一种检测结合珠蛋白分型的引物对及其应用 |
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| 申请号 | CN201710833598.6 | 申请日 | 2017-09-15 | 公开(公告)号 | CN107475404A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 北京中科唯新生物医学研究所有限公司; 北京唯新精准医学研究中心有限公司; 深圳中科唯新生物技术有限公司; | 发明人 | 王天泽; 李敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种检测结合珠蛋白分型的引物对，上述引物对为：正向引物(F):5’-GAGGGGAGCTTGCCTTTCCATTG-3’；反向引物(R):5’-ACCAGCCAGGGCTCAAAAATCTC-3’。本发明 申请 建立了一种从基因 角 度对Hp进行分析的方法，提供了一种检测结合珠蛋白分型的引物对，该方法通过设计特定引物进行基因扩增，通过对扩增产物 电泳 检测即可确定Hp的基因型，应用该引物对检测结合珠蛋白分型操作简便快速、准确，可应用于临床实践。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种检测结合珠蛋白分型的引物对，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 一种检测结合珠蛋白分型的引物对及其应用技术领域背景技术[0002] 目前糖尿病患者人群日益增大，也逐渐趋于年轻化，这些患者有很高的并发心血管疾病的风险，粗略统计约有75％的糖尿病患者死于心血管疾病。为了减轻患者高糖血症的症状，减少微血管和大血管并发症的发生，使患者能够过上正常的生活，采用合适的药物预防心血管并发症尤为重要。由于糖尿病患者并发心血管疾病与体内氧化应激有一定的相关性，因此美国心脏病学会以及国际卫生组织(WHO)均推荐使用维生素E等抗氧化剂来预防糖尿病患者心血管并发症。 [0003] 临床发现，不同的糖尿病患者对于维生素E补充所带来的效果差异非常大。有的患者补充维生素E可以明显降低心血管疾病风险；而有些患者却相反，补充维生素E后反而会增加并发心血管疾病的风险，严重时甚至会导致死亡事件。 [0004] 大量科学研究发现，结合珠蛋白的基因型与糖尿病患者并发心脏病的风险密切相关。其中，携带Hp2-2基因型的糖尿病患者罹患心脏病并发症、中风甚至死亡的风险更高，约为携带Hp1-1基因型的糖尿病患者的5倍；而携带Hp2-1基因型的糖尿病患者的心脏病并发风险介于两者之间。而从补充维生素E后的治疗效果看，对于携带有结合珠蛋白Hp2-2基因型的糖尿病患者，经过18个月维生素E治疗后，心脏病和中风发作的几率比未服用维生素E的同类患者少50％，且未出现副作用。而对Hp2-1或Hp1-1基因型的糖尿病患者，补充维生素E则会反而提高其并发心血管疾病的风险。 [0005] 结合珠蛋白(Haptoglobin，Hp)又称触珠蛋白，是血清α2-球蛋白组分中的一种糖蛋白类，是一种能稳定红血球血红蛋白的抗氧化蛋白，可以保护血管壁避免发生炎症。人类结合珠蛋白的基因位于染色体16q22.1，人群中常见的Hp有三种基因型，分别是Hp1-1，Hp2-1和Hp2-2，受控于Hp座位上的一对等位基因Hp1和Hp2，呈共显性遗传。不同地区和人种的Hp1和HP2基因频率各不相同，西方人群的统计数据显示，Hp1-1基因型的概率为16％，Hp2-2基因型的概率为36％，而Hp2-1基因型的概率则为48％。亚洲人以Hp2-2居多，其次为Hp2－ 1，而Hp1－1最少，我国汉族人种Hp1基因型频率较低，多以Hp2为主。 [0006] 综上所述，携带有结合珠蛋白Hp2-2基因型的糖尿病患者并发心血管疾病甚至死亡风险更高，服用维生素E可以降低其风险；携带Hp2-1或Hp1-1基因型的糖尿病患者虽然并发心血管疾病风险较低，但服用维生素E后其并发风险反而会提高。因此，为了更好地分析判断糖尿病患者心血管疾病的并发风险，合理地进行早期干预，并在临床上给予更可靠准确的用药指导，针对糖尿病患者人群进行结合珠蛋白的基因分型非常必要。 [0007] 目前检测结合珠蛋白分型的方法多是电泳法，电泳前先使待测样品与血红蛋白形成Hp－Hb(结合珠蛋白-血红蛋白)复合物。电泳完后可以利用血红蛋白的过氧化物酶活性在过氧化氢存在时使联苯胺氧化成联苯胺蓝，染色普通型可采用聚丙烯酰胺凝胶圆盘电泳分型。Hp亚型则需先纯化样品中的Hp，再使Hp组分中的α肽链变性，还原后方能采用普通电泳或等电聚焦技术进行分型，操作过于复杂。因Hp在血痕中可以保存相当长的时间，在实践中可通过检测血痕中的Hp进行分型鉴定，但由于血痕中过多的血红蛋白可掩盖Hp泳谱，因而在一定程度上限制了血痕的个体识别能力。 [0008] 故有待提供一种操作简便快速、准确，又可应用于临床实践的检测结合珠蛋白分型的引物对。 发明内容[0009] 本发明提供了一种检测结合珠蛋白分型的引物对及其应用，以至少解决现有技术中检测结合珠蛋白分型方法复杂、准确率低的技术问题。 [0010] 本发明提供了一种检测结合珠蛋白分型的引物对，上述引物对为： [0011] 正向引物(F):5’-GAGGGGAGCTTGCCTTTCCATTG-3’； [0012] 反向引物(R):5’-ACCAGCCAGGGCTCAAAAATCTC-3’。 [0013] 上述的引物对在检测结合珠蛋白分型中的应用。 [0014] 可选的，上述引物对检测确定结合珠蛋白的分型为Hp1亚型或Hp2亚型。 [0015] 可选的，当上述引物对检测确定结合珠蛋白的分型为Hp2亚型时，上述引物对进一步检测确定结合珠蛋白的分型为Hp2-1亚型或Hp2-2亚型。 [0016] 可选的，使用上述引物对对包含上述结合珠蛋白基因的待测样本进行基因扩增得扩增产物，通过对上述扩增产物进行电泳检测即可确定上述待测基因的上述结合珠蛋白的基因型。 [0017] 可选的，上述基因扩增，即聚合酶链反应(PCR)包括如下步骤：在90℃至100℃的温度下预变性3-5分钟；在90℃至100℃的温度下变性30秒至50秒，在45℃至60℃的温度下退火20秒至50秒，在70℃至74℃的温度下延伸90秒至240秒，其中上述变性步骤、上述退火步骤以及上述延伸步骤为25至40个循环；然后在70℃至74℃的温度下终延伸3至10分钟；最后保持温度为3℃至10℃。 [0018] 可选的，在47℃至52℃的温度下退火20秒至50秒。 [0019] 可选的，上述基因扩增，即聚合酶链反应(PCR)包括如下步骤：在94℃的温度下预变性5分钟；在94℃的温度下变性50秒，在50℃的温度下退火30秒，在72℃的温度下延伸150秒，其中上述变性步骤、上述退火步骤以及上述延伸步骤为38个循环；然后在72℃的温度下终延伸6分钟；最后保持温度为4℃。 [0020] 可选的，上述基因扩增，即聚合酶链反应(PCR)使用的缓冲液的混合溶液的成分包括： [0021] 三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)，终浓度为20mmol/L-35mmol/L，[0022] pH为8.4-8.8； [0023] 乙酸钾，终浓度为50mmol/L-80mmol/L； [0024] 乙酸镁，终浓度为1mmol/L-1.7mmol/L； [0025] 甘油，终浓度为6％-10％； [0026] 二甲基亚砜(DMSO)，终浓度为0.5％-1.8％； [0027] Taq酶，终浓度为0.8U-2.2U； [0028] 脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)，终浓度为150umol/L-400umol/L。 [0029] 可选的，上述基因扩增，即聚合酶链反应(PCR)使用的缓冲液的混合溶液的成分包括： [0030] 三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)，终浓度为25mmol/L，pH为8.7； [0031] 乙酸钾，终浓度为80mmol/L； [0032] 乙酸镁，终浓度为1.2mmol/L； [0033] 甘油，终浓度为8％； [0034] 二甲基亚砜(DMSO)，终浓度为1％； [0035] Taq酶，终浓度为2U； [0036] 脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)，终浓度为400umol/L。 [0037] 本发明申请建立了一种从基因角度对Hp进行分析的方法，提供了一种检测结合珠蛋白分型的引物对，该方法通过设计特定引物进行基因扩增，通过对扩增产物电泳检测即可确定Hp的基因型，应用该引物对检测结合珠蛋白分型操作简便快速、准确，可应用于临床实践。附图说明 [0038] 图1为本发明实施例1提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图； [0039] 图2为本发明实施例2提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图； [0040] 图3为本发明实施例3提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图。 [0041] 下面具体实施方式用于进一步说明但不限于本发明，下面实施例仅为本发明一种优选地实施方式。 具体实施方式[0042] 下述实施例中的待测样本为同一个体的唾液和外周血样本，对照样本为临床已明确鉴定Hp基因型的样本。 [0043] 实施例1： [0044] 步骤一：唾液样本采集与处理 [0046] 步骤二：唾液样本DNA(脱氧核糖核酸)提取 [0047] (1)取500ul(微升)唾液样本，加入1ml(毫升)缓冲液(100mmol/L(毫摩尔/升)Tris-HCl(三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液)，pH8.0,0.5％SDS(十二烷基磺酸钠),10mmol/L EDTA(乙二胺四乙酸))和6ul 20mg/ul(毫克/微升)的蛋白酶K，涡旋仪上震荡混匀； [0048] (2)将步骤(1)处理后的唾液进行55℃水浴处理20min； [0049] (3)加入600ul苯酚：氯仿：异戊醇(25:24:1)，颠倒混匀，10000rpm(转/分钟)离心5min，取上清； [0050] (4)向步骤(3)的上清液中加入600ul的氯仿：异戊醇(24:1)，颠倒混匀后10000rpm离心5min，取上清； [0051] (5)向步骤(4)的上清液体中加入等体积的异丙醇，轻轻混匀后14000rpm离心10min，弃上清； [0052] (6)用500ul70％乙醇洗涤上述沉淀一次，14000rpm离心10min，弃上清； [0053] (7)室温晾干DNA，用20ul灭菌水溶解。 [0054] 步骤三：基因PCR(聚合酶链反应)扩增及产物鉴定 [0055] (1)PCR扩增： [0056] 使用PCR缓冲液，其成分为包含三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)，终浓度为25mmol/L，pH8.7；乙酸钾，终浓度为80mmol/L；乙酸镁，终浓度为1.2mmol/L；甘油，终浓度为 8％；二甲基亚砜(DMSO)，终浓度为1％；Taq酶，终浓度为2U；脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)，终浓度为400umol/L，唾液样本提取得到的DNA作为模板进行PCR扩增。 [0057] 扩增引物如下： [0058] F:5’-GAGGGGAGCTTGCCTTTCCATTG-3’； [0059] R:5’-ACCAGCCAGGGCTCAAAAATCTC-3’。 [0060] PCR反应程序如下： [0061] 94℃5min；94℃50s，50℃30s，72℃150s，38个循环；72℃6min；4℃∝。 [0062] 即在94℃的温度下预变性5分钟；在94℃的温度下变性50秒，在50℃的温度下退火30秒，在72℃的温度下延伸150秒，其中所述变性步骤、所述退火步骤以及所述延伸步骤为 38个循环；然后在72℃的温度下终延伸6分钟；最后保持温度为4℃。 [0063] (2)琼脂糖凝胶电泳检测 [0064] 结果见图1，图1为本发明实施例1提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图； [0065] 其中泳道1为DNA DNA marker(DNA标记)，泳道2为Hp2-2基因型对照样本，泳道3为Hp2-1基因型对照样本，泳道4为Hp1-1基因型对照样本，泳道5为待测样本；(DNA marker条带从下到上依次为100bp、250bp、500bp、750kb、1kb、2kb、3kb、5kb)。 [0066] 步骤四：确定Hp的基因型 [0067] 根据电泳结果确定Hp的基因型，理论上Hp1-1基因型条带为1.7kb，Hp2-1基因型为1.7kb和3.8kb两条带，Hp2-2基因型条带为3.8kb。可知，本实施例待测样本的Hp的基因型为Hp2-1基因型。 [0068] 本实施例提供的引物所建立的检测结合珠蛋白分型的方法能够将Hp1-1、Hp2-1和Hp2-2亚型进行明确区分，且操作简单，对于临床准确判断糖尿病患者的结合珠蛋白的基因型有重要价值，从而为糖尿病患者是否补充维生素E提供重要依据。 [0069] 实施例2： [0070] 步骤一：外周血样本处理与DNA提取 [0071] (1)取含EDTA抗凝剂的外周血2ml，置于10ml灭菌的离心管中，加入6mL 0.1mM EDTA，处理15分钟以破碎红细胞，3000rpm离心10min，弃上清，收集沉淀； [0072] (2)向沉淀中加入1ml 0.1mM EDTA，混匀后转移至2ml灭菌的离心管中，5400rpm离心5min，弃上清； [0073] (3)向沉淀中加入1ml缓冲液(100mmol/LTris-HCl，pH8.0,0.5％SDS,10mmol/L EDTA)和6ul 20mg/ul的蛋白酶K，涡旋仪上震荡混匀后55℃水浴处理20min； [0074] (4)加入600ul苯酚：氯仿：异戊醇(25:24:1)，颠倒混匀，10000rpm离心5min，取上清； [0075] (5)向步骤(4)的上清液中加入600ul的氯仿：异戊醇(24:1)，颠倒混匀后10000rpm离心5min，取上清； [0076] (6)向步骤(5)的上清液体中加入等体积的异丙醇，轻轻混匀后14000rpm离心10min，弃上清； [0077] (7)用500ul70％乙醇洗涤上述沉淀一次，14000rpm离心10min，弃上清； [0078] (8)室温晾干DNA，用30ul灭菌水溶解。 [0079] 步骤二：基因PCR(聚合酶链反应)扩增及产物鉴定 [0080] (1)PCR扩增： [0081] 使用缓冲液成分如下表所示，其中编号与最终电泳泳道编号一致，[0082] [0083] 使用外周血样本提取得到的DNA作为模板进行PCR扩增。 [0084] 扩增引物如下： [0085] F:5’-GAGGGGAGCTTGCCTTTCCATTG-3’； [0086] R:5’-ACCAGCCAGGGCTCAAAAATCTC-3’。 [0087] PCR反应程序如下： [0088] 92℃5min；92℃40s，49℃50s，74℃90s，40个循环；74℃4min；8℃∝。 [0089] 即在92℃的温度下预变性5分钟；在92℃的温度下变性40秒，在49℃的温度下退火50秒，在74℃的温度下延伸90秒，其中所述变性步骤、所述退火步骤以及所述延伸步骤为40个循环；然后在74℃的温度下终延伸4分钟；最后保持温度为8℃。 [0090] (2)琼脂糖凝胶电泳检测 [0091] 结果见图2。图2为本发明实施例2提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图； [0092] 其中泳道1为DNA Marker(其条带从下到上依次为100bp、250bp、500bp、750bp、1kb、2kb、3kb、5kb)。 [0093] 根据电泳结果可以看到条件编号为3-11的PCR反应液条件较好，待测样本的基因型为Hp2-1型。 [0094] 实施例3： [0095] 步骤一：同实施例2步骤一。 [0096] 步骤二：基因PCR(聚合酶链反应)扩增及产物鉴定 [0097] (1)PCR扩增： [0098] 使用PCR缓冲液，其成分为包含三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)，终浓度为25mmol/L，pH8.7；乙酸钾，终浓度为80mmol/L；乙酸镁，终浓度为1.2mmol/L；甘油，终浓度为 8％；二甲基亚砜(DMSO)，终浓度为1％；Taq酶，终浓度为1.5U；脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)，终浓度为300umol/L。 [0099] 扩增引物如下： [0100] F:5’-GAGGGGAGCTTGCCTTTCCATTG-3’； [0101] R:5’-ACCAGCCAGGGCTCAAAAATCTC-3’。 [0102] PCR反应程序如下： [0103] 95℃4min；95℃40s，退火温度设置梯度，退火30s，70℃200s，38个循环；70℃8min；6℃∝。 [0104] 即在95℃的温度下预变性4分钟；在95℃的温度下变性40秒，在设置的退火温度下退火30秒，在70℃的温度下延伸200秒，其中所述变性步骤、所述退火步骤以及所述延伸步骤为38个循环；然后在70℃的温度下终延伸8分钟；最后保持温度为6℃。 [0105] 其中PCR反应条件的退火温度分别为45,47,49,51,52,54,57,60,63。 [0106] (2)琼脂糖凝胶电泳检测 [0107] 结果见图3，图2为本发明实施例2提供的一种电泳后琼脂糖凝胶成像图。其中电泳图中的泳道对应退火温度如下表所示： [0108]电泳泳道 2 3 4 5 6 7 8 9 10 退火温度(℃) 63 60 57 54 45 47 49 51 52 [0109] 其中泳道1为DNA Marker(其条带从下到上依次为500bp、750bp、1kb、2kb、3kb、5kb) [0110] 根据电泳结果可以看出45-60℃的退火温度都有效果，其中47-52℃的退火温度最优，待测样本的基因型为Hp2-1型。 [0111] 上述实施例提供的引物不仅能够区分Hp1亚型和Hp2亚型，而且能够将Hp2-1和Hp2-2亚型进行明确区分，因此本发明提供的PCR方法鉴定Hp亚型可靠有效，可适用于临床鉴定。尤其本发明申请实施例1提供的引物能明确有效的区分Hp2-1和Hp2-2亚型，且操作简单，对于临床准确判断糖尿病患者的结合珠蛋白的基因型有重要价值，从而为糖尿病患者是否补充维生素E提供重要依据。 [0112] 本发明实施例建立的一种从基因角度对Hp进行分析的方法，上述方法通过设计特定引物进行基因扩增，通过对扩增产物电泳检测即可确定Hp的基因型，该方法操作简便快速、准确，可应用于临床实践。 |
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