[发明专利]一种针对叶酸代谢基因进行基因分型的试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶酸代谢能力相关基因检测技术，属于分子生物学基因芯片技术领域，具体属于体外诊断试剂领域中SNP多态性检测方法，更具体地是运用了多重聚合酶链式反应技术和反向点杂交技术。

背景技术

中国是世界上出生缺陷的高发国家之一，每年的出生缺陷儿数量约占全世界的20％。我国常见的出生缺陷有神经管畸形、先天性心脏病、唇腭裂、尿道下裂等。据中国疾病预防控制中心统计资料显示，每年有80万-120万名出生缺陷儿，平均每30秒就有一名缺陷儿出生。其中，除20％-30％患儿经早期诊断和治疗可以获得较好生活质量外，30％-40％患儿在出生后死亡，约40％将成为终身残疾,这意味着每年将有40万家庭被卷入终生痛苦的漩涡中。

出生缺陷的发生原因十分复杂，有些还不为人类所认识，但主要是遗传因素、环境因素或二者的共同作用。我国是全球神经管畸形高发国家，最常见的就是脊柱裂儿和无脑儿，近年来大量研究已经证实，叶酸缺乏是导致新生儿出生缺陷的主要原因。导致机体缺乏叶酸有两个方面的原因：一是叶酸摄入量不足，二是由于遗传(基因)缺陷导致机体对叶酸的利用能力低下(叶酸代谢通路障碍)。

叶酸属B族维生素，是合成核酸所必须的元素，是细胞生长和组织修复所必需的物质，更是胚胎发育过程中不可缺少的营养素。叶酸的临床功能除了预防胎儿神经管缺陷外，还能降低孕妇妊娠高血压、自发性流产和胎儿宫内发育迟缓、早产以及新生儿低出生体重等发病率。

科学研究发现，叶酸利用能力受遗传结构(基因)影响，如果与叶酸代谢相关的酶活性偏低(即相关基因功能异常)，这一人群如按常量(400微克/天)补充叶酸，机体叶酸水平也会不足。遗传体质的差异导致了机体对叶酸利用能力的差异，因此，叶酸增补应因人而异，增补过多或过少都不利于胎儿健康和孕妇健康。随着生命科学技术的发展，叶酸利用能力基因检测与风险评估于2008年即已被中国疾病预防控制中心妇幼保健中心列为临床应用指南(参见《妇幼保健医疗临床遗传检测项目资料汇编》第六卷临床应用指南之二十一《叶酸利用能力》)。这一崭新的生命科学技术成果近两年来已在国内部分妇幼保健院(四川省内如德阳市妇幼保健院)取得较大成效，为个体化(差异化)增补叶酸、预防新生儿出生缺陷提供了更高水平的科学手段和临床依据。

但是，在妇幼保健院的应用中发现一个普遍存在的问题，即50％以上的孕妇是在无意中怀孕的，增补叶酸的时间往往滞后至少2～3个月(怀孕前三个月即应开始增补叶酸)，错过了补充叶酸的关键时期，不利于预防胎儿神经管缺陷。因此，应该提倡叶酸增补从新婚开始(在发达国家，新婚期即开始了叶酸的增补)。

男性增补叶酸对优生有着同等重要的意义。科学研究进一步表明，叶酸摄入不足，男性机体叶酸水平偏低，主要会导致两方面的不良后果：一是精子密度低、活性下降、勃起功能减弱，二是精液中携带的染色体数量异常(过多或过少，即精子中出现“非整倍体”)，引起唐氏综合症或流产。

综上所述，通过最先进的科学手段检测每对新婚夫妇对叶酸的利用能力，不仅可以实现个性化增补叶酸，还可以增强新婚夫妇增补叶酸的意识和依从性，从而更有效地降低新生儿出生缺陷风险。

科学研究证实，与叶酸代谢密切相关的基因是5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)、甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)。研究发现，MTHFR677位点的多态性是影响该酶活性的一个重要因素，导致酶活性和热稳定性下降。若以个体携带677CC基因型时其MTHFR活性为100％，携带CT基因型的活性则为CC的71％，基因型为TT型的只有34％。另外，研究还发现，MTHFR1298位点的多态性也是影响该酶的活性的一个重要因素，携带MTHFR1298C等基因的酶活性为野生型1298A的68％左右，因而阻碍了叶酸代谢，引起一系列疾病发病风险增加。

甲硫氨酸是蛋白质合成和一碳代谢的必须氨基酸，它的合成是由甲硫氨酸合酶(MTR编码)催化的，而甲硫氨酸合酶因为辅助因子维生素B12被氧化而最终失活。MTRR编码的甲硫氨酸合成酶还原酶能够通过还原型甲基化作用重新生成具有功能活性的甲硫氨酸合酶。MTRR突变是造成叶酸/甲基维生素缺乏症的主要病因。主要突变型有122M(A66G)等。

MTHFR和MTRR等基因变异引起的相应的酶活性降低可阻抑同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸，导致低叶酸血症和高同型半胱氨酸血症，从而增加新生儿出生缺陷风险或自发性流产等风险。