机能亢进。本文术语“生理学状况”指动物的物理、病理、行为和生物化学特性的任何一种或组合,包括其大小、重量、年龄、活动水平、性情和健康或疾病状态,例如如通过三碘甲状腺原氨酸(T3)和四碘甲状腺原氨酸(甲状腺素或T4)之一或两者的水平所限定的。生理学状况是动物的基因型与环境相互作用的产物。
生物流体和组织样品:本文有用的生物流体或组织样品可以是任何这样的样品,其易于进行基因、蛋白质组和/或代谢物组分析。对于基因分析,样品必需提供一定量的DNA,所述量可需要或不需要例如通过PCR技术的扩增。但是缺乏DNA或RNA的样品(这是常见的情况),例如尿样品,可提供有用的蛋白质组和/或代谢物组的信息。
可以采样的生物流体包括排泄物(粪便和尿)、血、唾液、羊水等。组织样品可在尸体解剖后从动物体的任何部分获得,但是对于本发明的目的,更有用的是从活的动物获得,例如通过活组织检查,通过手术切除(如为其它目的进行的手术期间),通过颊拭子或通过拔几根毛发。
第一数据集:如上文提出的本公开的系统和方法包括至少两个数据集,在此称为“第一”(或样品)和“第二”(或试验)数据集。这些数据集通常以数字形式存储并组编成一个至多个数据库,其被保持在用户可交互媒体如任何计算机或外围存储器或数据存储装置中。数据库可以是“虚拟的”,即仅通过多个装置的联网存在。
第一和第二数据集可以是单一数据库的部分或可呈分开的数据库。如果需要,第一和第二数据集之一或二者可配置成超过一个数据库,只要可访问数据用于如在下文更全面地讨论的处理。
第一数据集(样品数据集)包含自从动物获得的多种生物流体和/或组织样品的功能性基因分析得到的数据,所述动物代表广泛范围的猫科动物基因型和表型或生理学状况,包括健康动物(典型地显示出“正常”功能性基因概况)和处于各种疾病状态例如轻度或重度甲状腺机能亢进并因此展示出关于猫科动物NIS基因的“超常”功能性基因概况的动物。将数据相关地配置,即以使得允许功能性基因参数与基因型和表型特性关联的方式配置。在这种方式中,可使用第一数据集以限定不仅用于健康猫科动物而且也用于罹患轻度和重度甲状腺机能亢进的猫科动物的功能性基因概况,即用于具有由数据集所包括的基因型和生理学状况的特定亚群的功能性基因概况。随着第一数据集大范围增加,可实现许多有益的结果:(1) 由数据集所涵盖的亚群范围(例如由甲状腺机能亢进病症的严重性限定),变得更综合;(2) 用于那些特定亚群的功能性基因概况数据变得更加可靠;和(3) 除了其它优点外,数据可以更大的置信度用于开发并未被所述数据具体表示的亚群的预测功能性基因概况。以这种方式,当限定与病症例如猫科动物甲状腺机能亢进的存在情况和严重性相关的功能性基因概况的方面时,可鉴定和允许作为甲状腺机能亢进的存在和程度以外的变量的后果的猫科动物NIS基因表达的变化。
如在第一数据集中所反映的,本文公开的基因在各样品中的功能性基因分析可包括关于DNA、RNA (例如mRNA)、蛋白、代谢物和生物标记物如酶中的一种或多种的分析。
可用于开发本文公开的猫科动物NIS基因的预测功能性基因概况的数据可来自并非来自如上所述的生物流体和/或组织样品的功能性基因分析的来源的信息和数据,或用这些信息和数据补充。例如,在某些实施方案中,数据可来自文献中发表的研究。在某些实施方案中,数据可从公共或商业可访问的数据库(例如通过网站可访问的)而获得。在某些实施方案中,数据可来自受试者动物物种的基因组的采集,而在还有的其它实施方案中,同源性功能性基因组的数据可从并非受试者动物的物种如人、大鼠或小鼠获得。在某些实施方案中,数据可通过并非受试者动物基因组的物种的基因组的采集而获得。
在其中方法集中于相对窄的靶例如猫科动物的甲状腺机能亢进的某些实施方案中,数据集可采用相对小量的样品建立。因此,第一数据集在一系列实施方案中得自从代表一系列基因型和生理学状况的多个动物收集的样品,该动物足够广泛以包括感兴趣的亚群,例如罹患甲状腺机能亢进的猫科动物。
在某些实施方案中,第一数据集使本文公开的基因的正常和超常功能性基因概况能鉴定具有多种基因型和生理学状况的动物,所述多种基因型和生理学状况分别包括对其提交了输入数据的动物受试者的基因型和生理学状况。关于本文的生理学状况,用词“包括”意指个体和总体地与受试者具有类似的生理学状况的动物以数据集表示,即使受试者的生理学状况的特定组合在数据集的单个动物中未发现。类似地,在第一数据集中表示的基因型和生理学状况的范围在此被认为“包括”受试者的基因型和生理学状况,如果这样的基因型和生理学状况在数据集中被独立地发现,即使未在单个动物中发现。
有用的得自个体动物的每个样品,必需与变为第一数据集的部分的起源记录相关。起源记录包含与限定在收集样品时提供样品的动物的基因型和生理学状况有关的动物志数据。
术语“动物志数据”在此指无论是定量还是定性的任何和所有的信息,其针对提供生物流体或组织样品的动物从并非对样品本身的分析或实验的来源收集。动物志数据的来源可包括拥有者的知识库,其例如作为对问卷调查的回答、包括表明过去和现在健康或疾病状态的兽医记录、动物的谱系(如果它有的话)、在样品采集时的生物统计学(高度、重量等)等捕获。
包括在第一数据集中的动物志数据可包含一个或多个涉及基因型的数据项。这样的数据项的实例包括而不限于:动物的品种,是否纯种的、由团体如AKC注册的或者其它;谱系(如果知道的话);在杂种动物的情况下的动物的品种继承,包括其亲本的品种和(如果可以获得的话)早先几代的祖先;性别;和皮毛类型(如长毛、短毛、金丝毛(wiry)、卷毛、无毛)和颜色;明显的遗传性病症和疾病,包括但不限于甲状腺机能亢进。
包括在第一数据集中的动物志数据可包含一个或多个涉及生理学状况的数据项。这样的数据项的实例包括而不限于:年龄(实际年龄和(如果可确定的话)生理年龄);重量;大小(如肩高、腿长、背长等);兽医史;生殖史,包括是否为阉割动物、同窝出生的动物数量和尺寸;现在的健康或疾病状态及其任何最近的变化,包括诊断的任何病症或紊乱,和任何已经诊断或未诊断的症状;寄生虫的存在情况,包括跳蚤;食欲及其任何最近的变化;体力活动水平;精神敏度;行为异常;和性情(如胆怯、攻击性、温顺、神经紧张的)。这样的数据可利于鉴定受并非甲状腺机能亢进的存在和程度的变量影响的猫科动物NIS基因表达的变化,以及鉴定可与甲状腺机能亢进的存在或严重性相关的表型性状。
动物的“实际年龄”是自出生后流逝的实际时间(如以年或月计算)。动物的“生理年龄”是显示与动物相同的年龄相关的生理学状况(活动性、精神敏度、牙齿磨损等)的类似品种动物的平均实际年龄的估计值。
动物志数据可进一步涉及其中试验动物生活的环境的方面。这样的方面包括而不限于气候、季节、地理位置和住所。例如,它可以是开发用于动物的食物组合物的原料,以知道动物是生活在温暖的气候还是在干燥的气候,或是在干旱的气候还是在潮湿的气候;当前是否是春天、夏天、秋天或冬天;动物是室内圈养还是野外放养;动物是否在户内、动物寄宿处(boarding kennel)、工作场所(如在看门狗、警犬等的情况下)或某些其它居所;其是单独关养还是与其它动物一起;其是生活在都市还是在农村地区;居住地邮政编码、州和/或国家;其居所是否受污染物(如烟草烟雾)的影响及受影响的程度;等等。
第二数据集:第二数据集(试验数据集)包含关于单独和组合的生物活性膳食组分(BDC)对功能性基因表达(即对本文公开的基因的功能性基因表达)的作用的数据。这些数据可包括自任何来源的公共或商业可获得的信息和/或为建立第二数据集的明确目的进行的研究结果。
在历史上,已通过采用感兴趣的物种的活动物例如犬或猫的喂养研究确定特定生物活性膳食组分对健康的总体作用。根据本发明,生物活性膳食组分在亚细胞水平的作用,即对细胞的本文公开的基因的功能性基因表达的作用,可通过受控试验确定,其中动物模型被暴露于不同水平和/或不同暴露持续时间的一种或多种生物活性膳食组分。本文中的生物活性膳食组分的“不同水平”包括生物活性膳食组分的零水平。如果在试验中包括多个水平的生物活性膳食组分,则有可能阐明剂量反应。
在某些实施方案中,动物模型可以是感兴趣物种的活动物。然而,广泛的数据集可通过使用一个或多个如下举例说明的备选试验模型更加快速地和经济地汇集。
在一个实施方案中,备选试验模型是脊椎动物模型,例如完全适合于功能性基因组研究的小物种如小鼠、大鼠、豚鼠、兔或鸡。在另一个实施方案中,备选试验模型是无脊椎动物模型,例如无脊椎动物物种如秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)或黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),其基因组已基本阐明。在进一步的实施方案中,备选试验模型可在非动物模型中建立,特别是基于例如酵母如白色假丝酵母(Candida albicans)或酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiea),或细菌如大肠杆菌(Escherichia coli)的基因工程模型。另一个备选试验模型是细胞培养物模型,例如采用得自感兴趣的猫科动物物种或得自另一个物种(包括人)的原代和/或无限增值化细胞系。在另一个实施方案中,备选试验模型是使用从动物获得并在动物体外维持的组织外植体的离体模型。
不受理论的束缚,在细胞水平,生物活性膳食组分可用作蛋白例如转录因子或受体的配体,可通过初级或次级代谢途径代谢,由此改变参与基因调节或细胞信号传导的底物和/或中间体的浓度,或可通过正面或负面影响信号传导途径而改变信号转导途径和信号传导。
第二数据集可不仅包括关于称为生物活性膳食组分的化学或生物学实体的数据,而且还可包括关于以前不知道具有营养的、营养医学(nutraceutical)或药理作用的各种物质的数据。认为所有的此类物质为本文的生物活性膳食组分,如果发现对于猫科动物NIS基因的至少一个基因的表达、至少一种蛋白的功能或至少一种代谢物的产生具有有用的影响的话。在一个实施方案中,本文感兴趣的生物活性膳食组分是根据U.S. FDA (食品和药品管理局)规章或在其它国家的相应规章具有GRAS (一般认为安全)或同等状态的物质,或符合这样的状态。在其它实施方案中,生物活性膳食组分可以是治疗学上或药理学上有效的化合物,例如,药物或草药。
许多生物活性膳食组分是通常天然存在于从中可以提取它们的食物中的化学实体。生物活性膳食组分在许多情况下也可通过微生物学(如发酵)或合成过程制备。所述化学实体的实例包括而不限于:氨基酸;单糖;复糖;中链甘油三酯(MCT);三酰基甘油酯(TAG);n-3 (ω-3)脂肪酸包括 α-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA);n-6 (ω-6)脂肪酸,包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)和花生四烯酸(ARA);胆碱来源如卵磷脂;脂溶性维生素,包括维生素A和其前体如类胡萝卜素(如β-胡萝卜素)、维生素D来源如维生素D2 (麦角钙化醇)和维生素D3 (胆钙化醇)、维生素E来源如生育酚(例如α-生育酚)和生育三烯酚,和维生素K来源如维生素K1 (叶绿醌)和维生素K2 (甲萘醌);水溶性维生素,包括 B 维生素如核黄素、烟酸(包括烟碱和烟酸)、吡哆醇、泛酸、叶酸、生物素和钴胺素;和维生素C (抗坏血酸);抗氧化剂,包括以上列出的维生素中的一些,特别是维生素E和C;以及生物类黄酮如儿茶酚、栎精和茶黄素(theaflavin);醌如泛醌;类胡萝卜素如番茄红素和番茄黄素;白藜芦醇;和α-硫辛酸;L-肉碱;D-柠檬烯;葡糖胺;S-腺苷甲硫氨酸;和壳聚糖。
关于包含生物活性膳食组分的上述示例性列表中的氨基酸,几乎所有的食物均含有蛋白,其典型地供应所有的必需氨基酸。然而,食物的蛋白含量不一定供应对特定动物亚群的健康最佳的比例的必需氨基酸,因此补充一种或多种氨基酸,或补充富含这样的氨基酸的蛋白源可为合乎需要的。
类似的考虑适用于单糖和复糖(其为生物活性膳食组分并且可以是或可以不是食物的碳水化合物部分的组分)和某些脂肪酸(包括n-3和n-6脂肪酸)(其为生物活性膳食组分并且可以是或可以不是食物的脂质部分的组分)的情况。
另外,如将在下文讨论的,在设计营养配方时分别地从生物活性膳食组分例如以上列出的那些考虑平衡的动物膳食中需要的常量营养素(蛋白、碳水化合物、脂肪和纤维)。
某些生物学物质,尤其是植物物质,可考虑为生物活性膳食组分和如果需要,可包括在第二数据集内。在许多这些物质中,已经鉴定生物活性化学实体;甚至当生物活性组分是已知的,其它未知的生物活性组分可以存在并促成生物学物质的生物活性作用。
可用作生物活性膳食组分的示例性植物性药物包括而不限于芦荟、当归(dong quai)、紫锥菊(Echinacea)、月见草(evening primrose)、亚麻仁、大蒜、姜、银杏、人参、绿茶、大豆、姜黄(turmeric)、小麦草(wheat grass)和巴拉圭茶(yerba mate)。
因此,第二数据集包含将在动物模型中的功能性基因概况作用与该模型中测试的生物活性膳食组分关联的数据。从这种数据集,通过使用合适的算法,可选择对功能性基因概况例如猫科动物NIS基因的表达和活性之一或二者具有所需作用的生物活性膳食组分或生物活性膳食组分的组合。
输入数据:根据本公开的方法处理的输入数据包含限定亚群的基因型和生理学状况的数据,对所述亚群设计膳食,开处营养配方或制备食物组合物。输入数据可包含动物志数据,包括以上作为第一数据集中样品的起源记录的部分提及的任何类型的动物志数据。在某些实施方案中,对于动物受试者的输入数据包括源自受试者提供的一个或多个组织和/或生物流体样品的功能性基因概况数据。根据这些实施方案,输入数据可表明在正常或超常范围内的功能性基因概况。
本发明的计算机辅助系统典型地包含使输入数据能够录入的用户界面。
动物志输入数据进入系统的录入可由界面操作员基于动物受试者的拥有者填写的硬拷贝或电子调查问卷的进行。或者,这样的数据的录入可由拥有者在界面直接进行。
用于录入动物志数据的用户界面可远离主处理机(其中输入数据根据本发明的方法处理)但通过网络如互联网与其连接。或者用户界面可以是例如在零售店或兽医办公室的主处理机的局部(如与之硬连线)。在各种实施方案中,用户界面可示例性地包括但不限于键盘和监测器;个人计算机,例如在拥有者的家中;触摸屏终端;按键式电话;或话音激活系统。或者,动物志数据可预先输入计算机可读媒体如印刷条码(printed barcode)或计算机可读字母数字字符;软盘;CD-ROM;存储卡;芯片等,并在装配以从这样的媒体读取的终端扫描或上传。在某些实施方案中,媒体可附接于受试者动物,例如在项圈、耳标记(ear-tag)或项圈连接的犬标记上,或在某些类型芯片的情况下,在动物皮肤下手术植入。作为又一选项,动物志数据可预先输入计算机辅助系统本身和存储在数据库中,由此其可通过输入对受试者动物而言唯一的编码进行检索,对于该动物原先已输入动物志数据。可经由任何界面类型和在任何合适的媒体(包括上述的那些)上输入这样的编码。
