CN115261459A - Il10、rad51、uba52、nhp2、rpl13a的新用途及检测系统 - Google Patents
Il10、rad51、uba52、nhp2、rpl13a的新用途及检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于生化检测领域,尤其涉及IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物在产后抑郁症检测中的应用及检测系统。IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物中任一或至少两种的组合在制备产后抑郁症检测产品中的应用,基因表达水平为基因mRNA表达水平,基因表达水平检测物包括GSE45603芯片。本发明提供的产后抑郁症检测试剂,应用于产后抑郁检测系统,测试系统中显示IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A检测精密度均超过0.79,为高精密度,非常适合作为产后抑郁症早期诊断试剂。
Description
本申请是名称为一种产后抑郁症检测试剂、系统及应用,申请号为202110360705.4,申请日为2021年4月2日的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明属于生化检测领域,尤其涉及IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物在产后抑郁症检测中的应用及检测系统。
背景技术
产后抑郁症(PPD)影响10%至15%的产后妇女,是产后妇女情绪障碍的最突出的影响因素之一。其临床症状通常发生在分娩后两周内,患者出现持续和严重的情绪,包括负面情绪(如悲伤、焦虑、无价值或绝望)、低能量和社会隔离倾向。产后抑郁症可能对新生儿的发育、认知、情感和行为产生短期和长期的负面影响。研究表明,孕产妇抑郁是早产儿和低出生体重婴儿、婴儿营养不良和发育迟缓的危险因素,其逐渐成为主要的公共卫生问题。
产后抑郁症是多种因素综合影响的结果。新近研究提出关于产后抑郁症的生理病理机制假说,包括激素、神经递质和炎症因子的异常变化,也包括遗传、社会环境、心理状态、婴儿分娩方法等。然而,没有确切的证据支持上述任何结论,产后抑郁症的生理病理机制在很大程度上仍然模糊不清。由于产后抑郁症的致病机制复杂,目前缺乏有效的手段和量化的标准来确诊产后抑郁症,导致往往只能通过事后判断产后抑郁症的发生,导致对婴儿和产妇严重的不良后果。
早期诊断将对预防和治疗产后抑郁症,避免产后抑郁症带来的严重不良后果有重要意义。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物在产后抑郁症检测中的应用及检测系统,其目的在于通过非侵入性的定量检测,帮助产后抑郁症的早期诊断和确诊,加强对产后抑郁症的干预,由此避免产后抑郁症对产妇及婴儿所带来的严重不良影响的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出如下方案:
IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物中任一或至少两种的组合在制备产后抑郁症检测产品中的应用。
其中,基因表达水平为基因mRNA表达水平。
其中,所述基因表达水平检测物包括GSE45603芯片。
产后抑郁症检测系统,其特征在于,包括
基因表达水平获取模块,用于获取样本中IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A基因中至少一个的表达水平参数,并提供给判断模块;
判断模块,以获取的基因表达水平参数为线性分类器的输入,判断样本是否来自于产后抑郁症患者。
其中,基因表达水平为基因mRNA表达水平。
进一步的:产后抑郁症检测试剂,其包括HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因表达水平检测试剂一种或多种的组合。
优选地,所述产后抑郁症检测试剂,其包括HNRNPA2B1、FBL、SPI1基因表达水平检测试剂一种或多种的组合。
优选地,所述产后抑郁症检测试剂,其包括HNRNPA2B1、FBL、和SPI1基因表达水平检测试剂。
优选地,所述产后抑郁症检测试剂,其所述基因标量检测试剂为基因mRNA表达水平检测试剂。
优选地,所述产后抑郁症检测试剂,其所述基因mRNA表达水平检测试剂包括GSE45603芯片。
优选地,所述产后抑郁症检测试剂,其包括HNRNPA2B1、FBL、和/或SPI1基因甲基化水平检测试剂。
按照本发明的另一个方面,提供了一种产后抑郁症检测系统,其包括基因表达水平获取模块、判断模块;
所述基因表达水平获取模块用于获取HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因中一个或多个基因的表达水平,并提供给判断模块;
