CN109852688B - 一种2型糖尿病的诊断引物及试剂盒、以及非编码rna分子标志物的应用 - Google Patents

一种2型糖尿病的诊断引物及试剂盒、以及非编码rna分子标志物的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种2型糖尿病的诊断引物及试剂盒、以及非编码RNA分子标志物的应用。诊断引物包括miR‑802正向引物SEQ ID NO:3以及miR‑802反向引物SEQ ID NO:4;2型糖尿病的诊断试剂盒,包括该诊断引物;非编码RNA分子标志物为has‑miR‑802,或者为has‑miR‑802和has‑lncRNA‑ROIT;以上诊断引物、非编码RNA分子标志物能诊断糖尿病。本发明可利用诊断引物/诊断试剂盒,通过检测非编码RNA分子标志物来诊断2型糖尿病,检测方法操作简单,且灵敏度高,特异性强,对受检者的创伤性小,可用于早期和不同阶段2型糖尿病的诊断,具有明显的临床应用价值。

Description

一种2型糖尿病的诊断引物及试剂盒、以及非编码RNA分子标 志物的应用
技术领域
本发明涉及一种2型糖尿病的诊断引物,同时还涉及含有该诊断引物的试剂盒、以及非编码RNA分子标志物的应用,属于细胞生物学和生物医学领域。
背景技术
糖尿病是一种由多种因素共同影响导致的以糖代谢紊乱为主要症状的慢性疾病。糖尿病虽可防可控,但糖尿病衍生的慢性血管并发症如微血管病变和大血管病变,外周血管和心血管疾病,外周神经病变,肾病等,严重危害患者身心健康,同时也给患者家庭以及个人带来沉重的精神和经济负担。并且,由于糖尿病复杂的发病机理,导致至今尚未找到根治的方法,患者为了稳定病情需要终身接受治疗。因此,早期诊断、治疗以及有效预防并发症,以提高患者生存率及生活质量成为亟待解决的问题。
糖尿病因发病机制不同,分为1型糖尿病(T1DM,胰岛β细胞自身免疫性破坏引发糖尿病绝对缺乏),2型糖尿病(T2MD,因外周胰岛素抵抗引起的胰岛素敏感性下降)及妊娠糖尿病等[1-2]。其中2型糖尿病约占糖尿病发病总数的90%-95%[3],是由遗传因素和环境因素相互作用产生的,由于胰岛素对肌肉、脂肪细胞、肝脏及胰岛β细胞敏感性降低导致胰岛素分泌不足,使机体长期处于高血糖状态,目前其发病机制尚不清楚。
非编码RNA(non-coding RNA ncRNA)是一大类不具有蛋白编码潜能的RNA转录本[4],主要包含短链非编码RNA(MicroRNA,miRNA)和长链非编码RNA(Long non-codingRNA,LncRNA)。miRNA是一种内源的短片段非编码RNA,约20-22个碱基的长度,广泛存在于哺乳动物中,通过与mRNA的3’UTR区(3’端非翻译区),按照碱基互补配对原则结合,引起靶基因剪切或抑制靶基因的翻译,导致基因沉默,对靶基因的表达进行调控[5-7],进而调节各种生理进程,细胞功能,以及信号通路[8-11]。LncRNA长度大于200个碱基,其序列的保守性比较低,但其在基因组中的定位和功能具有保守性。LncRNA可作为信号分子调控其他基因的表达;还可作为诱饵分子招募RNA结合蛋白,共同实现对目标基因表达的调控;还可作为引导分子引导RNA结合蛋白复合体定位到调控位点,调节目标基因的表达;还可作为支架分子招募多种染色质修饰复合体,实现对靶基因沉默作用,动态地调控基因的转录活性[12-13]。目前已有大量的研究表明,非编码RNA在胰岛发育、胰岛细胞的凋亡、胰岛素的生成、分泌以及胰岛素作用等各个阶段参与糖尿病的发病,但研究手段多局限于动物模型或患病组织,且需要通过创伤性的方式获取。
发明内容
本发明的主要目的是:克服现有技术中存在的问题,提出一种2型糖尿病的诊断引物,能用于诊断2型糖尿病。同时,还提出含有该诊断引物的试剂盒,并提出非编码RNA分子标志物的相关应用。
本发明的主要技术构思为:发明人经调研发现,血液中存在着上万种非编码RNA,具有含量丰富、性质稳定、便于检测、且与特异性疾病存在着显著关联性等特点。血液中的非编码RNA由组织分泌,因此,血液中的非编码RNA的含量应能间接反映组织中的表达水平;在此基础上,通过无创性或低创性抽取血样的手段,以快速、灵敏、特异性的定量检测方法,筛选2型糖尿病人血液中特异性表达或异常表达的循环非编码RNA作为分子标志物,应能作为糖尿病早期的辅助诊断技术手段,从而为遏制当前爆发性的糖尿病发病趋势贡献重要的社会价值。
本发明解决其技术问题的技术方案如下:
一种2型糖尿病的诊断引物,其特征是,包括miR-802正向引物SEQ ID NO:3以及miR-802反向引物SEQ ID NO:4。