处理输入数据,以得到营养配方:对于亚群(其可如上所述为单个动物受试者,例如,罹患甲状腺机能亢进的猫科动物)的输入数据的处理借助于算法完成,所述算法在此有时称为“第一”算法,其利用上述第一和/或第二数据集从所述输入数据得到促进所述亚群的一个或多个动物的健康的营养配方。
至少用于其中算法利用如上所述的第一和第二数据集二者的本发明实施方案的算法,可示例性地体现在结合至少以下任务的计算机程序中。处理不必以以下提出的顺序发生。本发明的计算机辅助系统可任选地使用平行处理,其中两个或更多个任务被同时处理。
在一个任务中,来自受试者的输入数据被读入存储器中。在另一个任务中,搜索动物志和/或功能性基因概况数据的第一数据集,所述数据集尽可能接近地对应于输入数据。本领域已知的搜索和统计技术可用于建立一个至多个“命中(hit)”,它们共同地提供对受试者的基因型和生理学状况的最佳拟合。在提供功能性基因概况作为对受试者的输入数据的部分时,算法再次鉴别任何从正常状态的偏离。在进一步的任务中,搜索与如上对受试者建立的功能性基因概况有关的试验数据的第二数据集。例如采用本领域已知的搜索和统计技术以提供对受试者的功能性基因概况的最佳拟合,检索出表明生物活性膳食组分或生物活性膳食组分的组合的试验数据,所述生物活性膳食组分或生物活性膳食组分的组合有效维持这种正常状态的功能性基因概况,或使这种功能性基因概况从超常状态向更高正常态转变。在另一个任务中,计算掺入有效量的一种或多种如上所述鉴定的生物活性膳食组分的营养配方。可以完全膳食的形式计算营养配方,所述膳食将基础能量、蛋白和纤维需要(其可由输入动物志数据而容易地建立)与鉴定的生物活性膳食组分结合在一起。或者,可以排除基础能量、蛋白和纤维需要的膳食补充剂的形式计算营养配方。
任选地,营养配方可经由用户界面如计算机显示屏、打印机、语音合成器等输出。代表营养配方的编码可以下载至用户可读或计算机可读媒体,例如印刷条码、印刷数码(printed numerical code)、卡片数据条(data strip of a card)、存储装置、磁盘、芯片等。在一个实施方案中,将这样的代码下载至适合于植入动物、特别是伴侣动物的芯片。
在进一步加工营养配方例如以生成食物组合物的实施方案中,可能不需要营养配方本身的输出。
在某些实施方案中,通过如下所述合并第一算法与第二(配制)算法,直接配制食物组合物。根据这样的实施方案,作为中间步骤的营养配方的计算可出现或可不出现。
在输出营养配方时,生物活性膳食组分和其它组分可以任何合适的形式表示。例如,组分可根据其在食物组合物中的含量(如以%或以mg/g,通常基于干物质计),根据每日剂量或容许量(如以g/天),任选基于活重量计(如以mg/kg/天)表示。
本发明的举例说明性方法的概述:图3是显示用于设计营养配方的举例说明性方法的流程图。根据这个举例说明性方法,关键步骤是输入数据的处理(在图3中作为菱形显示),以产生营养配方,例如如上文刚刚描述的。3个子系统加入处理步骤内。
在第一个子系统中,从图3的左上部开始,鉴定处于健康和疾病的各种状态中的动物,即健康猫科动物和罹患或者轻度或者重度甲状腺机能亢进的猫科动物。如上文所提议的,通常希望这组动物尽可能大,并且包括尽可能广泛范围的疾病和生理紊乱状态以及广泛范围的基因型。对于每个动物收集一组动物志数据。每个动物是一个至多个组织和/或生物流体样品的来源。对于本文公开的猫科动物基因即猫科动物NIS基因,对每个样品实施功能性基因分析(包括基因表达、蛋白质组和代谢物组分析中的一种或多种),例如使用确定的微阵列技术,以建立关于提供样品的动物的功能性基因概况,从而反映在样品收集时动物的基因型和生理学状况。限定功能性基因概况的数据与关于动物的动物志数据结合变成如本文定义的第一数据集的部分。
在第二个子系统中,从图3的右上部开始,如上所述在一个或多个动物模型中测试生物活性膳食组分。测试的生物活性膳食组分越多,就越好;并且测试的每种生物活性膳食组分的剂量越多,就越好。测试可以包括生物活性膳食组分的组合以及个别生物活性膳食组分。根据所有这种测试,可以建立生物活性膳食组分对于动物模型的功能性基因表达的作用。测试结果构成如本文定义的第二数据集。
第一和第二数据集一般组织在一个或多个相关数据库中,当第一算法处理输入数据时,所述数据库适合于通过第一算法搜索和检索信息。
在第三个子系统中,在图3的左下部分中,输入对于动物受试者或亚群的输入数据。如上所述,输入数据一般包括动物志数据并且可以包括或不包括功能性基因概况数据。处理输入数据以产生营养配方需要处理算法,以如图3中所示访问第一和第二数据集。产生的营养配方是这样的营养配方:贮存于系统中的数据显示或暗示将促进受试者动物或亚群的一个或多个动物的健康,例如可用于治疗罹患甲状腺机能亢进的猫科动物。“促进健康”的某些方面在本文中更详细地进行描述。任选地(图3中未显示),将包含动物志和功能性基因概况数据的输入数据加入第一数据集中,并且可在方法的未来迭代中访问。
在一个实施方案中,此种输入数据与它们与之相关的特定动物的标识符或编码相关。如果相同动物是该方法的后续迭代的受试者,那么数据处理算法可以进行编程以检索关于那个动物的先前功能性基因概况数据。以这种方法,可以追踪动物的功能性基因概况中的趋势和改变。与其它利益一道,此种追踪可以使得能够定期监控营养配方在维持正常功能性基因概况中,在使异常功能性基因概况朝向更大的正常态转变中,和/或在如本文更全面地描述的促进健康的任何方面中的效力。
该方法对于特定动物的迭代使用可以形成关于营养计划的基础,所述营养计划在动物生命的全部或相当大部分自始至终进行监控。无论何时动物的健康的状态下降或其功能性基因概况进入指示例如甲状腺机能亢进病症进展的异常状态,可通过调节营养配方采取矫正行动。
制备食物组合物:本发明的一个实施方案的最终产物是如上所述获得的营养配方。例如,兽医医师或营养学家可以通过如本文描述的方法为受试者动物开处营养配方。可以设计营养配方以提供关于疾病或生理紊乱的状态的总解决方案,或它可以适合于与如下所述的药物(例如,药物或其他药疗法的施用)或外科手术干预结合使用。
在另一个实施方案中,营养配方用作用于制备食物组合物的基础,所述食物组合物变成这个实施方案的最终产物。第二或配制算法可以用于从营养配方获得食物组合物。如上所述,此种算法可以与第一算法整合,以通过处理输入数据直接产生食物组合物。本文的作为产生食物组合物中的中间阶段的营养配方的公开内容不使本发明限制于其中此种阶段可鉴定的方法和系统。
用于基于营养配方配制食物组合物的算法是本领域众所周知的。此种算法访问具有各种食物成分的分析的数据集,且利用那个数据集,以计算此种成分在具有所需营养配方的食物组合物中的量。
任选地第二算法所利用的数据集进一步包括关于各种食物成分的成本数据,并且第二算法掺入例行程序以包括成本作为选择成分中的标准。这可以使得食物组合物能够以减少的成本进行制备,例如以与提供所需营养配方一致的最低成本。
如果需要则可以构建其他标准。例如,成分可以鉴定为“有机的”或其他的,使得如果需要“有机”食品,那么仅选择“有机”成分。
在一个实施方案中,食物组合物可以从一系列预先存在的选项例如现有的宠物食品生产线进行选择,以最佳拟合或匹配通过本发明的实践获得的营养配方。例如,可以使用使计算的食物组合物或营养配方与可用产物的那些进行比较,且选择最接近地匹配那个组合物或配方的产物的算法。
在另一个实施方案中,宠物食物根据如上所述获得的组合物进行制造。此种宠物食物因此对于提供输入数据的个别动物,或对于由提供输入数据的动物代表的动物亚群进行定制。此种制造可以是脱机的,即不由计算机辅助系统控制。或者,此种制造可以部分或完全在计算机辅助系统的延伸的控制下和/或由计算机辅助系统的延伸驱动,所述计算机辅助系统的延伸产生营养配方且如上所述计算关于食物的组合物。
因此制造的产物可以是完全食物,或适合于添加到基本食物或与基本食物混合以形成完全食物的补充剂。产物可以是液体的、半固体的或固体的;如果是固体的,那么它可以是湿润的(例如可甑馏的湿润的宠物食物)、半湿润的或干燥的(例如粗磨食物(kibble))。补充剂可以设计用于例如作为伴随基本食物的肉汁使用或作为关于基本粗磨食物的包衣使用。
用于制造具有限定组成的食品的合适的计算机控制的装置是本领域已知的。
任选地,食物一旦根据本发明的方法进行制备,就包装在合适的容器中。例如,湿润的食物可以包装在罐、瓶或密封袋中;干燥食物可以包装在袋、盒或盒中的袋内。如果需要,这个步骤还可以在计算机辅助系统的控制下。
本发明的计算机辅助系统可以进一步控制,以印刷用于食品的具有由政府规章和常规商业实践要求的任何或所有信息的标签或包装插页。例如,标签或包装插页可以包括成分列表和/或保证分析。
食物制造包括包装和帖标签可以在常规制造位点例如工厂处发生。或者,可以方便地安排以使用于食物的制造对于最终用户更本地地发生,例如在批发商或零售商房屋下在销售点处,例如宠物食物店。在一个实施方案中,食物组合物在分配位点处制备且递送给最终用户,例如响应由最终用户的定购,例如通过电话或经由通过因特网访问的网站。
在一个实施方案中,食物组合物通过混合者(compounder)根据处方的收据进行制备,所述处方来自提出由第一算法衍生的营养配方的兽医医师或营养学家。
在另一个实施方案中,在销售末端点处的最终用户输入表示先前对于特定动物选择的营养配方的编码,例如通过刷卡或扫描包含此种编码的芯片。计算机辅助混合装置,例如位于销售点处的混合和贩卖装置,随后基于由此编码的营养配方制备食物组合物,且将其递送给最终用户。
通过本发明的任何实施方案的方法制备的食物组合物其自身是本发明的进一步的实施方案。
在一个实施方案中,本发明的方法对于亚群的一个或多个个别动物不时重复,营养配方根据需要对于生理学状况或功能性基因概况随着时间过去的改变进行调整。此种改变可以至少部分由通过该方法的先前迭代制备的食物组合物的营养配方造成。迭代法可以提供喂养计划,例如从健康问题的纠正到该问题复发的预防的转变。
数据库:术语“数据库”在本文中指包含一个至多个数据集的数据集合的实际具体化,所述数据集可以配置在一个至多个数据库中。数据库因此包含在其中或在其上贮存此种数据的媒体。数据库可以包含超过一种此种媒体;然而,在此种情况下媒体在功能上连接。本文有用的媒体可以是用户可读的,如在印刷的电子数据表的情况下,但一般地且特别地鉴于目前预期的大量数据,此种媒体是计算机可读的。
本发明的数据库可以包含位于计算机上或与计算机电子连接的一个至多个媒体,该媒体在其中或其上贮存使动物物种或模型的功能基因组概况与下述至少一种相关的数据:(a)提供由其测定所述功能基因组概况的一种或多种组织和/或生物流体样品的动物的基因型和/或生理学状况;和(b)使动物物种或模型暴露于一种或多种生物活性膳食组分。数据配置为一个至多个数据库。经由计算机提交与功能基因组概况和/或生物活性膳食组分相关的询问后,由一个或多个数据库检索对询问的合适应答的信息。
根据一个实施方案,此种询问要求输出与关于动物受试者的基因型和/或生理学状况的输入数据有关的功能基因组概况数据。根据另一个实施方案,此种询问要求输出与关于动物受试者的功能基因组概况的输入数据有关的生物活性膳食组分数据。对此种询问的合适应答中可检索的信息可以表达为关于动物受试者的营养配方。
在本发明的一般数据库中,数据包含使功能基因组概况与提供由其测定所述功能基因组概况的一种或多种组织和/或生物流体样品的动物的基因型和/或生理学状况相关的第一数据集;和使功能基因组概况与动物模型暴露于一种或多种生物活性膳食组分相关的第二数据集。根据这个实施方案,信息可在对询问的合适应答中检索,所述询问要求输出对于受试者的基因型和/或生理学状况的输入数据合适的动物受试者的营养配方。
此种数据库中的数据任选地进一步包含第三数据集,其包含关于食物组合物的成分中生物活性膳食组分的含量。根据这个实施方案,信息可在对询问的合适应答中检索,所述询问要求输出对于受试者的基因型和/或生理学状况的输入数据合适的动物受试者的食物组合物。
根据相关实施方案,第三数据集进一步包含成分的成本,并且信息可在对询问的合适应答中检索,所述询问要求输出对于受试者的基因型和/或生理学状况的输入数据合适的动物受试者的成本最优化食物组合物。
在进一步的实施方案的数据库中,信息可在对询问的合适应答中检索,所述询问要求输出使关于动物受试者的功能基因组概况的输入数据与正常功能基因组概况相关。
在再进一步的实施方案的数据库中,信息可在对询问的合适应答中检索,所述询问要求关于输出(a)对维持正常功能基因组概况或(b)对使超常功能基因组概况更改至更正常状态有效的动物受试者的营养配方。
本发明的进一步实施方案是下文列出的那些。一个此种实施方案是选择用于动物受试者优选伴侣动物受试者的食物组合物的方法。该方法包括(a)访问用正常和超常功能基因组数据填充的数据库;(b)通过参照所述数据,评估与正常概况相关的受试者的功能性基因概况;(c)从用关于暴露于至少一种生物活性膳食组分的动物模型中的功能性基因概况的测试结果填充的数据库,鉴定倾向于使功能性基因概况转变成更正常状态的一种或多种生物活性膳食组分;和(d)选择包含所述一种或多种生物活性膳食组分的食物组合物。
在本发明的一个方面,食物组合物参照用关于食物成分和生物活性膳食组分的成本的数据填充的数据库进行选择。在另一个中,食物组合物对使功能性基因概况转变至更正常状态有效,且以靶成本或低于靶成本进行配制。在另一个中,数据库贮存在一个或多个媒体中。在另一个中,能够访问一个或多个媒体的计算机用于评估功能基因组数据。在进一步的方面,该方法进一步包括用组合物饲喂动物受试者,以防止受试者中疾病状态的发展,增强受试者的健康,使受试者的功能性基因概况从超常转变至正常状态,或实现受试者的功能性基因概况的改变。在另一个中,正常和超常功能基因组数据得自处于健康和疾病状态中的动物群体的组织和/或生物流体的分析。此种群体可以至少部分由表型参数(包括甲状腺机能亢进的严重性)进行限定。
