一种用于诊断动脉粥样硬化发生的联合生物标志物及其应用

专利2026-09-19  15


本发明涉及一种用于诊断动脉粥样硬化发生的联合生物标志物及其应用,属于检验医学、临床医学、生物技术及生物化学。


背景技术:

1、心血管疾病(cardiovascular disease,cvd)是心脏和血管疾病的总称,包括动脉粥样硬化、冠心病、高血压、中风、高脂血症和心力衰竭等。动脉粥样硬化(atherosclerosis,as)是心血管疾病的主要病理表现之一,也是目前研究最多的疾病之一。目前的动脉粥样硬化诊断方法主要依赖于医学影像学及临床表现,但存在一定的局限性,如高成本、侵入性损伤、难以早期诊断等。冠状动脉造影(coronary arteryangiography,cag)是诊断动脉粥样硬化的金标准,但cag是一种侵入性检查,对于某些高风险人群,可能会增加并发症的风险。as的发展受到多种危险因素影响并隐匿发生,只有当临床和生化指标异常,怀疑有冠状动脉病变或畸形时才进行cag,并且常常在临床检出时已累及严重血管病变。因此,早期as的识别有助于疾病的预防和治疗,从而降低发病率和死亡率。近年来,多组学(肠道微生物的16s rrna测序和血浆代谢组学)联合分析,被用于研究疾病发生发展的生物标志物,帮助预测疾病的发生和预后,指导临床治疗方案的制定。因此,有必要对动脉粥样硬化患者进行16s rrna测序及血浆代谢物组成分析,筛选与动脉粥样硬化发生及发展有关的联合生物标志物,对动脉粥样硬化的早期诊断具有重要意义。


技术实现思路

1、首先,对208名动脉粥样硬化患者和38名健康对照组成的发现队列的临床生化指标、肠道微生物和血浆代谢物组成进行分析,确定动脉粥样硬化患者的关键特征,揭示动脉粥样硬化患者肠道微生物和血浆代谢物变化。通过多组学数据,筛选判断动脉粥样硬化疾病发生的联合生物标志物,最后,在74人组成的验证队列中验证所述生物标志物的预测准确性。

2、所述联合生物标志物包括身体质量指数、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白b、肾小球滤过率、α-酮戊二酸、胆固醇硫酸盐、l-谷氨酸、tmao、牛磺酸、alistipes、collinsella、clostridium_ucg-014、streptococcus和bacteroides,这些指标的联合预测健康和动脉粥样硬化患者的准确率可达97.83%,auc=0.987。

3、在本发明中,提供了一组可以用于检测动脉粥样硬化的生物标志物,并进一步提供了包含所述生物标志物在制备检测动脉粥样硬化的试剂盒中的应用。

4、本发明的第一个目的是提供一组检测动脉粥样硬化的生物标志物,包括血浆代谢物、肠道微生物和临床生化指标。

5、在本发明的一种实施方式中,所述临床生化指标包括总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白b和肾小球滤过率;所述血浆代谢物包括α-酮戊二酸、胆固醇硫酸盐、l-谷氨酸、tmao和牛磺酸;所述肠道微生物包括alistipes、collinsella、clostridium_ucg-014、streptococcus和bacteroides。

6、在本发明的一种实施方式中,所述生物标志物来自于受试者的血液样本和粪便样本。

7、在本发明的一种实施方式中,所述血液样本包括血浆或血清。

8、本发明的第二个目的是提供一种检测动脉粥样硬化的试剂盒,所述试剂盒包含所述生物标志物。

9、本发明还提供了所述生物标志物在制备试剂盒中的用途,其中,所述试剂盒用于确定受试者是否患有动脉粥样硬化。

10、在本发明的一种实施方式中,所述试剂盒中含有已知队列的数据样本。

11、在本发明的一种实施方式中,所述已知队列为确定是否患有动脉粥样硬化的受试者。

12、在本发明的一种实施方式中,所述试剂盒中含有检测所述生物标志物的试剂。

13、在本发明的一种实施方式中,所述试剂包括用于质谱检测所述生物标志物的物质。

14、在本发明的一种实施方式中,所述确定受试者是否患有动脉粥样硬化包括以下步骤:

15、(1)测定来自所述受试者的样品中的所述生物标志物的水平;

16、(2)将步骤(1)中所述生物标志物的水平输入随机森林模型进行判别。

17、在本发明的一种实施方式中,步骤(1)中,利用质谱方法测定所述生物标志物中的血浆代谢物,利用测序方法测定肠道微生物。

18、有益效果:

19、1.结合机器学习算法,本技术能够从大量生物学数据中提取出关键特征,实现动脉粥样硬化的早期诊断和个体化评估。关键特征包括血浆代谢物、肠道微生物和临床生化指标,其中,临床生化指标包括总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白b和肾小球滤过率;血浆代谢物包括α-酮戊二酸、胆固醇硫酸盐、l-谷氨酸、tmao和牛磺酸;肠道微生物包括alistipes、collinsella、clostridium_ucg-014、streptococcus和bacteroides。

20、2.该技术具备较高的应用价值,能够为临床提供准确的动脉粥样硬化诊断和个体化治疗方案,有望降低相关疾病的发病率和死亡率。利用本发明提供的动脉粥样硬化标志物进行检测,准确率高达80%以上,可以广泛用于临床中辅助诊断或诊断动脉粥样硬化。



技术特征:

1.一组检测动脉粥样硬化的生物标志物,其特征在于,包括血浆代谢物、肠道微生物和临床生化指标;所述临床生化指标包括总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白b和肾小球滤过率;所述血浆代谢物包括α-酮戊二酸、胆固醇硫酸盐、l-谷氨酸、tmao和牛磺酸;所述肠道微生物包括alistipes、collinsella、clostridium_ucg-014、streptococcus和bacteroides。

2.根据权利要求1所述的生物标志物,其特征在于,所述生物标志物来自于受试者的血液样本和粪便样本。

3.根据权利要求2所述的生物标志物,其特征在于,所述血液样本包括血浆或血清。

4.一种检测动脉粥样硬化的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包含权利要求1~3任一所述生物标志物。

5.权利要求1~3任一所述生物标志物在制备试剂盒中的用途,其特征在于,所述试剂盒用于确定受试者是否患有动脉粥样硬化。

6.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,所述试剂盒中含有已知队列的数据样本。

7.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,所述已知队列为确定是否患有动脉粥样硬化的受试者。

8.根据权利要求5或6所述的用途,其特征在于,所述试剂盒中含有检测所述生物标志物的试剂。

9.根据权利要求5~8任一所述的用途,其特征在于,在所述确定受试者是否患有动脉粥样硬化包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于,步骤(1)中,利用质谱方法测定所述生物标志物中的血浆代谢物,利用测序方法测定肠道微生物。


技术总结
本发明公开了一种用于诊断动脉粥样硬化发生的联合生物标志物及其应用,属于检验医学、临床医学、生物技术及生物化学技术领域。本发明提供了能够用于检测动脉粥样硬化的生物标志物组合,包括总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白B、肾小球滤过率、α‑酮戊二酸、胆固醇硫酸盐、L‑谷氨酸、TMAO、牛磺酸、Alistipes、Collinsella、Clostridium_UCG‑014、Streptococcus和Bacteroides。利用本发明提供的生物标志物进行动脉粥样硬化的检测准确率达到80%以上,可用于临床进行诊断或辅助诊断动脉粥样硬化。

技术研发人员:刘元法,王如兴,贺梦雪,徐勇将
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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