miR-802正向引物和miR-802反向引物为非编码RNA分子标志物has-miR-802的引物组合,能用于检测非编码RNA分子标志物has-miR-802,从而为诊断2型糖尿病提供依据。
优选地,所述诊断引物还包括lncRNA-ROIT正向引物SEQ ID NO:5以及lncRNA-ROIT反向引物SEQ ID NO:6。
lncRNA-ROIT正向引物和lncRNA-ROIT反向引物为非编码RNA分子标志物has-lncRNA-ROIT的引物组合,能用于检测非编码RNA分子标志物has-lncRNA-ROIT,从而在检测非编码RNA分子标志物has-miR-802的基础上,为诊断2型糖尿病提供进一步的依据。
本发明还提出:
一种2型糖尿病的诊断试剂盒,其特征是,包括前文所述的诊断引物。
优选地,所述诊断试剂盒还包括作为阳性对照的非编码RNA分子标志物,所述非编码RNA分子标志物为has-miR-802,或者为has-miR-802和has-lncRNA-ROIT;其中,has-miR-802序列为SEQ ID No:1,has-lncRNA-ROIT序列为SEQ ID No:2。
采用上述诊断试剂盒,即能通过检测非编码RNA分子标志物为诊断2型糖尿病提供依据。
本发明还提出:
一种非编码RNA分子标志物的检测方法,其特征是,采用前文所述的诊断试剂盒,且所述非编码RNA分子标志物为has-miR-802,或者为has-miR-802和has-lncRNA-ROIT,has-miR-802序列为SEQ ID No:1,has-lncRNA-ROIT序列为SEQ ID No:2。
优选地,所述检测方法包括以下步骤:
S1.提取血液样本总RNA;
S2.采用S1提取到的总RNA,对其中的miRNA和lncRNA逆转录并获得cDNA;
S3.采用所述诊断试剂盒中的诊断引物,以实时荧光定量PCR法检测S2所得cDNA中所述非编码RNA分子标志物的表达量。
优选地,在S3中,实时荧光定量PCR法为染料法。
优选地,在S1中,提取血液样本总RNA按照miRNeasy Serum/Plasma kit试剂盒进行;在S2中,miRNA和lncRNA的逆转录按照miRNA和lncRNA检测试剂盒进行;在S3中,miRNA和lncRNA的检测按照miRNA和lncRNA检测试剂盒进行。
本发明还提出:
前文所述诊断引物或非编码RNA分子标志物的用途,其特征是,所述用途为制备或筛选诊断糖尿病的产品,或者为筛选诊断糖尿病的方法,或者为筛选治疗糖尿病的药物或药物组合物;所述非编码RNA分子标志物为has-miR-802,或者为has-miR-802和has-lncRNA-ROIT;其中,has-miR-802序列为SEQ ID No:1,has-lncRNA-ROIT序列为SEQ ID No:2。
优选地,所述产品为制剂、芯片、试剂或试剂盒;所述糖尿病为2型糖尿病。
发明人在实践研究中进行了大样本检测并最终发现,与正常人血液相比,在2型糖尿病患者的血液中,非编码RNA分子标志物has-miR-802表达量明显升高,而非编码RNA分子标志物has-lncRNA-ROIT表达量显著降低;同时发现,对于2型糖尿病患者的BMI指数,has-miR-802表达量与BMI指数成正相关,而has-lncRNA-ROIT表达量与BMI指数成负相关。在此基础上,发明人最终得出了前文所述的检测方法、诊断引物、诊断试剂盒以及相关的用途。具体检测时,既可以仅检测has-miR-802,也可以同时检测has-miR-802和has-lncRNA-ROIT,前者可以简化检测过程,后者可以为具体判断提供更多依据,从而比前者准确度更高、稳定性更强。
该检测方法操作简便,对受检者的创伤性小,通过这一系列研究,发明人最终得出了前文的本发明技术方案。
与现有技术相比,本发明可利用诊断引物/诊断试剂盒,通过检测非编码RNA分子标志物来诊断2型糖尿病,检测方法操作简单,且灵敏度高,特异性强,对受检者的创伤性小,可用于早期和不同阶段2型糖尿病的诊断,具有明显的临床应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例中has-miR-802表达量的检测结果示意图。
图2为本发明实施例中has-lncRNA-ROIT表达量的检测结果示意图。
图3为本发明实施例中has-miR-802表达量与BMI指数相关性分析结果示意图。
图4为本发明实施例中has-lncRNA-ROIT表达量与BMI指数相关性分析结果示意图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例