另一个实施方案是配制用于动物受试者的食物组合物的方法。该方法包括(a)访问含有这样的数据的第一数据集,所述数据将猫科动物NIS基因的受试者的功能性基因概况(如从一个或多个组织和/或生物流体样品测定的)与正常功能性基因概况联系起来;(b)访问包含关于个别生物活性膳食组分和/或其组合对一个或多个模型测试系统中的功能性基因概况的作用的信息的第二数据集;和(c)计算包含生物活性膳食组分或其组合的制剂,所述生物活性膳食组分或其组合当用作食物组合物时,有效逆转或减弱受试者的功能性基因概况从正常功能性基因概况偏移。
在一个实施方案中,制剂有效促进受试者的功能性基因概况至正常功能性基因概况的转变。在另一个中,该方法进一步包括访问包含与受试者的表型相关的信息的数据集。此种信息可以例如选自年龄、皮毛类型、大小和重量。在进一步的方面,该方法进一步包括访问包含关于制剂中每种生物活性膳食组分的活性形式、前体或代谢物的来源和成本的信息的数据集。在另一个中,由此种方法计算的制剂是成本有效的。在另一个中,正常功能性基因概况由来自动物群体的组织和/或生物流体的分析来确定。此种群体可以再次至少部分由基因型参数、至少部分由表型参数限定。在进一步的方面,至少一个数据集贮存在一个或多个媒体上。在另一个中,能够访问一个或多个媒体的计算机用于计算制剂。
设计用于甲状腺机能亢进的猫的动物食物组合物
在一个实施方案中,本公开描述设计动物食物组合物的方法。这种实施方案的一个方面涉及伴侣动物的目标疾病或病症的选择和涉及该疾病或病症或潜在引起该疾病或病症的蛋白和多肽(包括但不限于猫科动物NIS基因)的鉴定。这之后是测定一种或多种那些蛋白和多肽的表达或活性的增加或降低是否期望改善、调节或消除目标疾病或病症。通过筛选如本文所述的宠物食物组合物组分(常量营养素),已有可能鉴定生物活性膳食组分,其可喂给伴侣动物以例如通过有效地降低猫科动物NIS基因的表达或活性治疗目标疾病或病症。
因此,在一个实施方案中,本公开提供用于设计适合于治疗动物的疾病或病症的食物组合物的方法,该方法包括:(a) 鉴定目标疾病或病症、(b) 鉴定涉及该疾病潜在的病因学的多肽,例如,猫科动物NIS基因,(c) 测定所述鉴定的多肽的活性或表达的增加或降低是否会改善目标疾病或病症,(d) 进行至少一个多变量分析以鉴定能够以改善目标疾病或病症所需要的方式调节所述鉴定的多肽的活性或表达的生物活性膳食组分,和(e) 配制包含所述生物活性膳食组分的食物组合物。在本文中,例如,甲状腺机能亢进可与猫科动物NIS基因的表达水平的实质增加相关。
本公开提供用于鉴定减少甲状腺的碘摄取和抑制甲状腺激素的合成的膳食成分的方法和试剂。本文公开的方法包括使用分离的基因片段以在试验物质的存在和不存在下形成基因表达概况数据,所述分离的基因片段编码猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的一部分。采用那些方法,已有可能鉴定可包括在罹患甲状腺机能亢进的猫科动物的膳食中以治疗该病症的物质。
本公开也提供用于设计适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的宠物食物组合物的方法,该方法包括:(a) 访问至少一个第一数据库,其包含使来自动物的生物流体或组织样品的功能性基因概况与动物的生理学状况和任选的基因型联系起来的第一数据集,其中功能性基因概况是猫科动物NIS基因的概况,(b) 访问至少一个第二数据库,其包含与生物活性膳食组分对步骤(a)的功能性基因概况的影响有关的第二数据集;(c) 采用利用第一和第二数据集的第一算法,处理限定亚群(例如罹患甲状腺机能亢进的猫科动物)的生理学状况和任选的基因型的输入数据,以得到可用于选择和制备用于该动物亚群的食物组合物的营养配方;和(d) 基于所述营养配方制备食物组合物;其中所述食物组合物适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
本发明也涉及用于诊断猫科动物的甲状腺机能亢进的组合物和方法以及鉴定可用于治疗猫科动物的甲状腺机能亢进的物质和配制含有这些物质的食物组合物的方法。
在这个实施方案的某些方面,第一数据集得自从代表一系列基因型和生理学状况的多个个体动物收集的样品,所述动物包括罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。在一个方面,得自个体动物的每个这样的样品与起源记录关联,所述起源记录包含与限定个体动物在收集样品时的基因型和生理学状况有关的动物志数据。在这个实施方案的另一方面,动物志数据包含一个或多个与基因型有关的数据项,其选自品种、亲本品种、谱系、性别、皮毛类型和明显的遗传性病症和疾病,特别是甲状腺机能亢进。在这个实施方案的另一方面,动物志数据包含一个或多个与生理学状况有关的数据项,其选自年龄、重量、兽医史、生殖史、现有的健康或疾病状态、食欲、身体活动水平、精神敏度、行为异常和性情,并且特别是甲状腺机能亢进的存在情况和罹患甲状腺机能亢进的程度。
在这种方法的特定的方面,第一数据集包含与关于选自DNA、RNA、蛋白、代谢物和生物标记物的一种或多种组分的样品分析有关的数据,而第二数据集得自包括将动物模型暴露于不同水平的一种或多种生物活性膳食组分的受控试验。
在这种方法的另一个特定的方面,输入数据包含与限定罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的基因型和生理学状况相关的动物志数据。在这种方法的又另一个方面,输入数据包含得自从未患有甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物得到的生物流体或组织样品的分析数据。在这种方法的其它特定方面,输入数据包含得自从罹患轻度甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物以及从罹患严重的甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物获得的生物流体或组织样品的分析数据。
本公开也涉及通过以上用于设计宠物食物组合物的方法制备的食物组合物,其示例性实例在下文描述,其用于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
因此,本文提供用于设计供罹患疾病或病症的动物的食物组合物的方法,其包括鉴定可用于改善动物所罹患的疾病或病症的影响的生物活性膳食组分。在这个实施方案的特别的示例性方面,疾病或病症是甲状腺机能亢进和患病动物是猫科伴侣动物。
在一个实施方案中,本公开提供治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法。在一个方面,本公开提供治疗猫科伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法。
在另一个实施方案中,本公开提供可用于治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法的组合物。在一个方面,本公开提供可用于治疗猫科伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法的组合物。
在这些实施方案的特定方面,喂给需要治疗的甲状腺机能亢进伴侣动物包含有效量的生物活性膳食组分的宠物食物组合物,所述有效量的生物活性膳食组分足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性,例如,但不限于本文描述的猫科动物NIS基因的活性。
在某些实施方案中,被生物活性膳食组分抑制的多肽选自甲状腺过氧化物酶、钠/碘同向转运蛋白(NIS)、甲状腺氧化酶、甲状腺内I型5’-脱碘酶、甲状腺刺激激素受体、潘蛋白、单羧酸转运蛋白8及其组合。
也提供用于设计适合于治疗动物的疾病或病症的食物组合物的方法。
探针
可用于本发明的实践和用于鉴定猫科动物样品的猫科动物生物标记物的探针包含SEQ ID NO:1或其互补序列的10-50、15-40、20-30个连续的核苷酸。在特定的实施方案中,探针包含SEQ ID NO:1或其互补序列的约25个连续的核苷酸。探针序列对应于用于由Affymetrix生产的专有猫科动物基因芯片(如Affymetrix Feline GeneChip?所鉴定的)的探针识别编号,如在本说明书中更全面地描述的。HP06947_at对应于SEQ ID NO. 1,其可用于杂交至猫科动物NIS基因mRNA序列。
生物标记物
可用于本发明实践的生物标记物是SEQ ID NO:1的猫科动物NIS基因片段及其SEQ ID NO:2的编码肽,如在下文和在本说明书所附的序列表中更全面地描述的。
在本发明的某些实施方案中,猫科动物可具有如通过本领域公认的临床测量所限定的正常甲状腺功能,本发明的方法可用于在这样的猫科动物中预测、检测和诊断导致甲状腺机能亢进病症的从正常状态向异常状态的改变。
在另一个实施方案中,本发明的方法可通过使用检测基因表达变化例如NIS基因表达水平的变化的阵列来实施。在一个方法中,这样的阵列是DNA微阵列。可通过测量可以是多核苷酸或多肽或蛋白的该基因的表达产物来测定活性或表达水平。
在另一个实施方案中,本发明的方法可通过使用检测基因表达变化或者一个或多个基因或它们的表达产物的活性水平的阵列实施,所述基因或其表达产物选自:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子。在这个方法的一个方面,这样的阵列是DNA微阵列。一个或多个基因的活性或表达的水平可通过测量这样的基因的表达产物来测定,所述基因的表达产物可以是多核苷酸或多肽或蛋白。
在一个方面,本发明包括使组织样品或体液试样与在猫科动物中检测一个或多个基因或这样的一个或多个基因的表达产物的试剂接触,所述基因或其表达产物选自:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子。所述试剂可以是与常规的测定工具联合使用的抗体或核酸探针,例如固定在固相、微孔滴定孔、管、测验片(dipstick)或其它常规的工具上。
在另一方面,本发明包括使组织样品或体液specimen与在猫科动物中检测一个或多个基因或这样的一个或多个基因的表达产物的试剂接触,所述基因或其表达产物选自:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子。所述试剂可以是与常规的测定工具联合使用的抗体或核酸探针,例如固定在固相、微孔滴定孔、管、测验片或其它常规的工具上。
本发明方法的另一个实施方案包括单独或者与使用多肽和/或多核苷酸的基因表达阵列显示组合使用常规的测定工具在猫科动物中测定基因表达,这样的常规的测定工具包括ELISA、RIA、免疫印迹测定、原位杂交、RNA印迹分析、蛋白质印迹分析和Luminex X-Map?分析中的一种或多种。
在进一步的方面,本发明涉及包含特异性地杂交于核酸或其片段的一个或多个核酸探针的组合物,所述核酸或其片段编码本发明的生物标记物,例如SEQ ID NO:1。在这个实施方案的特定方面,核酸探针特异性地杂交于SEQ ID NO:1的编码序列(或其互补序列),即编码SEQ ID NO:2的肽序列所包含的肽序列。在这个实施方案的另一方面,本公开提供包含特异性地杂交于核酸或其片段的一个或多个所述核酸探针的组合物,所述核酸或其片段编码NIS蛋白或其部分。
在另外的方面,本公开提供包含特异性地结合于由表达本发明生物标记物的基因编码的多肽的抗体的组合物。特别地,本公开提供包含与例如其人或犬科动物同源物相比选择性地结合猫科动物NIS蛋白的抗体的组合物。在另一方面,本公开提供包含与例如其人或犬科动物同源物相比选择性地结合SEQ ID NO:2肽序列的抗体的组合物。
本文进一步考虑,本发明的方法可与能检测甲状腺机能亢进的身体和形态学特征的传统诊断技术联合使用。
本公开的进一步的方面是用于猫科动物的甲状腺机能亢进的诊断和/或预后的方法,其中所述方法包括以下步骤:获得至少一个来自动物的组织样品或体液试样;测定得自所述动物的所述至少一个样品或试样中的一个或多个生物标记物(例如NIS基因的生物标记物)的量,其中所述生物标记物是多肽、蛋白、RNA、DNA、多核苷酸或其代谢物。
本发明的其它和进一步的目标、特征和优点对本领域技术人员而言将是显而易见的。
除非另外指明,本发明的实践可使用有机化学、聚合物技术、分子生物学(包括重组技术)、细胞生物学、生物化学和免疫学的常规的技术和描述,其在本领域的技术范围内。这样的常规技术包括聚合物阵列合成、杂交、连接和采用标记的杂交检测。合适技术的具体说明可通过参照本文以下实例进行。然而,当然也可采用其它等同的常规程序。
本发明也构思了附接于固体基片的聚合物的许多用途。这些用途包括基因表达监测、概况分析、库筛选、基因分型和诊断。基因表达监测和概况分析方法可见于美国专利号5,800,992、6,013,449、6,020,135、6,033,860、6,040,138、6,177,248、6,309,822和6,344,316。因此,基因分型和用途见于美国系列号60/319,253、10/013,598和美国专利号5,856,092、6,300,063、5,858,659、6,284,460、6,361,947、6,368,799和6,333,179中。其它用途体现于美国专利号5,871,928、5,902,723、6,045,996、5,541,061和6,197,506中。
本领域技术人员将认识到,体现于本发明中的产物和方法可应用于各种系统,包括商业可获得的基因表达监测系统,其涉及采用本领域已知的各种方法用各种材料构建的核酸探针阵列、膜印迹、微孔、珠和样品管。因此,本发明不限于任何特定的实施方案,本发明的具体实施方案的以下描述仅仅为了举例说明的目的。
在一优选的实施方案中,基因表达监测系统可包含核酸探针阵列(包括寡核苷酸阵列、cDNA阵列、斑点阵列等)、膜印迹(例如用于杂交分析如RNA印迹、蛋白质印迹、斑点印迹等),或微孔、样品管、珠或纤维(或包含结合核酸的任何固相支持体)。基因表达监测系统也可包含溶液中的核酸探针。
本发明也构思了涉及扩增的样品制备。基因组样品可通过各种机制扩增,其中一些机制可采用PCR。样品可在阵列上扩增。参见,例如美国专利号6,300,070和美国专利申请系列号09/513,300。