所述判断模块以HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因中一个或多个基因的表达水平为分类器的输入,判断样本是否来自于产后抑郁症患者。
优选地,所述的产后抑郁症检测系统,其所述基因表达水平获取模块用于获取HNRNPA2B1、FBL、SPI1基因中一个或多个基因的表达水平。
优选地,所述的产后抑郁症检测系统,其所述基因表达水平获取模块用于获取HNRNPA2B1、FBL以及SPI1基因的表达水平。
HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因表达水平检测试剂一种或多种的组合应用于制备产后抑郁症非侵入性定量检测试剂。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
本发明提供的产后抑郁症检测试剂,应用于产后抑郁检测系统,测试系统中显示HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因的受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic curve,ROC)的曲线下面积均超过0.75,当曲线下面积达到0.7至0.9,为临床检测中精密度,超过0.9为高精密度,非常适合作为产后抑郁症早期诊断试剂。
优选方案,可以通过GSE45603芯片高通量地进行非侵入性定量检测,从而准确的进行检测产后抑郁症的定量检测。优选方案,可以通过靶标基因的甲基化水平检测,更加准确的判断产后抑郁症的发生和发展状况。
附图说明
图1是实施例2产后抑郁症相关基因关联网络分析结果图,其中图1中A为第一基因互作模块网络;图1中B为第二基因互作模块网络,图1中C为第三基因互作模块网络;
图2是实施例3使用不同基因表达水平的产后抑郁症检测系统,观察ROC曲线下面积;
图3是实施例4产后抑郁症小鼠造模检测结果;
图4是实施例4产后抑郁症小鼠和正常对照基因表达量检测结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的产后抑郁症检测试剂,包括HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因表达水平检测试剂一种或多种的组合。
其中HNRNPA2B1基因为异质核蛋白A2/B1基因,Heterogeneous nuclearribonucleoproteinA2/B1;IL10基因为白介素10基因;RAD51基因为重组酶RAD51基因;UBA52基因为泛素核糖体融合蛋白52基因;NHP2为核糖核蛋白2基因;RPL13A基因为核糖体蛋白L13a管家基因;FBL基因为纤维蛋白基因;SPI1基因基因为Spi-1原癌基因。
统计显示,以上基因在产后抑郁症患者和正常样本中的mRNA表达量差异大于两倍明显且显著性P值小于0.05;HNRNPA2B1、IL10和RAD51基因处于同一产后抑郁症相关基因关联网络的中心位置,可能影响同一代谢通路,其中HNRNPA2B1的影响最为明显;UBA52、NHP2、RPL13A、FBL处于同一产后抑郁症相关基因关联网络的重心位置,可能影响同一代谢通路,其中FBL的影响最为明显;SPI1基因处于另一产后抑郁症相关基因关联网络的中心位置。因此,对HNRNPA2B1、FBL和SPI1的联合研究显示,其mRAN的表达水平在产后抑郁症患者和正常样本中体现出非常明确的差异。
应用这三个基因的mRNA表达量作为检测指标的检测系统,对21个血液样本(16个产后抑郁症患者的样本和5个正常对照样本)进行检测,显示ROC曲线下面积在0.75以上,最高的达到0.902,且由于这三个基因分别处于不同的模块中,因此相互之间的关联性不强,采用三者联合指标能更为准确的判断产后抑郁症的样本。
以下为实施例:
实施例1统计分析正常对照以及产后抑郁症患者表达量差异
数据来源:验证产后抑郁症患者和正常对照的基因差异表达数据来自于GEO数据库(Gene Expression Omnibus)GSE45603数据集,其中包括5个系列的正常对照和16个的产后抑郁症患者的全血样本,样本采用GPL10558平台(Illumina HumanHT-12V4.0expressionbeadchip)进行分析。
采用R软件(版本号为3.6.2)分析HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1在正常对照和产后抑郁症患者样本中的表达量差异。结果显示,上述基因在产后抑郁症患者中的表达量差异明显,P值<0.05且(|表达差异|)≥0.2。
本发明采用的靶标基因:HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1的表达差异和P值如下表:
以上数据表示,上述基因在产后抑郁症样本和正常人样本中mRNA的表达量体现出显著差异。
实施例2产后抑郁症相关基因关联网络分析