一、主要实验材料
大量的2型糖尿病患者群及正常人群血液样本及样本临床信息来自各医院,且符合相关规定。
二、实验方法
在进行具体实验前,将2型糖尿病患者血液样本与正常人血液样本随机混合编号,且知晓编号对应关系的人员不参与具体检测过程,仅参与检测数据的处理过程。
检测时,以非编码RNA分子标志物为has-miR-802和has-lncRNA-ROIT为检测目标,has-miR-802序列为SEQ ID No:1,has-lncRNA-ROIT序列为SEQ ID No:2。诊断引物为:miR-802正向引物SEQ ID NO:3以及miR-802反向引物SEQ ID NO:4,lncRNA-ROIT正向引物SEQID NO:5以及lncRNA-ROIT反向引物SEQ ID NO:6。
SEQ ID No:1:
guucuguuauuugcagucaguaacaaagauucauccuuguguccaucaugcaacaaggagaaucuuugucacuuaguguaauuaauagcuggac。
SEQ ID No:2:
aaacccggtctctaataaaaatacaaaaaaatttagctgggcgtggtggcatgcacttgtagtcccagctactcaggaggctgaggcaggagaatcacctgaacctgggaggcggaggttgcagtgagccaagatagcgccactgcactccagtctggtgacagagcaagactctgtctcaaaaaaaaaaagaaaagaaaaatgcaattgttatcaagagcctgtccttggcaaaagtagttaaagttcctacctctttgctaaacacccaagagcaaaattgtgatgtaaccctagcagctcccaagagcacatgactaagtcccaggctggcttggctacacatacaaccccagggccatcccttaccttctctccatatctaaacttcaccttggcagggcacagtggtgcacacctgtgatcccagcactttgggaggccaaagcaggtggatcacttgagcccaggagaccagcctgggcaatggcaaaaccctgtctacaccaaaaaactacaaaagttagctgggcatggtggcatggcacacacctgtagtcttagttactcaggaggctgaagtgggaggatcacctgagcccaagaaggttgaggctgcagtgagccatgatcacaccattgcactcccgcctgggtgacagagaccctgtctcaaaaaacaaacaacaaaaagcacaaataaaatgggagcagacatgatgactcacgcctataatcctagtattttgggagaccaaggccagaggattgcctgaagccaggagttcaggagtagcctgggcaacatagggaggttccgtctctataaaaaaatgaaataagaaaaaactaggccaggcacagtggtccacacctgtaatccaccactttgggaggctgaggcaagaggattgcttgagcccaggagtccgagaccagcctggacaacacagcaagaccccatctctacaaaaaatacaaaaattagccaggcacggtggcacatgccagctacttgggaggccaaggtgggagtatttcttgagccaaggaggtcagggctgcggtaagccattatcatgccactgcattccagcctgggcaacagagcaagactgtttcaaaaaaaaaaaaaaaaatccaatataaaatggaaagtcctcaacttccagcttccactcaggatggatagcacattcccactccagtgacaaacaacaatttttcttggagccatcagaaagctgaagttacagggcaaccaactagattgaaactgatggaaagacagccacctccagggagatagagagatacaaggtctggctcacctgtggcagtgggagaaagatgagaccaccatttaggtgagtcagaagaattcaagtaaatttttttaaaaattaccaaatgtcaagtgtgggttagtaagagccacagacactcaggttttttccatagacctcagtggttactcagaagaaatactgggcaagtaacctgagaaaaccgctcttggtagtgctggcttatgggagggaaaatacaaaggccaacctatacccttctcctctaaagaataaaaaccataaacccctgggaaagggcagcaaactctgtcactcctgaggcagctggggcaggataaaagaaaaaaaaaacctctatgcctggaggaggggtaggaaattctgggcaagaccaccggaggtgtctttctcctgggaaaagggcaggagcacccagaaagatccactcccaagacccagggaaacaaacagggcctgcttaagactgaggctgaaccagacaacagagaaatccctactccctaccaccaggttagcaagcacccaggaacaagcaacagtagtctaccactgagactgtgcactgaggcataggtgcacagagaaatcctaaagctgagggtggctggacgcagtggcttacacctgtaatctcagctactctggaggctaaggctggaggaacttgaggccaagagttcgagactagcctgggcaacatagcaagaccccatctctacaaaaaaaaattaaaaagtagccaggcatgatggcacacgcctatagccccagctatttactcagaaagctaagaggtaagtttgagttcaggagttgggaggctgcagtgaaccatgatggcactacgggcactccagccttggtgacagagtgagatgaccgagtgagaccttttttctttcttttttttttttttgagacagagtcttgctttgtcacgcaggctgcagtgcagtggtacaatcttggctcactgtaacctccacctcctgggttcgagggattctcctgcctcagcctcccaagtagctgggactacaggtgtgcactaccatgcctggctaataaactgagggtatggatggaggataaccactgagaaaaagcctccctcctgcaaaccaaccgtaagctggcaaggaaacatgagaagaatttgaagtcattggtgcacctaacgtaaccatagcaacaataacacccaaacactactgtctcctgactaggagttcaaactcccatacaaacagtctagcaaagaagagctgtacccagttcccaaaataaatactatatacctcagtctctactgttccacacacggtatctggcaatcagtaacaagttacaagcaacataaaaaaagcaagaaaaacaacccactatcaagaggaaaagtaatcaataggaccatattgagagatgacccagataatggaaacatcaaacaaggaatttaaaataattgtgtttgatacatttaaggttctactgaaaaagttgaacagcatgcagaaacaaatgtggaactttagcagtgagatgaaaaccaaaagggtcaaaatggagaaagtgaaaaaatagaacagaacatcaacctgtggggcaatatcaaatagcctaggtaaatattttttaatacgtatttttgctctttttttttttagacg。
SEQ ID No:3:gccgcgcagtaacaaagatt。
SEQ ID No:4:tatggttgttcacgactccttcac。
SEQ ID No:5:actttcaggcttgggaattt。
SEQ ID No:6:cagagcaaatagtgacggaca。
具体实验过程如下:
1、血液样本总RNA提取。
血液样本总RNA按照miRNeasy Serum/Plasma kit(qiagen)试剂盒的要求提取:
(1)200μL血液样本中加入1000μL qiazol lysis reagent,室温静置5min,加入Eliminator solution并剧烈混匀15s。
(2)加入200μL三氯甲烷,剧烈涡旋混匀15s,室温静置2-3min。
(3)4℃12000g离心15min,吸上清。
(4)加入900μL的100%乙醇,充分混匀。
(5)分次将液体加入mini spin colum收集管,每次最大体积为700μL,8000g室温离心1min。
(6)在吸附柱内加入700μLBuffer RWT,8000g室温离心1min。
