CN106680472B - 生物标记用于制备试剂盒的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物标记用于制备试剂盒的用途，所述生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及根据该生物标记的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。该试剂盒能够更加个体化、准确地早期预测糖尿病合并心肌梗死的发病。

Description

生物标记用于制备试剂盒的用途
技术领域
本发明涉及检验医学、临床医学、生物技术及生物化学领域。更具体地说，本发明涉及一种血清生物标志物用于制备糖尿病合并心梗早期诊断的试剂盒的用途。
背景技术
心血管疾病已成为威胁人类健康的第一大杀手，我国目前有心血管疾病患者2.9亿，每年约350万人死于各类心血管疾病，平均每十秒就有一个患者死于这一疾病，而其中急性心肌梗死死亡率呈现快速上升和年轻化趋势。我国国家卫计委2013年统计显示，糖尿病患者急性心肌梗死死亡率是非糖尿病患者的2.3倍。更有研究数据表明，糖尿病患者治疗心血管合并症的年直接医疗费用是无并发症者的633％。同时，在以往的研究中我们也发现，支架术后糖尿病患者的心血管事件的发生率是非糖尿病患者的3.2倍。这些数据都提示我们如何精确定位糖尿病患者中心梗的高发人群，及对这部分人群的心血管进行精准的风险评估，以利于早期发现早期干预，是我们面临的重大课题。
目前临床上通常以肌酸激酶同功酶(CK-MB)、肌红蛋白、肌钙蛋白I(TnI)、肌钙蛋白T(TnT)等血清心肌损伤标志物水平的升高及心电图的改变作为急性心肌梗死的诊断依据，然而这些指标的变化发生在疾病出现之后，并不能够揭示疾病的发生发展过程，更不能起到预防疾病发生的作用。中国发明101792746A公开的一种用于冠心病诊断的血管过氧化酶ELISA试剂盒可用于检测人血清、血浆、脑脊液或其他组织匀浆中的血管过氧化物酶浓度，但是该方法通过过氧化物酶浓度来判断，准确度不高。中国发明104311655A公开的一种用于冠心病诊断的血清标志物Samd3蛋白，同样应用ELISA方法检测，灵敏度准确度不够高。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明基于非预期的发现，棕榈酸(HMDB00220，Palmitic acid)、硬脂酸(HMDB00827，Stearic acid)及花生四烯酸(HMDB01043，Arachidonic acid)无论单独或者组合，在糖尿病合并心肌梗死病患者中均显著高于单纯糖尿病患者。因而这些可以作为糖尿病合并心肌梗死的早期诊断的可靠生物标记。
本发明还有一个目的是提供生物标记物用于制备试剂盒的用途，该生物标记物包括：棕榈酸(HMDB00220，Palmitic acid)、硬脂酸(HMDB00827，Stearic acid)及花生四烯酸(HMDB01043，Arachidonic acid)，该试剂盒中糖尿病合并心肌梗死的早期诊断。该试剂盒能够更加个体化、准确地早期预测糖尿病合并心肌梗死的发病。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种生物标记用于制备试剂盒的用途，所述生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中棕榈酸(Palmitic acid)的水平；以及
根据棕榈酸(Palmitic acid)的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中棕榈酸(Palmitic acid)的水平相比较，棕榈酸(Palmitic acid)含量水平的增加1.45-6.15倍时，可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为硬脂酸(Stearic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中硬脂酸(Stearic acid)的水平；以及
根据硬脂酸(Stearic acid)的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中硬脂酸(Stearic acid)水平相比较，硬脂酸(Stearic acid)的水平增加1.27-6.25
倍时，可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为花生四烯酸(Arachidonic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平；以及
根据花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平相比较，该花生四烯酸(Arachidonic acid)水平的增加1.32-6.81倍时，可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，
所述试剂盒用于筛查糖尿病合并心肌梗死病，包括：
自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与无糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中棕榈酸(Palmitic acid)的水平；以及
根据棕榈酸(Palmitic acid)的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与无糖尿病个体中棕榈酸(Palmitic acid)的水平相比较，棕榈酸(Palmiticacid)含量水平的增加1.76-9.85倍时，可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为硬脂酸(Stearic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中硬脂酸(Stearic acid)的水平；以及