其它合适的扩增方法包括连接酶链反应(LCR) (如Wu和Wallace,Genomics 4,560 (1989)、Landegren等Science 241、1077 (1988)和Barringer等Gene 89:117 (1990))、转录扩增(Kwoh等,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86,1173 (1989)和WO88/10315)、自维持序列复制(Guatelli等,Proc. Nat. Acad. Sci. USA,87,1874 (1990)和WO90/06995)、目标多核苷酸序列的选择性扩增(美国专利号6,410,276)、共有序列引发的聚合酶链反应(CP-PCR) (美国专利号4,437,975)、任意引发的聚合酶链反应(AP-PCR) (美国专利号5,413,909、5,861,245)和基于核酸的序列扩增(NABSA) (参见、美国专利号5,409,818、5,554,517和6,063,603,其各自通过引用结合到本文中)。可以采用的其它扩增方法描述于美国专利号5,242,794、5,494,810、4,988,617、6,344,316和美国系列号09/854,317,其各自通过引用结合到本文中。
样品制备和技术的另外的方法描述于Dong等, 基因组研究(Geneme Reseach) 11,1418 (2001)、美国专利号6,361,947、6,391,592和美国专利申请系列号09/916,135、09/920,491、09/910,292和10/013,598中。
根据本发明的基因表达监测系统可用于促进在不同的细胞或组织、相同细胞或组织的不同亚群、相同细胞或组织的不同生理学状态、相同细胞或组织的不同发育阶段或相同组织的不同细胞群体中的表达的比较分析。在优选的实施方案中,本发明的比例扩增方法可提供足以促进试验样品中定量和定性差异的测量的可重现结果(即,在误差或置信度的统计学显著的边缘内)。
多核苷酸杂交测定是本领域熟知的。杂交测定程序和条件将根据应用而变化并依据已知的通用结合方法选择,包括在以下文献中提及的那些方法:Maniatis等. 分子克隆:实验室手册(Molecular Cloning: A Laboratory Manual) (第二版. Cold Spring Harbor,N.Y,1989);Berger和Kimmel酶学方法(Methods in Enzymology), 第152卷,分子克隆技术的指导(Guide to Melecular Cloning Techniques) (Academic Press,Inc.,San Diego,Calif.,1987);Young和Davis,P.N.A.S,80: 1194 (1983)。进行重复和受控杂交反应的方法和设备已经描述于美国专利号5,871,928、5,874,219、6,045,996、6,386,749和6,391,623中,其各自通过引用结合到本文中。在某些优选的实施方案中的配体之间杂交的信号检测。参见美国专利号5,143,854、5,578,832、5,631,734、5,834,758、5,936,324、5,981,956、6,025,601、6,141,096、6,185,030、6,201,639、6,218,803和6,225,625,美国专利申请60/364,731和PCT申请PCT/US99/06097 (作为WO99/47964公开),其各自为所有目的也通过引用全文结合到本文中。用于强度数据的信号检测和处理的方法和设备公开于,例如美国专利号5,143,854、5,547,839、5,578,832、5,631,734、5,800,992、5,834,758;5,856,092、5,902,723、5,936,324、5,981,956、6,025,601、6,090,555、6,141,096、6,185,030、6,201,639;6,218,803;和6,225,625,美国专利申请60/364,731和PCT申请PCT/US99/06097 (作为WO99/47964公开),其各自为所有目的也通过引用全文结合到本文中。
动物食物组合物的设计
本文提供用于设计用于罹患疾病或病症的动物的食物组合物的方法,其包括鉴定可用于改善所述动物所罹患的疾病或病症的影响的生物活性膳食组分。在这个实施方案的具体示例性方面,所述疾病或病症是甲状腺机能亢进和患病动物是猫科伴侣动物。本文描述的和如在实施例中阐述的方法提供用于鉴定生物活性膳食组分的方法和材料。本文也描述包含那些生物活性膳食组分的示例性宠物食物组合物,所述组合物可给予罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以治疗所述疾病。
用于甲状腺机能亢进的猫的治疗性宠物食物组合物
在一个用于患病动物的食物组合物的示例性实施方案中,鉴定诊断为甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物和T4的基础水平。此外,对获得各动物的甲状腺活组织检查并对以下的每一项测定基础表达水平:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子。配制一系列的食物组合物并喂给每一只动物持续合适的时间段,并采集血样用于测定甲状腺刺激激素(TSH)水平。制备食物组合物并采用主要组分分析即多变量分析的一种形式评估数据,以鉴定与甲状腺刺激激素(TSH)的增加(表明循环T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸水平的减少)相关的食物常量营养素。对显示甲状腺刺激激素(TSH)水平明显增加的受治疗动物进行活组织检查并对以下的每一项测定表达水平:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子。与TSH、TPO、TSHR、IT/潘蛋白、ThOX、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(单羧酸转运蛋白-8)中的一种或多种的表达降低相关的宠物食物组分(常量营养素)在此称为生物活性膳食组分。
蔬菜混合物、粟(millet)和番茄渣(tomato pomace)中的每一种被鉴定为包含导致钠/碘转运蛋白(NIS)的表达降低的生物活性膳食组分。也就是说,在这个实施方案的另一方面,精炼或分级分离如上的生物活性膳食组分,以鉴定一种或多种具有关于调节靶分子活性增加的特异性活性的分子或亚组分。在还有的另一方面,可采用使用适宜的细胞的系体外组织培养系统,补充、扩大或在可能时替代整个动物试验。这样的细胞系或指示剂系统例如可以经遗传工程改造,以在抑制或刺激一个或多个基因和它们的编码蛋白的表达水平或活性时,提供容易地测量的信号。在一特定的方面,提取和/或分级分离生物活性膳食组分,以提供制剂,测试所述制剂改变基因表达例如改变在组织培养细胞中的猫科动物NIS基因表达的能力。
在某些实施方案中,给予甲状腺机能亢进的伴侣动物包含有效量的第一生物学有效的营养素的食物组合物,其足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的第一多肽的表达或活性。在这个实施方案的另一方面,所述食物组合物还包含足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的第二多肽的表达或活性的有效量的第二生物学有效的营养素。在这些实施方案的另外的方面,所述食物组合物包含有限量的碘和硒盐之一或二者。在另外的进一步的方面,也给予患病的伴侣动物抗甲状腺药,其例如可选自甲巯咪唑、丙硫氧嘧啶、卡比马唑及其组合。
因此,在某些实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.1-少于约1 mg/kg的碘。在一些这样的实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.5 mg/kg的碘。在其它的这样的实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.3 mg/kg的碘。在还有的其它此类实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.15至约0.25 mg/kg的碘。在其它的此类实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.2 mg/kg的碘。如上所讨论的,碘是T3和T4的成分。如本文所用的碘指碘原子,而不提及其分子或离子形式,并包括存在于一种或多种化学形式例如碘化物、碘酸盐和高碘酸盐中的碘。
在还有的其它实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.1-少于约1 mg/kg的硒。在一些这样的实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.8 mg/kg的硒。在其它的此类实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.15至约0.65 mg/kg的硒。在还有的其它此类实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.4至约0.7 mg/kg的硒。在其它的此类实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.3至约0.65 mg/kg的硒。如上所指出的,硒具有维持正常甲状腺和碘代谢的作用,特别是通过控制调节T4向T3的转化的脱碘酶而进行。如本文所用的硒指硒原子,而不提及其分子或离子形式,并包括存在于一种或多种化学形式例如硒化物、亚硒酸盐和硒酸盐中的硒。
在还有的其它实施方案中,本发明的食物组合物包含以干物质计的约0.1-少于约1 mg/kg的碘和以干物质计的约0.1-少于约1 mg/kg的硒。在一些这样的实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.5 mg/kg的碘和以干物质计的约0.1至约0.8 mg/kg的硒。在其它的此类实施方案中,食物组合物包含以干物质计的约0.1至约0.3 mg/kg的碘和以干物质计的约0.15至约0.65 mg/kg的硒。在其它的此类实施方案中,食物组合物包含(1) 以干物质计的约0.1、约0.15或约0.2至约0.25、约0.3或约0.5 mg/kg的碘,和(2) 以干物质计的约0.1、约0.15、约0.3,或约0.4至约0.65、约0.7或约0.8 mg/kg的硒。
如上所指出的,也可给予动物、特别是甲状腺机能亢进的伴侣猫科动物抗甲状腺药。适合于以上讨论的治疗方法的抗甲状腺药包括例如亚硫脲类(thioureylenes)、苯胺衍生物、多元酚和锂盐。在某些实施方案中,所述方法包括给予猫科动物包含亚硫脲的抗甲状腺药。在某些实施方案中,所述方法包括给予包含甲巯咪唑的抗甲状腺药。在某些实施方案中,所述方法包括给予猫科动物包含丙硫氧嘧啶的抗甲状腺药。在某些实施方案中,所述方法包括给予包含卡比马唑的抗甲状腺药。在某些实施方案中,所述方法包括与喂给猫科动物本发明的宠物食物组合物联合的给予治疗有效量抗甲状腺药。在某些实施方案中,喂给猫科动物的宠物食物组合物包含给予猫科动物的抗甲状腺药。在一些这样的实施方案中,所述方法包括喂给猫科动物本发明的食物组合物,其包含治疗有效量的抗甲状腺药。抗甲状腺药可例如以衍生自无机酸或有机酸的盐形式给予。取决于具体的化合物,化合物的盐可以是有利的,这是因为盐的一种或多种物理特性例如在不同的温度和湿度中增强的药学稳定性或在水或油中的所需溶解度所致。盐优选地是药学上可接受的盐。
抗甲状腺药的优选的总日剂量(以单剂量或多个分剂量给予)典型地是从约0.001至约100 mg/kg体重,更优选地从约0.01至约30 mg/kg体重,和甚至更优选地从约0.01至约10 mg/kg体重。剂量单位组合物可含有这样的量及其多个亚剂量(submultiple),以组成日剂量。在许多情况下,重复给予抗甲状腺药多次。如果需要,可典型地使用每日多个剂量以增加总日剂量。影响优选的剂量方案的因素包括例如猫科动物的年龄、重量和状况;疾病的严重性;给药途径;药理学考虑,如所用的特定抗甲状腺药的活性、效力、药代动力学和毒理学概况;是否使用药物传递系统;和抗甲状腺药是否作为药物组合的部分给予。因此,剂量方案可以在宽泛围内变化,因而可不同于以上讨论的优选剂量方案。
在特定的实施方案中,可针对患病动物的疾病严重性和康复率定制治疗方法。例如,至于甲状腺机能亢进的伴侣猫科动物的治疗,这样的定制可考虑本文公开的一种或多种生物活性膳食组分的选择、食物组合物中每种组分的浓度、食物组合物中的碘和硒水平以及是否也给予患病动物抗甲状腺化合物。鉴于通过使用本发明方法期望的协同作用,这是特别明显的,所述方法提供多个介入点,其各自期望改善、调节或除去一个或多个促成伴侣猫科动物中甲状腺机能亢进的发展的潜在因素。
因此,本发明的治疗方法是便利并容易实施的。在某些实施方案中,将本发明的组合物饲喂给经诊断患有甲状腺机能亢进的猫科动物是足够的。在一些这样的实施方案中,所述组合物既不含有任何抗甲状腺药,也不是与喂给猫科动物所述组合物联合的给予猫科动物的此类药物。因此,这样的方法提供用抗甲状腺药的治疗的成本有效的备选。此外,这样的方法不引起归因于用抗甲状腺药的治疗的副作用,例如肾损害。最后,这样的方法导致更好的依从性,因为仅需要喂给猫科动物本发明的组合物,而不需要给予例如口服或局部抗甲状腺药物。如上所讨论的,在某些实施方案中,本发明的治疗方法包含喂给猫科动物包含抗甲状腺药的组合物。这样的治疗方法是更便利且更容易实施的,因为它们排除了例如口服或局部给予抗甲状腺药的需要。在某些实施方案中,本发明的治疗方法允许给予比仅给予药物治疗更少的抗甲状腺药,因为与喂给猫科动物本发明的组合物联合给予抗甲状腺药导致给予猫科动物的抗甲状腺药和喂给猫科动物的本发明组合物之间的协同协作作用。此外,本领域技术人员会知道或者可以喂给猫科动物本发明的单一组合物,或者可以在不同的时间间隔喂给猫科动物本发明的不同组合物。
在一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的蔬菜混合物;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在另一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的番茄渣;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物.