对包括HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因在内的产后抑郁症差异表达基因,采用GO数据库进行自动化的基因功能注释,利用DAVID数据库进行功能和代谢通路进行分析,可视化的分析上述基因的关键分子功能、参与的生物过程、细胞组件和代谢通路,通过KEGG分析上述基因和疾病、药物的相互作用关系。结果如图1所示,显示,上述基因皆在GO分析和KEGG分析的产后抑郁症和正常对照达到差异表达基因中富集代谢通路的前5%,且统计显著性P值皆<0.01。说明上述基因在参与产后抑郁症的代谢通路中,起到了关键作用。
为了提高准确性,验证HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因作为产后抑郁症生化检测标记的正确性,GSEA分析(GSEAversion4.0.3,http://software.broadinstitute.org/gsea/index.jsp)被应用于进行基因富集分析,同样显示上述基因的P值<0.05。验证上述基因参与了产后抑郁症关联的代谢通路,可用作产后抑郁症的筛查检测标记物,并且显示:HNRNPA2B1基因的高表达与细胞内吞功能相关,FBL基因的低表达与大脑长程抑制有关,SPI1基因的低表达与细胞增殖相关。
使用Cytoscape软件对正常对照和产后抑郁症患者中差异表达的基因,进行基因相互作用分析,选择可靠性分数大于0.4的交互来分析差异表达基因之间的关系。共有673个差异表达基因导入Cytoscape软件中分析。利用Cytoscape软件中的CytoHubba插件检索中心基因(hub gene)。根据度算法筛选中心基因,前30个基因被定义为中心基因。结果显示,HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因排名均在前30个中心基因以内,中心基因打分如下表:
实施例3产后抑郁症检测系统
一种产后抑郁症检测系统,包括基因表达水平获取模块、判断模块;
所述基因表达水平获取模块用于获取HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因中一个或多个基因的表达水平,并提供给判断模块;
所述判断模块分别以HNRNPA2B1、IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A、FBL、SPI1基因表达水平为线性分类器的输入,判断样本是否来自于产后抑郁症患者。
采用GEO数据库(Gene Expression Omnibus)GSE45603数据集进行测试,并绘制感受型曲线(ROC曲线)如图2所示,AUC如下表所示:
以上结果证实,上述基因用作产后抑郁症标记物,其检测系统能较为有效的区分产后抑郁症样本和正常样本,达到中等有效水平,适合作为临床筛查指标。
实施例4动物实验验证
本研究采用慢性孕前应激诱导构建产后抑郁小鼠模型,评估雌鼠全血中HnRNPA2B1,Fibrillarin(FBL)和Spi-1proto-oncogene(SPI1)基因的表达情况。将7周龄Balb/c雌鼠随机分为2组,空白对照组不给予任何刺激,对照组小鼠给予慢性应激,连续造模3周。应激结束后,空白对照组及应激组随机取小鼠雌雄合笼交配怀孕,分娩后形成2组:空白对照组,应激合并分娩组即产后抑郁症模型组。分娩后3周,检测各组小鼠行为学,包括强迫游泳测试、糖水偏好测试、悬尾测试,评价造模是否成功。产后3周,取上述各组的雌鼠全血,实时荧光定量PCR法检测HnRNPA2B1,Fibrillarin(FBL)和Spi-1proto-oncogene(SPI1)基因的表达情况。
行为学检测结果:行为学检测后发现,模型建立成功,结果如图3所示。
基因表达量测试采用的引物如下表:
基因表达:采用qRT-PCR检测全血中3个基因的mRNA表达量检测结果如图4所示。
结果显示,上述基因在产后抑郁症模型的小鼠中与正常对照相比,出现明显的表达量差异,证实上述基因的基因表达水平检测试剂适合作为产后抑郁症检测试剂。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A的基因表达水平检测物中任一或至少两种的组合在制备产后抑郁症检测产品中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其中,基因表达水平为基因mRNA表达水平。
3.根据权利要求2所述的应用,其中,所述基因表达水平检测物包括GSE45603芯片。
4.根据权利要求1所述的应用,其中,基因表达水平检测物为甲基化水平检测试剂。
5.产后抑郁症检测系统,其特征在于,包括
基因表达水平获取模块,用于获取样本中IL10、RAD51、UBA52、NHP2、RPL13A基因中至少一个的表达水平参数,并提供给判断模块;
判断模块,以获取的基因表达水平参数为线性分类器的输入,判断样本是否来自于产后抑郁症患者。
6.根据权利要求5所述的产后抑郁症检测系统,其特征在于,基因表达水平为基因mRNA表达水平。
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