(7)加入500μLBuffer rpe到吸附柱内,8000g室温离心1min,重复一次。
(8)将吸附柱放入一个新的收集管,加入10μL无RNA酶的水洗脱,即得总RNA提取物。
2、miRNA和lncRNA逆转录获得cDNA。
miRNA和lncRNA逆转录方法按照Genepharma公司miRNA和lncRNA检测试剂盒进行。
1)在离心管中加入下列试剂盒中的试剂。
表1.1 miRNA及lncRNA逆转录体系
Figure BDA0002014880850000071
注:逆转录引物由试剂盒自带。
2)在冰上混合好上述试剂后,按照顺序进行标准逆转录程序:25℃30min,42℃30min,85℃ 5min。完成后4℃备用。
3、染料法检测血液中非编码RNA分子标志物的含量。
miRNA和lncRNA的qRT-PCR方法按照Genepharma公司miRNA和lncRNA检测试剂盒进行。(qRT-PCR即实时荧光定量PCR)
1)按照以下表格配制qRT-PCR反应体系:
表1.2 miRNA及lncRNA的qRT-PCR反应体系
Figure BDA0002014880850000081
2)上述试剂混合完毕后,于Roche480II型qRT-PCR仪上执行qRT-PCR反应:预变性为95℃3min,变性为95℃12s,退火为62℃40s。退火时采集荧光信号。变性和退火两步进行40次循环。
注:诊断引物为:miR-802正向引物SEQ ID NO:3以及miR-802反向引物SEQ ID NO:4,lncRNA-ROIT正向引物SEQ ID NO:5以及lncRNA-ROIT反向引物SEQ ID NO:6。
三、实验结果与讨论
数据处理人员按照编号对应关系,将各血样的检测结果分别归属为正常人或2型糖尿病患者,然后进行统计分析。
1)、2型糖尿病患者及正常人血液样本中has-miR-802和has-lncRNA-ROIT的表达量比较
如图1、图2所示,结果显示,与正常人血液样本相比,has-miR-802在2型糖尿病患者血液中表达量显著升高,而has-lncRNA-ROIT在2型糖尿病患者血液中表达量显著降低。
2)、has-miR-802与has-lncRNA-ROIT表达量与BMI指数的相关性分析
利用线性相关分析方法,对各血液样本中has-miR-802及has-lncRNA-ROIT的表达量与各样本的临床信息BMI关系进行分析,结果发现,如图3、图4所示,has-miR-802表达量与BMI指数成正相关,而has-lncRNA-ROIT的表达量与BMI指数成负相关。
由以上实验结果可知:
1)、对于未知的人血液样本,检测其中非编码RNA分子标志物has-miR-802和has-lncRNA-ROIT的表达量,并与已获知的正常人血液样本中has-miR-802和has-lncRNA-ROIT的表达量水平进行比较,根据比较结果可以诊断该样本是否为或是否可能为2型糖尿病患者。
2)、由于has-miR-802、has-lncRNA-ROIT表达量与BMI指数存在特定的相关关系,在实际诊断中可将BMI指数列为辅助用的参考依据。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
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<212> RNA
<213> Homo sapiens
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guucuguuau uugcagucag uaacaaagau ucauccuugu guccaucaug caacaaggag 60
aaucuuuguc acuuagugua auuaauagcu ggac 94
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<211> 3001
<212> DNA/RNA
<213> Homo sapiens
<400> 2
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taaagctgag ggtggctgga cgcagtggct tacacctgta atctcagcta ctctggaggc 1980
taaggctgga ggaacttgag gccaagagtt cgagactagc ctgggcaaca tagcaagacc 2040
