[發(fā)明專利]預(yù)測失重骨丟失腰椎骨密度下降風(fēng)險的方法與DNA甲基化標志物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811128974.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109055542A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁峰吉;熊江輝;吳峰;朱月星;盧亮;元艷宏;陳穎;宋錦蘋;萬玉民;戴鐘銓;曲麗娜;陳曉萍;陳善廣;李瑩輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天員科研訓(xùn)練中心
• 主分類號: C12Q1/6883
• 分類號: C12Q1/6883;C12N15/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供預(yù)測失重骨丟失腰椎骨密度下降風(fēng)險的DNA甲基化標志物，包括一個或多個基因，基因位點注釋信息見表3。本發(fā)明還提供相應(yīng)的檢測方法。本發(fā)明通過血細胞DNA甲基化水平與腰椎骨密度指標的挖掘，發(fā)現(xiàn)通過檢測血細胞DNA甲基化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)對失重后人體腰椎骨密度下降個體差異的預(yù)測，從而篩選更加耐受失重條件的個體，或者用于對腰椎骨密度變化情況進行科學(xué)研究。本發(fā)明中提供了對失重后人體腰椎骨密度下降風(fēng)險有預(yù)測功能的DNA甲基化位點集合，與人體骨代謝的相關(guān)性較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生理學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及失重環(huán)境條件一段時間后的生理變化，具體涉及預(yù)測失重骨丟失腰椎骨密度下降風(fēng)險的方法與DNA甲基化標志物。

背景技術(shù)

骨密度全稱是骨骼礦物質(zhì)密度(BMD，Bone mineral density)，是骨骼強度的一個絕對值屬性的重要指標，其單位為克/每立方厘米。骨密度以雙能X射線吸收計量法(Dual-energy X-ray Absorptiometry)(DXA技術(shù))測量的結(jié)果較準確，是國際衛(wèi)生組織(WHO)采用的骨密度金標準。

在臨床使用中，骨密度是診斷骨質(zhì)疏松、預(yù)測骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險、監(jiān)測自然病程以及評價藥物干預(yù)療效的最佳定量指標。目前國內(nèi)外公認骨質(zhì)疏松癥的診斷標準是世界衛(wèi)生組織推薦的，定義骨密度值降低程度等于和大于2.5個標準差即判定為骨質(zhì)疏松。

在航天醫(yī)學(xué)研究中，骨密度的檢測為骨骼變化，健康風(fēng)險判定提供了判斷依據(jù)。在地面為期21天的-6度頭低位臥床實驗中，DXA檢測發(fā)現(xiàn)志愿者腰椎骨密度平均下降約為0.6％(SM.Smith，2009)。在太空飛行中，空間微重力環(huán)境導(dǎo)致宇航員不再受重力影響。承重負荷的減少，導(dǎo)致航天員腰椎骨礦物質(zhì)以每個月1％-2％的速度丟失(JD Sibonga，2008；ADleblanc，2012)。因此，美國國家航空航天局將空間骨丟失為所有風(fēng)險因素之首。總之，骨密度的定量測定為疾病的診斷及不同原因所致的骨礦含量改變都提供了重要診斷依據(jù)。

鑒于此，在經(jīng)受同樣的失重/模擬失重條件影響后，人體腰椎骨密度下降水平的差異亦能反映人體對失重條件導(dǎo)致骨丟失耐受程度的個體差異。面向載人航天任務(wù)，如能在執(zhí)行任務(wù)前對乘員或受試者在模擬失重條件下的腰椎骨密度下降風(fēng)險進行預(yù)測，對優(yōu)化成員選拔、為乘員提供早期健康防護干預(yù)以及對失重條件腰椎骨密度下降風(fēng)險進行研究，都具有重要應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明采用-6度頭低位臥床人體實驗?zāi)Ｐ停Y選并鑒定了能預(yù)測失重后人體腰椎骨密度下降風(fēng)險的表觀遺傳學(xué)指標集合。

本發(fā)明提供預(yù)測失重骨丟失腰椎骨密度下降風(fēng)險的DNA甲基化標志物，包括下述一個或多個基因，基因位點注釋信息見表3。

在表中通過基因符號(第11列)和至少一個染色體位點(第8、9和10列)來識別這些基因的優(yōu)選甲基化核苷酸位置。這些基因由探針id(列1)進一步識別，其在這些基因中，特別是在它們的調(diào)控元件中識別CpG位點(在染色體位點)。

本文中的遺傳參考文獻通常參考基因組human hg38。在表中，探針id是指在陣列平臺上表示的序列，每一個都用于詢問特定的CpG位點，染色體(chr)、開始位點(start)和結(jié)束位點(end)可以唯一地識別每個探針的第一個nt位置。

本發(fā)明提供預(yù)測失重骨丟失腰椎骨密度下降風(fēng)險的方法，所述方法不以疾病的診斷和治療為目的，包括下述步驟：確定受試者樣品中腰椎骨密度風(fēng)險基因位點的DNA甲基化水平，并將該基因位點的甲基化水平與對照樣品進行比較，從而預(yù)測受試者在失重條件腰椎骨密度下降風(fēng)險；

其中所述腰椎骨密度風(fēng)險基因選自權(quán)利要求1中的一個或多個基因；

所述對照樣品選自失重條件下腰椎骨密度下降幅度＜6％的樣品；