根据硬脂酸(Stearic acid)的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与无糖尿病个体中硬脂酸(Stearic acid)水平相比较，硬脂酸(Stearic acid)的水平增加1.49-23.56倍时，可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记为花生四烯酸(Arachidonic acid)，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平；以及
根据花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与无糖尿病个体中花生四烯酸(Arachidonic acid)的水平相比较，该花生四烯酸(Arachidonic acid)水平的增加1.75-18.01倍时，可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
优选的是，所述生物标记物通过电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱仪进行定性和定量分析。
本发明至少包括以下有益效果：本发明所述生物标记物与目前临床上常规的血清心肌损伤标志物检测相比，可以更加个体化、准确地早期预测糖尿病合并心肌梗死的发病。利用所述生物标记物制备试剂盒，所述试剂盒用于筛查和检测糖尿病合并心肌梗死的发病，更加个体化，更加准确。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述生物标志物ROC曲线图；
图2本发明所述生物标志物棕榈酸(HMDB00220，Palmitic acid)的箱线图，显示在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，棕榈酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低；
图3本发明所述生物标志物硬脂酸(HMDB00827，Stearic acid)的箱线图，显示在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，硬脂酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低；
图4本发明所述生物标志物花生四烯酸(HMDB01043，Arachidonic acid)的箱线图，显示在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，花生四烯酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明所述生物标记用于制备试剂盒的用途，所述生物标记为棕榈酸(Palmiticacid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
在其中一个实施例中，所述生物标记物通过电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱仪进行定性和定量分析。
在其中一个实施例中，所述试剂盒用于筛查糖尿病合并心肌梗死病，其方法包括：自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
例如本发明所述试剂盒进行检测的方法如下：
(一)临床患者入组与生物样本的收集：
1、入排标准：所有入组人员均属中国汉族人群，入组、排除标准如下。
糖尿病合并心梗组入选标准：年龄≥30岁；符合糖尿病诊断标准；符合心肌梗死诊断标准；糖尿病病史＞心肌梗死病史。
糖尿病组入选标准：年龄≥30岁；符合糖尿病诊断标准；不符合心肌梗死诊断标准；无心血管疾病史。
健康组入选标准：年龄≥30岁；无糖尿病病史、心血管疾病史；无高血压、血脂异；无家族史；目前未接受任何药物治疗。
排除标准：肝肾功能损害，传染性疾病，慢性肠胃功能紊乱，血液系统或其他内分泌系统疾病，恶性肿瘤，自身免疫性疾病；有手术及其他应激情况；孕妇、哺乳期妇女；近期使用抗生素类药物；有精神病史、滥用药物史。
糖尿病合并心梗患者来自我院心脏中心，糖尿病患者来自我院内分泌科，健康者来自我院普外科腹外疝、血管外科静脉曲张患者，以上均由临床医师确诊。
2、知情同意：向患者详细介绍本项科学研究的目的与意义，患者自愿签署知情同意书，保障患者隐私，建立病例信息库，详细记录患者的姓名、年龄、性别、病史、血糖、血脂、血压、吸烟饮酒史等，并对患者进行编号。
3、收集入组患者的血清样本，为尽量避免患者饮食差异，患者住院期间饮食均为院内食谱。
4、检测受试者的临床生化指标，结果见下表：表1.受试者临床生化指标
(二)代谢组学检测：
1、临床患者入组：糖尿病合并心肌梗死患者40例，糖尿病患者40例，健康者40例。
2、样本信息：
样本类型：血清
储存条件：-80℃冻存
检测内容：LC-ESI-qtof-MS Q1 M/Z(50-1200)
3、仪器信息：仪器型号：Waters ACQUITY UPLC/Xevo G2 Q TOF，制造商：美国waters公司
4、样本前处理：血清样本取200ul，加入600ul三氯甲烷/甲醇(3：1)，蛋白沉淀。12000rpm，4摄氏度，离心5分钟，取上层溶液200ul，离心浓缩4小时。向干燥后的样品中加入100ul异丙醇/乙腈(1：1)，震荡混匀40s。12000rpm离心5分钟，取上清液80ul，置于200ul内衬管中，待测。
5、实验参数
质谱条件：质量扫描范围为50-1200M/Z，气路均使用氮气，数据采集采用Masslynx4.1数据管理软件。
液相条件：色谱柱:waters UPLC CSH C18(1.7um 2.1mm*100mm)；