ccatctctac aaaaaaaaat taaaaagtag ccaggcatga tggcacacgc ctatagcccc 2100
agctatttac tcagaaagct aagaggtaag tttgagttca ggagttggga ggctgcagtg 2160
aaccatgatg gcactacggg cactccagcc ttggtgacag agtgagatga ccgagtgaga 2220
ccttttttct ttcttttttt tttttttgag acagagtctt gctttgtcac gcaggctgca 2280
gtgcagtggt acaatcttgg ctcactgtaa cctccacctc ctgggttcga gggattctcc 2340
tgcctcagcc tcccaagtag ctgggactac aggtgtgcac taccatgcct ggctaataaa 2400
ctgagggtat ggatggagga taaccactga gaaaaagcct ccctcctgca aaccaaccgt 2460
aagctggcaa ggaaacatga gaagaatttg aagtcattgg tgcacctaac gtaaccatag 2520
caacaataac acccaaacac tactgtctcc tgactaggag ttcaaactcc catacaaaca 2580
gtctagcaaa gaagagctgt acccagttcc caaaataaat actatatacc tcagtctcta 2640
ctgttccaca cacggtatct ggcaatcagt aacaagttac aagcaacata aaaaaagcaa 2700
gaaaaacaac ccactatcaa gaggaaaagt aatcaatagg accatattga gagatgaccc 2760
agataatgga aacatcaaac aaggaattta aaataattgt gtttgataca tttaaggttc 2820
tactgaaaaa gttgaacagc atgcagaaac aaatgtggaa ctttagcagt gagatgaaaa 2880
ccaaaagggt caaaatggag aaagtgaaaa aatagaacag aacatcaacc tgtggggcaa 2940
tatcaaatag cctaggtaaa tattttttaa tacgtatttt tgctcttttt ttttttagac 3000
g 3001
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 3
gccgcgcagt aacaaagatt 20
<210> 4
<211> 24
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 4
tatggttgtt cacgactcct tcac 24
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 5
actttcaggc ttgggaattt 20
<210> 6
<211> 21
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 6
cagagcaaat agtgacggac a 21

Claims (5)

1.一种2型糖尿病的诊断引物,其特征是,包括miR-802正向引物SEQ ID NO:3以及miR-802反向引物SEQ ID NO:4,还包括lncRNA-ROIT正向引物SEQ ID NO:5以及lncRNA-ROIT反向引物SEQ ID NO:6。
2.一种2型糖尿病的诊断试剂盒,其特征是,包括权利要求1所述的诊断引物。
3.根据权利要求2所述的诊断试剂盒,其特征是,所述诊断试剂盒还包括作为阳性对照的非编码RNA分子标志物,所述非编码RNA分子标志物为has-miR-802和has-lncRNA-ROIT;其中,has-miR-802序列为SEQ ID No:1,has-lncRNA-ROIT序列为SEQ ID No:2。
4.权利要求1所述诊断引物的用途,其特征是,所述用途为制备或筛选诊断糖尿病的产品,或者为筛选治疗糖尿病的药物;所述糖尿病为2型糖尿病。
5.根据权利要求4所述的用途,其特征是,所述产品为制剂、芯片、试剂或试剂盒。
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