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的粟;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的蔬菜混合物,和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的大豆粉。
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的大豆粉和约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的大豆粉、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的大豆粉、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在另一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的番茄渣;和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的大豆粉;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的大豆粉、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的大豆粉、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的大豆粉、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的粟;和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的大豆粉;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约5%的大豆粉、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约5%的大豆粉、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约5%的大豆粉、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在另一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的蔬菜混合物,和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的马铃薯浓缩物。
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的马铃薯浓缩物和约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的马铃薯浓缩物、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的蔬菜混合物、约5%的马铃薯浓缩物、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在另一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的番茄渣;和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的马铃薯浓缩物;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的马铃薯浓缩物、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的马铃薯浓缩物、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的番茄渣、约5%的马铃薯浓缩物、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
在一个实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含足以抑制甲状腺素或三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性的膳食组分,所述组合物包含:
(a) 从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的粟;和从约0.1%至约20%、从约0.25%至约15%、从约0.75%至约12.5%、从约1%至约10%、从约2%至约8%、从约3%至约7%、从约4%至约6%或约5%的马铃薯浓缩物;
(b) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的蛋白;
(c) 从约10%至约50%、从约15%至约45%、从约20%至约40%或从约25%至约35%的脂肪;和
(d) 从约10%至约60%、从约20%至约50%、从约25%至约45%或从约30%至约40%的碳水化合物。
在特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约35%的马铃薯浓缩物、约30%的蛋白、约27%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约5%的马铃薯浓缩物、约35%的蛋白、约20%的脂肪和约35%的碳水化合物。
在还有的另一个特定实施方案中,本发明的方法包含喂给罹患甲状腺机能亢进的猫科动物以下组合物,其包含约5%的粟、约5%的马铃薯浓缩物、约20%的蛋白、约15%的脂肪和约57%的碳水化合物。
上述的蔬菜混合物可包含从任何一种或全部以下蔬菜制备的物质:抱子甘蓝(brussel sprouts)、甘蓝、花椰菜、羽衣甘蓝、苤蓝、芜菁甘蓝(rutabaga)、芜箐、萝卜及其组合。在这个实施方案的一个方面,蔬菜混合物还可包含芥菜、桃子、花生和草莓。
在其它实施方案中,本发明涉及适用于治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法的食物组合物,所述组合物包含足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分。因此,食物组合物包括可用于前述方法的上述组合物的每一种。
在还有的如上所指出的其它实施方案中,本发明的组合物是宠物食物组合物(即,组合物可包含一种或多种食物组合物)。在一些这样的实施方案中,所述组合物满足AAFCO的最低营养素——用于繁殖或维持的水平需要。参见AAFCO官方出版物(AAFCO Official Publication) 159-162页(2005)。在其它的此类实施方案中,宠物食物组合物包含低于用于繁殖或维持的AAFCO的最低需要(如宠物食物组合物包含比AAFCO推荐的量更少的碘和/或硒)。在某些实施方案中,宠物食物组合物被配制为干燥食品。在某些实施方案中,宠物食物组合物被配制为半潮湿食品。在某些实施方案中,宠物食物组合物被配制为潮湿食品。在某些实施方案中,宠物食物组合物被配制和制备为补充剂、点心(treat)、零食或部分或完全可食用的玩具。在某些实施方案中,宠物食物组合物包含两种或更多种食品的混合物。
在这些实施方案的某些方面,本公开的宠物食物组合物也可包含另外的成分,包括必需氨基酸和营养素。在一个实施方案中,本文所用的“必需氨基酸”指不能由生物体重新合成且因此必须在膳食中供应的那些氨基酸。本领域技术人员应该理解,必需氨基酸在不同物种之间是不同的,取决于生物体的新陈代谢。例如,通常理解的是,对于犬和猫的必需氨基酸为苯丙氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、酪氨酸、组氨酸和精氨酸。在其它实施方案中,在此公开的宠物食物组合物也补充有氨基酸赖氨酸。
另一个实施方案中,本文公开的宠物食物组合物也可包含“必需营养素”,如本文所用的,其指不能由机体合成的对正常机体运作所需要的营养素。必需营养素的种类包括维生素膳食矿物质、脂肪酸和氨基酸。本领域技术人员理解的是,视为必需的营养素在不同物种之间不同,取决于生物体的新陈代谢。例如,对于犬和猫的必需营养素包括维生素A、D、E、K、B1、B6、B12、核黄素、烟酸、泛酸、叶酸、钙、磷、镁、钠、钾、氯、铁、铜、锌、锰、硒和碘。如上所指出的,本文公开的宠物食物组合物中的碘和硒的量可以低于AAFCO阐述的推荐水平。
胆碱,通常被认为是B族复合维生素,可包括在半必需营养素中。此外,牛磺酸虽然在技术上不是氨基酸,但是半胱氨酸的衍生物,是猫的必需营养素。在还有的另一方面,本公开的宠物食物组合物也可包含肉碱,也称为L-肉碱(左旋肉碱),其是从氨基酸赖氨酸和甲硫氨酸合成的季胺化合物并负责将脂肪酸从细胞溶胶转运进入线粒体。
因此,在一个确定的实施方案中,可用于所公开的治疗甲状腺机能亢进的方法的宠物食物组合物可包含所公开的量的一种或多种以上鉴定的生物活性膳食组分,以及以上鉴定的水平的碘和硒(如碘酸钙、加碘盐和亚硒酸钠)并可进一步包含:猪肝、鸡、猪副产品、酿酒用米、玉米淀粉、葡萄糖、鸡脂肪(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、柠檬酸钾、碳酸钙、鱼油、硫酸钙、DL-甲硫氨酸、氯化胆碱、牛磺酸、维生素E补充剂、L-半胱氨酸、甘氨酸、单硝酸硫胺、抗坏血酸、氧化锌、硫酸亚铁、烟酸、β胡萝卜素、氧化锰、硫酸铜、盐酸吡哆醇、泛酸钙、维生素B12补充剂、核黄素、生物素、维生素D3补充剂和叶酸。
在另一个实施方案中,可用于所公开的治疗甲状腺机能亢进的方法的宠物食物组合物可包含一种或多种所公开量的以上鉴定的生物活性膳食组分,以及以上鉴定的水平的碘和硒(如碘酸钙、加碘盐和亚硒酸钠)并可进一步包含:水、猪肝、鸡、猪副产品、酿酒用米、玉米淀粉、葡萄糖、鸡脂肪(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、柠檬酸钾、碳酸钙、鱼油、硫酸钙、DL-甲硫氨酸、氯化胆碱、牛磺酸、维生素E补充剂、L-半胱氨酸、甘氨酸、单硝酸硫胺、抗坏血酸、氧化锌、硫酸亚铁、烟酸、β胡萝卜素、氧化锰、硫酸铜、盐酸吡哆醇、泛酸钙、维生素B12补充剂、核黄素、生物素、维生素D3补充剂和叶酸。
在另一个特定的实施方案中,可用于治疗甲状腺机能亢进的所公开方法的宠物食物组合物可包含一种或多种所公开量的以上鉴定的生物活性膳食组分,以及以上鉴定的水平的碘和硒(如碘酸钙、加碘盐和亚硒酸钠)并可进一步包含:鸡副产品粉(chicken by-product meal)、玉米麸粉、酿酒用米、动物脂肪(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、L-赖氨酸、乳酸、鸡肝香料、氯化钾、氯化胆碱、维生素E补充剂、硫酸钙、维生素(L-抗坏血酸-2-多磷酸盐(维生素C源)、维生素E补充剂、烟酸、单硝酸硫胺、维生素A补充剂、泛酸钙、核黄素、生物素、维生素B12补充剂、盐酸吡哆醇、叶酸、维生素D3补充剂)、牛磺酸、天然香料、碳酸钙、鱼油、矿物质(硫酸亚铁、氧化锌、硫酸铜、氧化锰)、L-肉碱(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、磷酸、β-胡萝卜素和迷迭香提取物。
在还有的另一个特定实施方案中,可用于治疗甲状腺机能亢进的所公开方法的宠物食物组合物可包含一种或多种所公开量的以上鉴定的生物活性膳食组分,以及以上鉴定的水平的碘和硒(如碘酸钙、加碘盐和亚硒酸钠)并可进一步包含:鸡副产品粉、动物脂肪(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、鸡肝香料、乳酸、玉米麸粉、氯化钾、L-赖氨酸、氯化胆碱、维生素E补充剂、维生素(L-抗坏血酸基-2-多磷酸盐(维生素C源)、维生素E补充剂、烟酸、单硝酸硫胺、维生素A补充剂、泛酸钙、生物素、维生素B12补充剂、盐酸吡哆醇、核黄素、叶酸、维生素D3补充剂)、碳酸钙、磷酸二钙、矿物质(硫酸亚铁、氧化锌、硫酸铜和氧化锰)、L-色氨酸、牛磺酸、盐酸葡糖胺、L-肉碱(用混合的生育酚和柠檬酸保存)、硫酸软骨素、磷酸、β-胡萝卜素和迷迭香提取物。
可包括在本文描述的组合物中的合适蛋白源的实例包括但不限于动物源如肉蛋白分离物、乳清蛋白分离物、其混合物等,以及蔬菜源,如玉米麸粉、小麦麸质、其混合物等。可包括在本文所述的组合物中的脂肪的合适来源的实例包括但不限于,家禽脂肪、牛脂、猪油、精选白色动物油脂(choice white grease)、豆油、玉米油、低芥酸菜籽油、葵花油、其混合物等。脂肪可完全掺入到食物组合物中,沉积在食物组合物之外,或两种方法的混合。可包括在本文所述的组合物中的合适碳水化合物源的实例包括但不限于另一种成分如蛋白源的组分,以及淀粉和谷物,如玉米、小麦、高粱、大麦、稻米、其混合物等。
在特定的实施方案中,可用于本文公开的方法的宠物食物组合物也可含有纤维补充剂,通常占从组合物的约1%至约5%。这样的纤维的合适的源包括但不限于整粒玉米、燕麦纤维、车前子籽壳、瓜尔胶、亚麻籽、粗大豆(soybean mill run)及其组合。
所公开的治疗方法和宠物食物组合物的示例性实施方案在以下段落中阐述。
在一个实施方案中,本公开提供用于治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法,该方法包括喂给有需要的伴侣动物以下宠物食物组合物,其包含足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分。
在这个实施方案的一个方面,所述多肽是选自以下的生物合成酶:甲状腺过氧化物酶、钠/碘同向转运蛋白、甲状腺氧化酶和甲状腺内I型5’脱碘酶及其组合。
在这个实施方案的一个方面,所述多肽选自甲状腺刺激激素、甲状腺刺激激素受体、甲状腺激素受体激活剂分子、潘蛋白和单羧酸转运蛋白8及其组合。
在这个实施方案的一个方面,伴侣动物是猫科动物。
在这个实施方案的一个方面,给予的宠物食物组合物包含生物活性膳食组分,其选自番茄渣、蔬菜混合物、粟、大豆粉、马铃薯浓缩物及其组合。在这个实施方案的一个方面,生物学活性物质以干物质计占宠物食物组合物的约0.1%至约20%。在这个实施方案的另一方面,生物学活性物质以干物质计占宠物食物组合物的约1%至约10%。
在这个实施方案的一个方面,给予的宠物食物组合物包含以干物质计的从约15至约45%的蛋白、从约15至约45%的脂肪、约20-50%的碳水化合物,和以干物质计的从约2至约8%的生物学活性物质。
在这个实施方案的一个方面,给予的宠物食物组合物包含以干物质计的从约25至约35%的蛋白、从约25至约35%的脂肪、约30-40%的碳水化合物和从约2至约8%的生物学活性物质。
在这个实施方案的一个方面,给予的宠物食物组合物包含以干物质计的0.1-少于约1 mg/kg的碘。
在这个实施方案的一个方面,给予宠物食物组合物包含以干物质计的0.1至约1 mg/kg的硒。
在这个实施方案的一个方面,该方法还包括给予治疗有效量的抗甲状腺药,例如其中抗甲状腺药选自甲巯咪唑、丙硫氧嘧啶、卡比马唑及其组合。
在另一个实施方案中,本公开提供宠物食物组合物,其中宠物食物组合物适用于治疗伴侣动物的甲状腺机能亢进的方法,所述组合物包含足以抑制甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸之一或两者的生物合成、转运或活性所需要的至少一种多肽的表达或活性的有效量的生物活性膳食组分。
在这个实施方案的一个方面,所述多肽是生物合成酶,其选自甲状腺过氧化物酶、钠/碘同向转运蛋白、甲状腺氧化酶和甲状腺内I型5’脱碘酶及其组合。
在这个实施方案的一个方面,所述多肽选自甲状腺激素受体激活剂分子、甲状腺刺激激素受体、潘蛋白、单羧酸转运蛋白8及其组合。
在这个实施方案的一个方面,伴侣动物是猫科动物。
在这个实施方案的一个方面,生物活性膳食组分选自番茄渣、蔬菜混合物、粟、大豆粉、马铃薯浓缩物及其组合。
在这个实施方案的一个方面,生物学活性物质以干物质计占宠物食物组合物的约0.1%至约20%。
在这个实施方案的一个方面,生物学活性物质以干物质计占宠物食物组合物的约1%至约10%。
在这个实施方案的另一方面,所述组合物包含以干物质计的从约15至约45%的蛋白、从约15至约45%的脂肪、约20-50%的碳水化合物和从约2至约8%的生物学活性物质。
在这个实施方案的另一方面,所述组合物包含以干物质计的从约25至约35%的蛋白、从约25至约35%的脂肪、约30-40%的碳水化合物和从约2至约8%的生物学活性物质。
在这个实施方案的另一方面,所述组合物包含以干物质计的约0.1-少于约1 mg/kg的碘。
在这个实施方案的另一方面,所述组合物包含以干物质计的约0.1至约1 mg/kg的硒。
在这个实施方案的另一方面,所述组合物包含治疗有效量的抗甲状腺药,其中抗甲状腺药选自甲巯咪唑、丙硫氧嘧啶、卡比马唑及其组合。
本公开因此包括用于设计适合于治疗动物的疾病或病症的食物组合物的方法,该方法包括:(a) 鉴定目标疾病或病症;(b) 鉴定涉及该疾病潜在的病因学的多肽;(c) 测定所述鉴定的多肽的活性或表达的增加或降低是否会改善目标疾病或病症;(d) 进行至少一个多变量分析以鉴定能够以改善目标疾病或病症所需要的方式调节所述鉴定的多肽的活性或表达的生物活性膳食组分;和(e) 配制包含所述生物活性膳食组分的食物组合物。
本发明不限于在此描述的特定方法、方案和试剂,因为它们可以变化。此外,本文使用的术语仅仅是为了描述具体实施方案的目的,并不意欲限制本发明的范围。
本文引用或参照的所有专利、专利申请、出版物和其它参考文献均通过引用以法律允许的程度结合到本文中。这些参考文献的讨论仅仅意欲概述其中作出的主张。
如贯穿本文所用的,范围用作描述处于所述范围内的各个值和每一个值的速记法。所述范围内的任何值可被选作所述范围的端点。此外,本文引用的所有参考文献均通过引用以其全部结合到本文中。在本公开的定义和引用的参考文献的定义有抵触的情况下,以本公开为准。
