[發(fā)明專利]孕早期腸道細(xì)菌的妊娠期糖尿病生物標(biāo)志物及篩選與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110474713.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113174444A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡平;潘安;潘雄飛;諶秀儀;褚旭峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C12Q1/689
• 分類號(hào): C12Q1/689;C12Q1/6895;C12Q1/06;C12Q1/14;G16H50/30;G06K9/62
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳

本發(fā)明公開(kāi)了孕早期腸道細(xì)菌的妊娠期糖尿病生物標(biāo)志物及篩選與應(yīng)用，屬于腸道菌群與人體健康研究領(lǐng)域。包括27種腸道細(xì)菌生物標(biāo)志物及4個(gè)腸道細(xì)菌計(jì)算指標(biāo)。將樣本DNA進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增子建庫(kù)測(cè)序，分析腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能信息及與妊娠期糖尿病的關(guān)聯(lián)性。經(jīng)回歸模型檢驗(yàn)，篩選出的6類腸道細(xì)菌顯著提高妊娠期糖尿病基礎(chǔ)預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)效能。葡萄球菌屬與4類短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌相對(duì)豐度比經(jīng)過(guò)log轉(zhuǎn)化的數(shù)值在病例組中顯示升高，并且與孕中期空腹血糖、1h和2h血糖水平正相關(guān)。本發(fā)明中的生物標(biāo)志物可作為檢測(cè)靶點(diǎn)用于制備孕早期預(yù)測(cè)妊娠期糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)試劑盒，或作為靶點(diǎn)應(yīng)用在制備治療和/或預(yù)防妊娠期糖尿病的藥物中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腸道菌群與人體健康研究領(lǐng)域，更具體地，涉及一系列在孕早期與妊娠期糖尿病發(fā)病關(guān)聯(lián)的腸道細(xì)菌和細(xì)菌計(jì)算指標(biāo)，尤其涉及孕早期腸道細(xì)菌的妊娠期糖尿病生物標(biāo)志物及篩選與應(yīng)用。

背景技術(shù)

伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和社會(huì)轉(zhuǎn)型，母嬰健康將面臨新的問(wèn)題，高營(yíng)養(yǎng)膳食、低體力活動(dòng)、肥胖、高齡產(chǎn)婦等危險(xiǎn)因素將影響孕產(chǎn)婦健康和妊娠結(jié)局。其中妊娠期糖尿病(Gestational Diabetes Mellitus,GDM)作為妊娠期主要合并癥之一，嚴(yán)重危害母嬰健康。研究GDM的發(fā)病機(jī)制、尋找可用來(lái)早期預(yù)測(cè)GDM的危險(xiǎn)因素，對(duì)于預(yù)防和控制GDM、減少不良妊娠結(jié)局、降低產(chǎn)婦遠(yuǎn)期糖尿病等發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)具有至關(guān)重要的作用。

人體腸道環(huán)境中存在著數(shù)量眾多且種類復(fù)雜的細(xì)菌。菌群結(jié)構(gòu)的變化可導(dǎo)致整個(gè)腸道微生態(tài)代謝產(chǎn)物的改變，并誘導(dǎo)宿主發(fā)生相應(yīng)的反饋效應(yīng)。飲食作為塑造宿主腸道菌群的主要影響因素之一，很可能是GDM發(fā)病機(jī)制的起點(diǎn)。某些飲食方式帶來(lái)的腸道菌群紊亂可進(jìn)一步導(dǎo)致脂類代謝異常、脂肪肝，以及系統(tǒng)炎癥反應(yīng)(Kau,A.L.,Ahern,P.P.,Griffin,N.W.,Goodman,A.L.Gordon,J.I.Human nutrition,the gut microbiome and theimmune system.Nature 474,327-336,doi:10.1038/nature10213(2011)；Moschen,A.R.,Wieser,V.Tilg,H.Dietary Factors:Major Regulators of the Gut's Microbiota.Gutand liver 6,411-416,doi:10.5009/gnl.2012.6.4.411(2012))。證據(jù)表明，胰島素抵抗在代謝紊亂中與炎癥通路有很大牽涉(Johnson,A.M.Olefsky,J.M.The origins anddrivers of insulin resistance.Cell 152,673-684,doi:10.1016/j.cell.2013.01.041(2013))，腸道菌群非?？赡茉贕DM確診前就已經(jīng)發(fā)生相應(yīng)的改變，與新發(fā)GDM密切相關(guān)。

目前尚缺乏從腸道菌群角度探索GDM致病機(jī)制的研究，尤其是揭示在尚未發(fā)病的孕早期(T1)，與發(fā)病有可能存在因果聯(lián)系的腸道菌群特征。根據(jù)一項(xiàng)相關(guān)研究中15例GDM患者數(shù)據(jù)，GDM患者的腸道菌群在T1期總體微生物多樣性低于對(duì)照組，但未在腸道菌群中發(fā)現(xiàn)任何生物標(biāo)志物可在孕早期指示GDM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)(Koren,O.et al.Host remodeling ofthe gut microbiome and metabolic changes during pregnancy.Cell 150,470-480,doi:10.1016/j.cell.2012.07.008(2012))。但此項(xiàng)研究設(shè)計(jì)并非專注于GDM，其相關(guān)數(shù)據(jù)明顯存在樣本量過(guò)少，對(duì)照組選擇不甚合理，流行病學(xué)及其它臨床數(shù)據(jù)資料短缺等缺陷。因此，在充分應(yīng)用流行病學(xué)研究設(shè)計(jì)的前提下，尤其是建立大型前瞻性出生隊(duì)列，研究者可以進(jìn)行與GDM發(fā)病相關(guān)的病因探索系列研究，在T1期找出可用于區(qū)分GDM與非GDM孕婦腸道菌群的生物標(biāo)記物。

發(fā)明內(nèi)容