[发明专利]生物信息获取方法和烟酰胺代谢物测量方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及生物信息获取方法(biological information acquisition method)，具体地，涉及基于从活生物体(活有机体，living organism)采集(collect)的样品中烟酰胺代谢物(nicotinamide metabolite)的量来获取关于该活生物体的信息。

背景技术

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)是细胞能量代谢中一种已知的氧化还原反应辅酶。NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，氧化形式)是从作为养分消化的烟酰胺(NA)生物合成的。具体地，NA通过烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)转化为烟酰胺单核苷酸(NMN)，而NMN通过烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(Nmnat)转化为NAD+(参见图14)。

除了在氧化还原循环中被转化为NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，还原形式)，NAD+通过酶如去乙酰化酶(SIRT1)降解为NA和O-乙酰基-ADP-核糖(O-acetyl-ADP-ribose)而转化回到NA(参见图14)。

NAD代谢一度被认为仅局限在细胞内的一种现象，现在开始作为也发生在细胞外部的过程(包括转运)加以寻找。血液中NAD+、NADH、和NMN的浓度保持在几十微摩尔级别的高水平，该量为血液NA浓度(其仅为几个微摩尔)的十倍以上。血液NAD+、NADH、和NMN浓度不随NA的摄入而改变(参见Consideration of diurnal variations in human blood NAD and NADP concentrations，J Nutr Sci Vitaminol(Tokyo)，2009，Jun；55(3)：279-81)。因此，认为血液中NAD+、NADH、和NMN的浓度保持与NA无关，以及它们的需求和供给在细胞和组织之间、以及在组织和器官之间被控制。事实上，已知的是，将NA转化为NMN的Nampt在神经细胞或胰腺β细胞中几乎不表达，且自身不能合成NAD+的这些细胞依赖于细胞外供应NAD+(参见Nampt/PBEF/Visfatinregulates insulin secretion in beta cells as a systemic NAD biosynthetic enzyme，Cell Metab，2007，Nov；6(5)：363-75，和Stimulation of nicotinamide adenine dinucleotide biosynthetic pathways delays axonal degeneration after axotomy，J Neurosci，2006，Aug16；26(33)：8484-91)。

关于烟酰胺代谢物(NA、NMN、NAD+、NADH)，已知NAD+和NADH的量，或它们的比率(NAD+的量/NADH的量)能够用作细胞状态和个体健康状况的指标。例如，因为NAD在细胞能量代谢中是功能性的，所以具有小量NAD+的细胞不能代谢脂肪，并倾向于累积脂肪。因此认为，能够基于NAD+的量获取关于个体对超重的易感性，或形成代谢综合征的风险的信息。而且，癌细胞需要大量的能量，并因此包含大量的NADH。因此，具有过多的大量NADH的细胞能够被认为是癌性的。在这方面，能够用来基于NADH的自身荧光(self-fluorescence)观察癌病变的内窥镜已经实际使用，且已经被用来基于NADH的量获取关于个体形成(发展，develop)癌症的风险、或有无发作(发病，onset)的信息。

烟酰胺代谢物涉及能量代谢的事实表明这些代谢物在细胞水平与疲劳相关。也考虑了在个体水平上疲劳可能涉及NAD+，如在Storage and secretion of beta-NAD，ATP and dopamine in NGF-differentiated rat pheochromocytoma PC12 cells，Eur J Neurosci，2009，Sep；30(5)：756-68，Epub 2009 Aug 27(2009年8月27日电子版)中的报道，描述了神经细胞以与神经递质(neurotransmitter)相同的方式累积NAD+，并响应刺激而释放NAD+的机制。而且，已知器官响应于压力而经历代谢状态的变化，并且因为认为NAD代谢也经历压力诱导的变化，所以将有可能基于烟酰胺代谢物的量获取关于个体的压力的信息。