实施例
实施例1:鉴定在甲状腺机能亢进猫科动物(猫)中具有改变的表达的基因
在以下实施例中,对通过DNA微阵列分析对其获得基因表达数据的猫作出报告,建立选择标准以鉴定作为猫科动物(猫)中甲状腺机能亢进的合适生物学标记物的某些基因和表达的蛋白。技术工作者可在用于分析基因芯片数据的许多算法中选择。这些包括MASS统计学算法、探针对数强度误差评估(probe logarithmic intensity error estimation, PLIER)和稳健多芯片分析(RMA)。处理算法在以下参考文献中详细讨论:Li, C. Mo, 2001, 寡核苷酸阵列的基于模型的分析:表达指数计算和异常值检测(Model-based analysis of oligonucleotide arrays: expression index computation and outlier detection), Proc. Acad. Sci. USA, 第98卷:31-36;Irizarry R.A.等, 高密度寡核苷酸阵列探针水平数据的探测、标准化和概述(Exploration, normalization and summaries of high density oligonucleotide array probe level data), Biostatistics, 2003, 第4卷:249-264; Irizarry等, Affymetrix基因芯片探针水平数据的概要(Summaries of Affymetrix GeneChip probe level data), Nucleic Acid Res., 2003, 卷31(4): e15;和Fan, W., A.等, 一类分析基因芯片基因表达分析阵列数据的模型(A class of models for analyzing GeneChip gene expression analysis array data), BMC Genomics, 2005, 第16卷: 6-16; Zhou, L.等, 基于一般对数的Affymetrix基因芯片的表达指数(An expression index for Affymetrix GeneChips based on the generalized logarithm), Bioinformatics, 2005, 卷21(21): 3983-3989和Hein A.K.等, BGX:分析Affymetrix基因芯片数据的完全贝叶斯积分方法(BGX:a fully Bayesian integrated approach to the analysis of Affymetrix GeneChip data), Biostatistics, 2005, 第6卷: 349-373。
在以下实施例中的原始数据采用GeneSpring 7.0版本(GS)软件(Agilent Corporation)分析并采用R-Bioconductor (RB)免费软件验证。采用两个软件包从通过Affymetrix Instrument生成的CEL文件计算探针强度。分别采用R-Bioconductor和GeneSpring软件计算每探针的存在/不存在/临界调用和P-值。
对于任何给定的分析,测定基因表达数据为“上”或“下”调。关于基因是“上调”还是“下调”的决定基于倍数变化,对于每个个体探针,倍数变化计算为治疗强度/对照强度。如果其值减少约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%或约50%或更多的值,则认为倍数变化为下调的,而如果其增加约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%或约50%或更多的值,则认为倍数变化为上调的。此外,探针对于进一步的详细检查视为有意义的,如果其在正被比较的条件(治疗或对照)的仅一种中被称为存在,且在另一种中为“不存在”或“临界”,并且倍数变化根据使用的软件是显著的。
实施例2:血样收集和RNA分离
采集血并根据生产商在PAXgene手册中的说明书处理。在分离RNA前,PAXgene管在-20℃贮存。根据生产商的说明书,采用PAXgene血液RNA分离试剂盒(PAXgene Blood RNA Isolation Kit) (Qiagen, p/n 762164),从PAXgene RNA采血管(VWR, p/n 77776-026)分离RNA。根据生产商的说明书,采用Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies)和RNA 6000 Nano芯片试剂盒(Agilent, p/n 5067-1511),测定RNA的数量和性质。用28S:18S核糖体RNA比例和RNA integrity number (RIN;Agilent 2100 RIN Beta Version Software)测定RNA完整性。纯化的RNA样品在-80℃贮存。
实施例3:从组织分离RNA
从猫科动物收集组织并切成小片,置于冻存管并立即在液氮中冷冻。使用Tissue Lyser (SOP编号. 版本:LAB-LS-028.3)将组织样品匀浆。根据生产商的说明书,使用RNeasy RNA Isolation Kit分离RNA。使用NanoDrop 1000分光光度计(Thermo Scientific),通过260和280 nm处的吸光度读数对所有提取的RNA样品进行定量。RNA性质根据生产商的说明书,使用2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies)测定。用28S:18S核糖体RNA比例和RNA integrity number (RIN;Agilent 2100 RIN Beta Version Software)测定RNA完整性。纯化的RNA样品在-80℃贮存。
实施例4:探针制备
从NuGEN Technologies, Inc. (San Carlos, CA, USA)获得标记和扩增试剂,包括Ovation RNA Amplification System V2 (p/n 3100-A01)、Ovation? Whole Blood Solution (p/n 1300-A01)和Encore Biotin Module (p/n 4200-A01)。生物素化cDNA靶根据生产商的说明书制备。双链cDNA从50 ng总RNA合成,随后经线性等温扩增(SPIA Amplification?)步骤,以产生单链cDNA。断裂后接着进行将生物素连接于扩增探针的直接标记方法。探针纯化采用RNAClean XP (一种用于纯化和清洁合成的cDNA的磁珠产品(Beckman Genomics, p/n A63987))进行。
实施例5:阵列杂交和处理
于45℃预杂交10分钟后,使4.4 μg各目标cDNA与Affymetrix杂交对照品(Affymetrix, p/n 900454)在杂交缓冲夜中混合和并于45℃与Affymetrix Feline-2 GeneChip?杂交16-18小时。在除去杂交混合合剂后,在射流工作站用低严格性缓冲液(含EDTA、0.01% Tween 20的6 X标准磷酸盐盐水)和高严格性缓冲液(100 mM N-吗啉代乙磺酸(MES)、0.1 M NaCl和0.01% Tween 20)洗涤GeneChips?并用SAPE (链霉抗生物素藻红蛋白, Invitrogen, p/n S-866)染色。这种过程之后是与正常山羊IgG和生物素化小鼠抗链霉抗生物素抗体(Vector Lab, BA-0500)一起温育,接着用SAPE再次染色。将芯片在GeneChip? Scanner 3000 7G (Affymetrix Inc., Santa Clara, CA)上扫描以检测杂交信号。在每次扫描后立即手工进行图像检查(GeneChip?表达分析技术手册(GeneChip? Expression Analysis Technical Manual). P/N 702232 Rev. 3, 第II和III章)。
实施例6:数据分析
使用用于Gene Expression Data软件(Partek Incorporated, 12747 Olive Blvd., Suite 205, St. Louis, Missouri 63141, U.S.A. http://www.partek.com/partekgs_geneexpression)的Partek? GS (Partek Inc.、St. Charles、MO)进行数据分析。利用Robust Multichip Average (RMA)算法(Rafael. A. Irizarry, Benjamin M. Bolstad, Francois Collin, Leslie M. Cope, Bridget Hobbs and Terence P. Speed (2003), Affymetrix基因芯片探针水平数据的总结(Summaries of Affymetrix GeneChip probe level data), Nucleic Acids Research 31(4): e15)进行GeneChip?样品的背景调整、标准化和探针水平总结。进行ANOVA分析以找出任何两组之间的显著差异性地表达的基因,其最小FDR控制在0.1和各方向上的倍数变化为1.25。基于经验的研究显示,Feline-2 GenChips?的相关背景噪音水平为1.3倍。因此,报告提出的所有分析使用+/- 1.25倍截止值。此外,选择0.1的假发现率阈值(意指观测值的10%出于偶然)作为可接受的统计学显著性的最低水平。
实施例7:详细的RNA分离程序.
材料和方法. 以下通用程序可用于从猫科动物的组织样品和猫科动物中分离RNA,用于如本说明书的实施例中进一步描述的利用基因芯片进行的基因表达概况分析。本领域普通技术人员将显而易见的是,这些程序或其修改,如在本领域内公认的,可应用于从组织或体液样品分离RNA,供采用本领域普通技术人员可获得的各种分析程序、特别是微阵列技术进行的进一步基因表达分析。
来自组织的核糖核酸(RNA)的分离. 可收集组织样品,在液氮中冷冻,解冻,然后用研钵和研棒磨碎,使其均质化并转移到50 ml锥形瓶中。然后按照生产商的说明书(Invitrogen)用TRIzol? RNA提取方法处理均质后的组织样品,以产生高质量的RNA,然后对其进行进一步基因组分析。
材料:冰、液氮、冷冻的猫科动物组织、TRIzol?裂解试剂、最低99%的氯仿、异丙醇、70%乙醇(用无水乙醇和去离子的无RNA酶的水制备)、RNA酶Zap?、去离子水、RNA Storage Solution?(来自Ambio)。
仪器:Ultra-Turrax T25 Power均质机、Beckman Coulter Allegra 25R离心机、Eppendorf离心机、镊子、解剖刀、硬质切面即切肉板、1.5mL无DNA酶和RNA酶/无菌微量离心管、50mL无DNA酶和RNA酶/无菌的一次性聚丙烯管、P1000、P200、P20、P10和P2 Rainin Pipetman移液器、适合于P1000、P200、P20、P10和P2移液器的过滤吸头、无DNA酶和RNA酶/无菌且无棉绒的擦拭物(lint free wipe)。
准备:制备含4 mL TRIzol?的50 mL聚丙烯管(每一组织选择一支管用于RNA分离)。
组织均质化:向能容纳液氮的容器中装入3-4勺液氮。将一片冷冻组织立即放入前述容器中(组织应约为豌豆大小),将组织放入适当标记的50 mL聚丙烯管中(其已含有4 mL TRIzol?)。随即用Ultra-Turrax T25 Power均质机开始均质化。在最高设置(6)下均质10-15秒。将样品于冰上再冷却10-15秒,然后重复。持续直到组织完全均质化且溶液变浑浊。完全均质化后,盖上50 mL管,返回冰上。让均质化的组织在室温下孵育5分钟,然后进行分离程序。
实施例8: RNA制备程序.
RNA分离:一般遵照与TRIzol?试剂一起提供的Invitrogen说明书中所给的程序。将均质化的样品分装入4个1.5 mL的微量离心管中,每管1 mL等分试样。向每1 mL等分试样中加入200 μL氯仿。盖上离心管,涡旋15秒,然后上下振荡。结果应为粉红色乳状液体。让离心管在室温下孵育2-3分钟。4℃下将该管以14,000 rpm离心15分钟。将水相(顶层)转移到1.5 mL的无菌微量离心管中。应该转移到新管中的水相的典型体积约为500 μL。确保不要转移任何中间相或下相。通过向含有水层的每一微量离心管中加入500 μL异丙醇,从溶液中沉淀RNA。上下振荡管至少20秒。让样品在室温下孵育10分钟。让样品于4℃下以14,000 rpm离心10分钟。通过吸走液体小心移除上清液,确保沉淀物无损失。加入1 mL 70%的乙醇以洗涤沉淀物。通过轻弹管(或于实验台上叩敲管)使沉淀物移出,振荡混合。于4℃下以8,200 rpm离心5分钟。通过吸走液体小心移除上清液,确保沉淀物无损失。用无棉绒的擦拭物小心吸去过量的乙醇,以确保沉淀物干燥。将各沉淀物重悬于30 μL RNA储存液中。通过移液器吹打轻轻混合直到RNA回到溶液中,然后于-80℃保存。可能有必要在低速下涡旋样品几秒钟以促进RNA重悬。如果这是必要的,在冷冻之前,使用微量离心机将样品离心。
实施例9:RNA清洁:根据RNeasy? Mini Handbook (小手册)的程序
使用Rneasy Mini试剂盒从OptiCell室中培养的细胞中分离RNA。用从哺乳动物细胞系培养的细胞分离优质RNA,然后将其用于之后的下游基因组分析。所有与细胞培养相关的工作都在严格无菌条件下完成。
试剂:10X PBS、去离子H2O、无水乙醇、RNA储存液、β-巯基乙醇、RNA酶Zap?、RLT缓冲液和RW1缓冲液及RPE缓冲液(提供RNeasy Mini试剂盒中)。
仪器/材料:RNeasy Mini试剂盒、QIAshredder旋转柱、OptiCell刀、20 mL无菌注射器、OptiCell吸头、细胞刮棒、P1000 Pipetman移液器(Rainin)、P200 Pipetman移液器(Rainin)、100-100 μL过滤移液器吸头、1-200 μL过滤移液器吸头、无菌转移移液器、55 mL无菌溶液盆、1.5 mL无菌微量离心管和Eppendorf微量离心机。
溶液:RLT缓冲液(在RNeasy Mini试剂盒中提供的储液);在开始方案之前向每10 mL RLT缓冲液中加入100 μL β-巯基乙醇。70%乙醇:通过加入35 mL无水乙醇到15 mL无RNA酶的去离子水中来制备50 mL 70%的乙醇。1X PBS:无RNA酶的水。用0.22 μm的滤器过滤溶液。
程序:从OptiCell 室中移出细胞(一次处理一个OptiCell)。显微镜下检查细胞以确保在分离RNA之前细胞是活的。移除并丢弃细胞培养基。用OptiCell刀切除顶膜,暴露在下层膜上的细胞。用1X PBS洗涤附着有细胞的膜三次。移液器吸取600 μL RLT缓冲溶液(含有β-巯基乙醇)到附着有细胞的膜的中央。使用细胞刮棒,在膜的整个表面上轻轻铺开RLT缓冲液,然后在一角收集液体。移液器吸取全部体积的RLT缓冲液,放入到QIAshredder旋转柱中。
RNA的分离:将QIAshredder旋转柱以14,000 rpm离心2分钟。丢弃旋转柱但保留收集管及其内容物。向收集管中加入600 μL 70%的乙醇,通过移液器吸取来充分混合(此时总体积=1.2 mL)。将600 μL细胞裂解液转移到RNeasy微型柱中,以14,000 rpm离心15秒。丢弃穿流液(flow through)但保留收集管和旋转柱。将剩余体积的细胞裂解液(约600uL)转移到旋转柱中,重复离心。丢弃穿流液但保留收集管和旋转柱。加入700 μL RW1缓冲液到旋转柱中。以14,000 rpm离心15秒以洗涤柱子。丢弃穿流液和收集管。将旋转柱转移到新的2 mL收集管中,并向柱中加入500 μL RPE缓冲液。以14,000 rpm离心15秒。丢弃穿流液,保留收集管/柱。向柱中再加入500 μL RPE缓冲液。以14,000 rpm离心2分钟。将旋转柱转移到1.5 mL收集管中。直接加入30 μL RNA储存液到硅胶膜上,以14,000 rpm离心1分钟来洗脱RNA。于-70℃保存最终的RNA。
RNA 6000 Nano测定。使用Agilent 2100 Bioanalyzer和RNA 6000 Nano测定,针对质量分析分离自培养的哺乳动物细胞、淋巴细胞或组织的RNA。
试剂:RNA 6000 Nano凝胶基质、RNA 6000 Nano染料浓缩液、RNA 6000 Nano标记物(以上所有试剂均包含于RNA 6000 Nano测定试剂盒中,Agilent)、RNA 6000梯带、RNA酶Zap和无RNA酶的水(来自Ambion)。
仪器/其它材料:Agilent Chip Priming Station (Agilent)、RNA 6000芯片(Agilent)、电极清洁器、P2、P10、P200和P1000 Rainin Pipetman移液器、无菌无DNA酶/RNA酶的过滤移液器吸头、无菌1.5 mL微量离心管、涡旋仪、IKA涡旋混合器、微量离心管和加热块。
程序:程序由Agilent Technologies 的2003年11月版的RNA 6000 Nano测定中的试剂盒指南给出。遵照指南中给出的程序,但有下列改动:第17页凝胶制备-不是将过滤后的凝胶分成每份65 μL的等分试样,而是将过滤后的母凝胶保留在原来的微量离心管中,当需要时再等分成65 μL;第22页加入RNA 6000 Nano标记物-将1 μL无RNA酶的水(而不是RNA 6000 Nano标记物)加入到不含有样品的各样品孔中。这不但节约了标记物的用量,而且还可用作阴性对照以查看没有任何试剂被污染,包括无RNA酶的水;第23页加入梯带和样品-让样品和RNA 6000梯带在71℃下再热变性30秒(总共2.5分钟);第26页启动芯片运行-从测定菜单中选择“真核生物总RNA Nano”选项。
实施例10:Affymetrix基因芯片表达分析.