流动相:A(乙腈/水4:6,0.1％甲酸,10mM甲酸铵)和B(乙腈/异丙醇9:1,0.1％甲酸,10mM甲酸铵)；洗脱程序:见上表；流速：0.3ml/min；进样量为2.0μL；柱温：50℃。
6、代谢组学数据预处理
数据预处理(峰挑选、峰对齐、去噪音、生成标志物表)，应用软件Progenesis QI，设定峰强度大于：10000count，最小峰宽度：0.05分钟，忽略保留时间在0.6分钟以前，和19.0分钟以后的数据，一共提取到3953个峰。
原始预数据处理(步骤包括：Excel读取文件、调整数据格式和数据过滤)
(1)qc样本变异系数过滤；(目的排除检测时噪音，保证候选marker的重复性，CV<15％)
(2)峰面积小于20万过滤；(目的排除峰强度较低的候选marker)
(3)三组比较时每组分候选marker最小cv<30％值过滤(排除样品分组后，每个组候选marker不符合重复性的)
(4)p值小于0.05，比较符合显著性差异的候选marker
原始数据经过过滤，且数据存调整格式，以便于放于metaboanalyst统计软件可以识别，转换格式文件存放于data_original.csv文件中(正负离子分开，在相应文件夹中寻找)。
分别对三组中三种生物标记物进行定量检测，结果见图2-4。如图2所示，在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，棕榈酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低；
如图3所示，在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，硬脂酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低；
如图4所示，在糖尿病合并心梗人群、糖尿病人群及健康人三组人群中，花生四烯酸在糖尿病合并心梗人群中含量最高，在健康人中含量最低。
对上述结果进行比较，结果见表1：
Palmitic acid Stearic acid Arachidonic acid
HMDB00220 HMDB00827 HMDB01043
糖尿病合并心梗组VS.糖尿病组 1.45-6.15 1.27-6.25 1.32-6.81
糖尿病合并心梗组VS.健康组 1.76-9.85 1.49-23.56 1.75-18.01
糖尿病组VS.健康组 1.21-5.11 1.17-11.02 1.33-10.82
从表1中可以看出，在糖尿病患者中能够明显检测出糖尿病合并心肌梗死病患者；相对于健康个体，糖尿病合并心肌梗死病患者体内三种生物标记物明显高出健康个体，能够将三种物质作为糖尿病合并心肌梗死的生物标记物。
采用内标法检测实施例1中的生物标志物的含量，验证生物标志物对糖尿病合并心梗患者的检测敏感性。以进一步说本发明所述的技术方案。
本发明所使用的研究方案也得到了医院伦理委员会的批准，并取得参试患者的知情同意，时间为2015-2016年。
本实验临床样本包括糖尿病合并心梗患者40例，糖尿病患者40例及健康者40例。
入组标准、排除标准、收集信息同前。
样品采集及处理方法同前。采用内标法检测实施例1中的生物标志物的含量，验证生物标志物对糖尿病合并心梗患者的检测敏感性。
实验结果：
从上表可以看出，本发明所述生物标志物对糖尿病合并心梗患者的检测敏感性较高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.生物标记用于制备试剂盒的用途，其特征在于：所述生物标记为棕榈酸(Palmiticacid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，
所述试剂盒用于糖尿病合并心肌梗死病的早期诊断，包括：
自被怀疑为患有糖尿病合并心肌梗死的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否具有糖尿病合并心肌梗死病，当与糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病；其中，该生物标记为棕榈酸(Palmitic acid)时，棕榈酸(Palmitic acid)含量水平的增加1.45-6.15倍；该生物标记为硬脂酸(Stearic acid)时，硬脂酸(Stearic acid)的水平增加1.27-6.25倍；该生物标记为花生四烯酸(Arachidonic acid)时，花生四烯酸(Arachidonic acid)水平的增加1.32-6.81倍时，可指出该个体具有糖尿病合并心肌梗死病。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述生物标记物通过电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱仪进行定性和定量分析。
3.生物标记用于制备试剂盒的用途，其特征在于：所述生物标记为棕榈酸(Palmiticacid)、硬脂酸(Stearic acid)及花生四烯酸(Arachidonic acid)中一种或多种，
所述试剂盒用于筛查糖尿病合并心肌梗死病，包括：
自被筛查的个体取得血清样本；
测定该血清样本中所述生物标记的水平；以及
根据该生物标记的水平评估该个体是否疑似具有糖尿病合并心肌梗死病，当与无糖尿病个体中该生物标记的水平相比较，该生物标记水平的增加可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病；其中，棕榈酸(Palmitic acid)含量水平的增加1.76-9.85倍时，硬脂酸(Stearic acid)的水平增加1.49-23.56倍时，花生四烯酸(Arachidonic acid)水平的增加1.75-18.01倍时，可指出该个体疑似具有糖尿病合并心肌梗死病。
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