基因表达采用专有的Affymetrix Feline GeneChip?分析。将总RNA反转录为cDNA。该cDNA用于产生cRNA,让所述cRNA碎裂,用作基因芯片杂交的探针。洗涤基因芯片,用Affymetrix激光扫描仪测量杂交信号。然后按照厂家的说明书验证杂交数据并使其标准化用于进一步分析。
仪器:Eppendorf微量离心机、1.5 mL无DNA酶和RNA酶/无菌微量离心管、50 mL无DNA酶和RNA酶/无菌一次性聚丙烯管、P1000、P200、P20、P10和P2 Rainin Pipetman移液器、用于P1000、P200、P20、P10和P2移液器的无DNA酶和RNA酶/无菌的过滤移液器吸头和Peltier Thermal Cycler PTC-200。
程序:严格遵照基因芯片表达分析技术手册(Affymetrix版权1999-2003)中所述的所有程序。使用5微克总RNA用于cDNA的第一链合成。使用Peltier Thermal Cycler PTC-200或加热块控制反应和探针变性的温度。用带BioAnalyer 2100的RNA NanoDrop芯片实施质量控制。猫科动物基因芯片使用100形式(Midi阵列)。
实施例11:甲状腺机能亢进的猫科动物的基因表达
按照前面的实施例,采用罹患轻度和重度甲状腺机能亢进的猫科动物进行研究,以测定这些动物和正常猫科动物之间的潜在基因表达差异。使用本说明书实施例中所述程序,从统计学上相关数量的健康的、罹患轻度甲状腺机能亢进的和罹患重度甲状腺机能亢进的猫科动物中制备组织和体液样品。这些研究包括基因表达数据的测量,其针对尤其是以下的一种或多种的表达比较正常猫科动物与患病猫科动物:钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子,即包括但不限于在图1中鉴定的基因。在特定的实施方案中,这些研究包括基因表达数据的测量,其针对猫科动物NIS基因的的表达比较正常猫科动物与患病猫科动物。
实施例12:鉴定生物活性膳食组分的细胞培养方法
生物活性膳食组分为可以导致甲状腺激素的水平降低或减轻甲状腺机能亢进的作用的其它生物学作用的方式改变一个或多个基因的表达的食物组分。这些生物活性膳食组分可例如通过在组织培养中使合适的细胞与例如食物组分的提取物接触,并测量尤其涉及甲状腺激的生产、转运或利用的一个或多个基因的表达水平来鉴定,所述基因包括但不限于钠/碘转运蛋白(NIS)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、甲状腺刺激激素受体(TSHR)、碘转运蛋白(IT;潘蛋白)、甲状腺氧化酶(ThOX)、T4甲状腺素脱碘酶(如甲状腺内I型5’-脱碘酶)、单羧酸转运蛋白(如单羧酸转运蛋白-8)和甲状腺激素受体激活剂分子,即包括但不限于在图1中鉴定的基因。在本公开中,测量猫科动物NIS基因的表达并采用以上阐述的基因表达方法鉴定三种生物活性膳食组分。
接种新细胞系
试剂:完全培养基(对各单一细胞系特异);70%乙醇(内部制备);70%丙醇(内部制备)。一份(1)犬科动物或猫科动物细胞——ATCC (或来自先前传代(previous pass)的冷冻细胞的等分试样)的储液等分试样
材料/设备:层流净化罩;血清学移液器,无菌的,VWR自动移液器辅助器;OptiCell装置,BioCrystal 1004-01;OptiCell吸头,BioCrystal 1011-01;OptiCell架,BioCrystal 1006-01;溶液盆,无菌的,VWR;50mL无菌锥形管,VWR 21008-736;37℃水浴;永久标记物。
程序:制备用于待接种的细胞系的适宜类型的培养基。于37℃水浴温热培养基25-30分钟。用70%丙醇对在程序期间将要使用的层流净化罩和所有试剂/设备灭菌。用细胞系、细胞类型、日期和传代次数标记OptiCell装置。从液氮罐移出含有细胞的小瓶并在37℃水浴快速解冻(约2 分钟解冻时间)。将含有细胞的小瓶置于含有小量70%乙醇的烧杯中,以清洁外表并除去任何细菌和/或其它污染物。从70%乙醇中移出小瓶并在层流净化罩下使之风干。将细胞的解冻等分试样与合适量的完全培养基混合,以填充OptiCell装置至各10mL的最大容量。实例:如果细胞的体积为1.5mL (并将细胞接种到两个OptiCell装置),将细胞加入到在无菌50mL管中的18.5mL完全培养基中。充分但小心地混合,并将10mL细胞/培养基混合物注射到两个ptiCell装置中的每一个中。从每个OptiCell装置除去过量的空气。将OptiCell装置的外出口用70%丙醇擦洗并放置在OptiCell架中。在矫正的温度下和CO2条件下,将OptiCell架放入孵育器中。
采用OptiCell室的细胞培养
材料:OptiCell装置,BioCrystal 1004-01;OptiCell架,BioCrystal 1006-01;OptiCell吸头,无菌的,BioCrystal 1011-01;10cc/20cc无菌注射器,VWR 53548-006/53548-008;血清学移液器,无菌的,VWR;废物容器;溶液盆,无菌的,VWR 21007-972;50mL无菌锥形管;2mL无菌冷冻小瓶,VWR 66021-944;管架,用于50mL和2mL管两者;完全培养基;胰蛋白酶-EDTA,Gibco 25200-056;1X PBS,Gibco 20012-027;70%乙醇(内部制备);水浴,37℃;Beckman Coulter Allegra 25R离心机,SN AJC01J015;Accujet自动移液器辅助器;Vi-Cell XR Cell Viability Analyzer(细胞生存力分析仪),Beckman Coulter,SN AH391。
程序:改变培养基:将一个新的OptiCell吸头连接至无菌注射器并充入10mL空气。将空气注入OptiCell室并在不移去所述吸头的情况下,反转室并除去培养基。将培养基丢弃在合适的废物容器中。采用一个新的OptiCell吸头,用10mL完全培养基填充一个新的注射器并注入OptiCell室中。不移去所述吸头,反转室并除去任何空气。将OptiCell室存放在适宜CO2条件下的37℃孵育器中的OptiCell架上。
收获/接种
将一个新的OptiCell吸头连接至注射器并充人10mL空气。将空气注入OptiCell室。不移去所述吸头,将OptiCell室反转并除去培养基。丢弃培养基。采用一个新的OptiCell吸头和新的注射器,将10mL无菌1X PBS (于室温下)注射到OptiCell室中。不移去所述吸头,反转室数次以洗涤细胞,然后除去PBS。丢弃培养基。采用一个新的OptiCell吸头和新的注射器,将4mL胰蛋白酶-EDTA注射到OptiCell室。移去所述吸头,并将所述室反转数次以包裹细胞。将OptiCell室放回存放架。于37℃温育OptiCell室2-2.5分钟。采用显微镜检验已脱离的所有细胞。可能需要温和地震摇所述室以帮助细胞的分离。采用一个新的OptiCell吸头和注射器,将10mL完全培养基注入OptiCell室中。不移去所述吸头,反转室数次以中和胰蛋白酶--EDTA的作用,然后除去细胞悬浮液。将悬浮液置于无菌50mL锥形管中。从全部OptiCell室中除去所有的细胞后,确保在各个50mL管中的体积相等,然后于室温下以800 x g离心5分钟。小心地除去悬浮液,将细胞沉淀物再次悬浮于完全培养基中。采用细胞计数器,测定收获的细胞的总数和#活细胞数/mL。将合适数量的细胞接种到新的OptiCell室中。注意在以上步骤中用于将细胞再次悬浮的培养基的量是可变化的并将取决于要进行的测定。
犬科动物和猫科动物细胞的收获、冷冻和传代培养
材料:完全培养基(对各细胞系特异);70%乙醇(内部制备);胰蛋白酶-EDTA,Gibco 25200-056;二甲亚砜,Fisher;培养的犬科动物和/或猫科动物细胞系,ATCC;层流净化罩;血清学移液器,无菌(50mL、25mL、10mL、5mL和2mL),VWR;自动移液器辅助器;50mL无菌锥形管,VWR 21008-736;2mL无菌冷冻小瓶,VWR 66021-944;150cm2无菌培养瓶,VWR 15705-074;水浴,37℃;Beckman Coulter Allegra 25R离心机,SN AJC01J015;50mL管架;冷冻小瓶管架(cryo-vial tube rack);和永久标记物。
程序:细胞收获。将适宜的完全培养基和胰蛋白酶-EDTA在37℃水浴中温热25-30分钟,然后继续该方案。从含有待收获的细胞的各个烧瓶中除去完全培养基并放入废物容器。加入7mL胰蛋白酶-EDTA至各个烧瓶中。确保胰蛋白酶-EDTA覆盖烧瓶底部(细胞粘附的表面)并置于37℃孵育器中2.5分钟。从孵育器中移出烧瓶并在显微镜下检查,以测定分离的进展。“拍打(Spank)”各烧瓶并在显微镜下再检查。继续“拍打”直至所有细胞已从烧瓶底部脱离。从各烧瓶除去胰蛋白酶-EDTA/细胞悬浮液并置于50mL锥形管中。用完全培养基填充50mL管至体积以中和胰蛋白酶-EDTA的作用。于室温下,将各个50mL管以800 x g离心5分钟。除去上清液并将细胞沉淀物再次悬浮于48mL完全培养基。只再次悬浮将用于在完全培养基中传代培养的那些细胞。对于将冷冻并贮存以待随后使用的那些细胞,遵循“冷冻”程序。
冷冻:制备5%二甲亚砜(DMSO)在完全培养基中的溶液(大多数细胞系需要5%溶液,但是重要的是检查于每个细胞系的个体需要)。将要冷冻的细胞沉淀物(来自步骤1.10)再悬浮于2mL 5% DMSO的培养基溶液中。将DMSO/细胞混合物分离到在2mL冷冻小瓶中的1.5mL等分试样中。将这些等分试样放进Styrofoam ?冷却器,于-70℃冰箱过夜。第二天早晨将等分试样从-70℃冰箱中移出并转移到液氮中。
传代培养:测定细胞系的适宜的传代培养比率并标记正确数目的烧瓶(这种方案设计为1:8传代培养比率且所有的体积反映这个比率)。加入14mL完全培养基至各个前述的处于垂直位置的烧瓶中。加入6mL的细胞悬浮液(步骤1.10)至仍处于垂直位置的各个烧瓶中。不要将细胞悬浮液“滴”入到烧瓶中—而是允许悬浮液顺着烧瓶壁往下流入。确保培养基/细胞混合物完全覆盖烧瓶底部。不得使培养基进入烧瓶的颈部。在适宜的条件下,将烧瓶放入37℃孵育器。用于细胞培养烧瓶的正确标签将包括以下信息:细胞系、细胞类型、日期、传代次数、培养基和CO2需求。用于冷冻小瓶的正确标签将包括以下鉴别信息:细胞系、细胞类型、日期、传代次数和操作者的首字母。
细胞培养物中用于试验的成分的溶解和提取
以下方法为以特定浓度增溶成分用于在细胞培养物中试验的示例性途径。一般来说,成分作为干燥化学品、液体或者谷物被接受。各种成分的活性组分采用特化溶剂提取。用于该方法的溶剂可包括例如Millipore H2O、缓冲的Millipore H2O、DMSO、0.1% DMSO (在Millipore H2O中)、甲醇和乙醇。将干燥化学品直接加入到特化溶剂中并经目测检查以确保它们已以所需储液浓度完全溶解。将已知浓度的液体直接加入到特化溶剂中,以得到最终所需的储液浓度。采用咖啡研磨机、超声波降解(水平:008瓦)研磨谷物,并以所需的储液浓度过滤(0.45 μm)。
材料/设备:涡旋仪;AT200 Mettler天平;AR15 Accumet pH计;VirSonic 100超声波仪;咖啡研磨机(Krups);20 mL无菌注射器(Norm-Ject);VWR 53548-008;注射器吸头,18G,1?”针头,无菌的,VWR BD305196;Acrodisc 25mm注射器滤器(w/ 0.45μm HT Tuffryn膜) ,VWR 28144-007;50 mL离心管(Corning),Fisher 06-443-19;P10、P20、P100、P200、P1000 Rainin移液器;过滤移液器吸头,无菌的,USA Scientific。
溶液:Millipore H2O ,Milli-Q Synthesis A10;DMSO,EMD MX1458-6;0.1% DMSO (在Millipore H2O中);1M HEPES缓冲溶液,Gibco 15630-080;缓冲的Millipore H2O (pH:7);甲醇(99.93% HPLC级) ,Sigma-Aldrich 439193;乙醇(200 Proof) ,Sigma-Aldrich E7023;注意:应采用1M HEPES缓冲溶液将纯H2O缓冲至pH 7。
程序:
溶解性试验:干燥化学品。将50mL离心管置于Mettler天平上。一旦获得了重量,就称天平皮重。在第一步骤中向称重的离心管中,加入少量的待测试的干燥化学品并将带盖的管放回天平。记下加入的干燥化学品的重量。加入特化溶剂以获得所需储液浓度(mg/mL)。涡旋并目测检查完全的溶解。
溶解性试验:液体成分。使用所需的Rainin移液器加入所需量的液体成分至50mL离心管。加入溶剂以达到所需储液浓度(C1V1 = C2V2)。涡旋以充分混合并检查溶液的均匀度。
溶解性试验:谷物。在咖啡研磨机中充分研磨任何量的待试验的谷物。检查任何大块的存在并在必要时再次研磨。将50mL带盖的离心管放置在Mettler天平上。一旦获得了重量,就称天平皮重。向在第二步骤中称重的离心管中,加入所需量的碾碎成分并将该带盖的管放回天平。记录成分的重量。加入特化溶剂以获得所需储液浓度(mg/mL)。在读数:008瓦处超声30-60s。采用20mL注射器和0.45μm滤器将超声的溶液过滤到一个新的50mL离心管。如果超声的溶液不能过滤通过0.45μm,使用超高速离心器以沉淀出较小块的成分并滗析上清液。
结果
采用以上描述的方法鉴定了包含生物活性膳食组分的三种食物成分。它们包括番茄渣、蔬菜混合物和粟。用于分析的探针(其由采用的基因芯片携带)包括从SEQ ID NO: 1核苷酸序列衍生的一组25-聚体寡核苷酸。在组织培养物中的细胞暴露于各种提取物时,猫科动物NIS基因的表达水平的变化提供于下表中:
表1
成分 NIS基因表达的变化%
番茄渣-1 (II) - 1%
番茄渣-2 (LB) + 15%
番茄渣-3 (WE) - 37%
番茄渣E1 - 30%
蔬菜混合物(M2707) - 10%
蔬菜混合物(M2707) (8Ctl_Vs_16Trt) - 22%
蔬菜混合物(M2707) EtOH - 119%
蔬菜混合物(M2707) (8Ctl_Vs_16Trt) - 49%
粟(M0019) - 45%
表2的数据表明,本文公开的方法可用于鉴定可减少猫科动物基因表达并因此可用于治疗猫科动物甲状腺机能亢进的生物活性膳食组分。这些数据也说明特定食物成分及其提取物的组成的可变性。尽管这种可变性,但是可使用本文公开的提取和测定方法,例如以“测定”给定的成分批次的生物活性膳食组分的量和浓度。采用该数据,可将猫科动物宠物食物组合物配制为包括一定量的食物成分,以提供有效量的生物活性膳食组分。虽然本文公开的宠物食物组合物描述变化水平的生物活性膳食组分,优选地包括的实际量会是记载用于说明目的的量;实际量会是根据本文公开的方法测定的治疗有效量。
在其它方面,可使用以上公开的方法和试剂更广泛地提取、分级分离、分离和纯化食物成分,以允许限定负责观察的活性的分子种类。然后那些鉴定的化合物可以更精确地掺入到宠物食物组合物或膳食补充剂中,以用于治疗猫科动物甲状腺机能亢进。
在还有的其它方面,包含生物活性膳食组分或分离和纯化的物质本身的治疗有效量的食物成分被配制入包含低水平碘制剂的宠物食物组合物中,以提供另外防止正在治疗甲状腺机能亢进的动物摄取外源性碘的改进的食物。
在另一方面,包含生物活性膳食组分或分离和纯化的物质本身的治疗有效量的食物成分被配制入设计以治疗并非甲状腺机能亢进的疾病或病症的宠物食物组合物中,以提供可用于治疗甲状腺机能亢进以及第二鉴定的疾病或病症的膳食。
在还有的进一步的方面,本公开提供包含至少添加剂和在某些实施方案中包含协同量的多于一种生物活性膳食组分或于一种分离和纯化物质本身的宠物食物组合物或食物补充剂,以提供可用于减少甲状腺激素产生和/或治疗甲状腺机能亢进的宠物食物组合物或宠物食物补充剂。
这样的猫科动物宠物食物组合物的示例性实例在下文提供;虽然指定了生物活性膳食组分的量,但是采用以上方法和程序,可以并应该调整那些水平以获得所需的或“标准化的”单位或生物学活性水平,以测量生物学活性物质的水平。
期望本文描述的本发明不限于所述的具体方法、方案和试剂,因为这些可以变化。也应理解,本文所用的术语仅仅用于阐述具体实施方案的目的,并非意欲以任何方式限制本发明的范围。
在本说明书中,已经公开典型的、示例性和优选的本发明实施方案,虽然使用特定的术语,它们仅仅用于归纳和描述的意义并非用于限制的目的,本发明的范围在权利要求书中阐述。鉴于以上教导,本发明的许多修饰和变化是可能的。因此应该理解,在所附权利要求书的范围内可在具体描述的之外实施本发明。

Claims (42)

1.一种分离的DNA分子,其包含(a) SEQ ID NO:1的核苷酸序列,或(b)与SEQ ID NO:1的核苷酸序列完全互补的核苷酸序列。
2.一种分离的DNA分子,其包含SEQ ID NO:1的至少25个连续核苷酸或与SEQ ID NO:1的核苷酸序列完全互补的至少25个连续核苷酸。
3.权利要求2的分离的DNA分子,其中所述25个连续核苷酸在猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的编码序列内。
4.一种分离的RNAi或反义核酸分子,其选择性地结合于权利要求1的核酸分子。
5.权利要求4的分离的RNAi或反义核酸分子,其中RNAi分子选择性地结合于猫科动物钠/碘同向转运蛋白(NIS蛋白)的编码序列。
6.一种分离的蛋白,其包含SEQ ID NO:2的氨基酸序列。
7.一种分离的抗体,其选择性地结合于SEQ ID NO:2的肽。
8.权利要求7的抗体,其中所述抗体是单克隆抗体、多克隆抗体、嵌合抗体、单链抗体或抗独特型抗体中的至少一种。
9.一种细胞系、杂交瘤、噬菌体或转基因生物体,其产生权利要求7的抗体。
10.权利要求7的抗体,其中所述抗体偶联至选自可检出的物质和治疗剂的成分。
11.一种组合物,其包含权利要求7的抗体和药学上可接受的载体。
12.权利要求7的抗体的分离的抗体片段,其中所述抗体片段包含选自以下的片段:a) Fab片段;b) F(ab')2片段;和c) Fv片段。
13.一种调节细胞活性的方法,该方法包括使细胞与权利要求12的抗体接触。
14.权利要求13的方法,其中所述细胞为甲状腺细胞和所述方法包括抑制三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(甲状腺素或T4)或其组合的产生。
15.一种包含插入物的重组DNA分子,其中所述插入物包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
16.一种转化细胞,其包含含有插入物的重组DNA分子,其中所述插入物包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
17.一种用于设计适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的宠物食物的方法,该方法包括:
(a)访问至少一个包含第一数据集的第一数据库,所述第一数据集将来自动物的生物流体或组织样品的功能性基因概况与所述动物的生理学状况和任选的基因型关联,其中所述功能性基因概况是猫科动物NIS基因的功能性基因概况;
(b)访问至少一个包含第二数据集的第二数据库,所述第二数据集与生物活性膳食组分对步骤(a)的功能性基因概况的影响有关;和
(c)通过使用利用第一和第二数据集的第一算法,处理限定亚群的生理学状况和任选的基因型的输入数据,以得到可用于选择和制备用于动物亚群的食物组合物的营养配方;和
(d)基于所述营养配方制备食物组合物;其中所述食物组合物适合于给予罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物。
18.权利要求17的方法,其中第一数据集得自从代表一系列基因型和生理学状况的多个个体动物收集的样品,所述动物包括罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物,得自个体动物的每个这样的样品与起源记录关联,所述起源记录包含与限定个体动物在收集所述样品时的基因型和生理学状况有关的动物志数据。
19.权利要求18的方法,其中所述动物志数据包含一个或多个与基因型有关的数据项,其选自品种、亲本品种、谱系、性别、皮毛形态以及明显的遗传性病症和疾病。
20.权利要求18的方法,其中动物志数据包含一个或多个与生理学状况有关的数据项,其选自年龄、重量、兽医史、生殖史、现有的健康或疾病状态、食欲、身体活动水平、精神敏度、行为异常和性情。
21.权利要求17的方法,其中第一数据集包含涉及关于一种或多种选自DNA、RNA、蛋白、代谢物和生物标记物的组分对样品的分析的数据。
22.权利要求17的方法,其中第二数据集得自受控试验,该试验包括将动物模型暴露于不同水平的一种或多种生物活性膳食组分。
23.权利要求17的方法,其中输入数据包含与限定罹患甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物的基因型和生理学状况有关的动物志数据。
24.权利要求17的方法,其中输入数据包含得自生物流体或组织样品的分析数据,所述生物流体或组织样品自未患有甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物获得。
25.权利要求17的方法,其中输入数据包含得自生物流体或组织样品的分析数据,所述生物流体或组织样品从罹患轻度甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物获得。
26.权利要求17的方法,其中输入数据包含得自生物流体或组织样品的分析数据,所述生物流体或组织样品从罹患重度甲状腺机能亢进的猫科伴侣动物获得。
27.一种食物组合物,其通过权利要求17的方法制备。
28.一种在猫科动物受试者中诊断甲状腺机能亢进的方法,其包括
(a)测定猫科动物受试者的生物学样品中SEQ ID NO: 2的肽水平;和
(b)将SEQ ID NO: 2的肽水平与在无甲状腺机能亢进的对照猫科动物中建立的所述肽的参考水平进行比较,
其中猫科动物受试者样品的SEQ ID NO: 2的所述肽水平与参考水平相比增加诊断该猫科动物受试者的甲状腺机能亢进。
29.权利要求28的方法,其中SEQ ID NO:2的肽水平采用抗体、抗体片段或适体测定。
30.权利要求29的方法,其中所述抗体是单克隆抗体。
31.权利要求29的方法,其中所述抗体片段包含选自以下的片段:a) Fab片段;b) F(ab')2片段;和c) Fv片段。
32.一种在猫科动物受试者中诊断甲状腺机能亢进的方法, 该方法包括:
(a)测定猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO:2肽的核酸水平;和
(b)将所述核酸水平与在无甲状腺机能亢进的对照猫科动物中建立的所述核酸的参考水平进行比较,
其中猫科动物受试者样品中所述核酸水平与参考水平相比增加诊断所述猫科动物受试者的甲状腺机能亢进。
33.权利要求32的方法,其中核酸的水平使用包括采用定量RT-PCR的方法测定。
34.依据权利要求32的方法,其中核酸的水平使用包括采用微阵列的方法测定。
35.依据权利要求34的方法,其中所述微阵列包含多个选自RNA、DNA、cDNA、PCR产物或EST的分离的多核苷酸,所述多核苷酸编码SEQ ID NO:2的肽的至少一部分。
36.依据权利要求32的方法,其中所述核酸是RNA。
37.一种在患病的猫科动物中监测甲状腺机能亢进的方法,该方法包括:
(a)测定在第一时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中SEQ ID NO: 2的肽的第一水平;
(b)测定在第二时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中SEQ ID NO: 2的肽的第二水平,其中第二时间点在第一时间点之后;和
(c)比较第一水平与第二水平,其中SEQ ID NO: 2的肽水平的增加指示甲状腺机能亢进的进展,和SEQ ID NO: 2的肽水平的减少指示甲状腺机能亢进的消退。
38.一种在患病的猫科动物中监测甲状腺机能亢进的方法,该方法包括:
(a)测定在第一时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸的第一水平;
(b)测定在第二时间点得自猫科动物受试者的生物学样品中编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸的第二水平,其中第二时间点在第一时间点之后;和
(c)比较第一水平与第二水平,其中编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸水平的增加指示甲状腺机能亢进的进展,和编码SEQ ID NO: 2的肽的核酸水平的减少指示甲状腺机能亢进的消退。
39.一种试剂盒,其包含:
(a)用于测量得自猫科动物受试者的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达水平的工具,其中所述工具包含至少一种选自核酸探针、抗体、抗体片段和适体的指示剂,其中所述指示剂能够检测得自猫科动物受试者的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达;和
(b)关于使用所述工具测量得自所述猫科动物的生物学样品中猫科动物NIS基因的表达的说明书。
40.权利要求39的方法,其中所述工具是特异性地识别SEQ ID NO:2的肽的抗体。
41.权利要求39的方法,其中所述工具是特异性地识别SEQ ID NO:2的肽的抗体片段。
42.权利要求39的方法,其中所述工具包含第一和第二寡核苷酸,其中第一寡核苷酸特异性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸的非编码链,和其中第二寡核苷酸特异性地杂交于SEQ ID NO:1的核酸的编码链,和其中第一和第二寡核苷酸的组合可用于PCR扩增编码SEQ ID NO:2的肽的SEQ ID NO:1的DNA分子的一部分。
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