[发明专利]一种环状RNA生物标志物circ-Glis3的应用

说明书

本发明涉及一种环状RNA生物标志物circ‑Glis3的应用，具体包括：2型糖尿病的诊断引物及其用途，基于该诊断引物的诊断试剂盒及其用途，生物标志物circ‑Glis3的检测方法，生物标志物circ‑Glis3的用途。本发明可利用诊断引物/诊断试剂盒，通过检测环状RNA分子标志物circ‑Glis3来诊断2型糖尿病，检测方法操作简单，且灵敏度高，特异性强，对受检者的创伤性小，可用于早期和不同阶段2型糖尿病的诊断，具有明显的临床应用价值。

技术领域

本发明涉及一种环状RNA生物标志物circ-Glis3的应用，具体为circ-Glis3 在诊断早期2型糖尿病中的应用，属于细胞生物学和生物医学技术领域。

背景技术

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类广泛存在于生物体内，不具有3’端poly(A)和5’端帽子结构的、以共价键首尾相连的单链内源闭合环状RNA^[1]。circRNA主要是由pre-mRNA经可变剪切加工产生，实验研究表示可变剪接事件的发生表现出组织和发育阶段特异的表达模式^[2]。成熟的circRNA可以通过调控亲本基因的表达、结合并沉默miRNA和RNA结合蛋白、编码蛋白质和多肽，进而影响相关的生理功能和作用机制^[3-5]。由于circRNA的结构特点， circRNA不易被Rnase R降解，比mRNA和lncRNA具有更高的保守性和稳定性，容易在各种组织、血清和尿液中进行检测^[1,6]。而随着对circRNA研究的不断深入，人们发现其在糖尿病、高血压、肥胖症等代谢病的发生、发展中起着重要的作用。

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一种常见的内分泌代谢紊乱性疾病，其特点是由于胰岛素分泌作用缺陷和(或)外周胰岛素抵抗而导致的慢性高血糖。胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病(type 2diabetes，T2DM)发病的重要机制之一^[7-9]。正常状态下，机体内胰岛β细胞处于增殖、分化以及凋亡的动态平衡^[10-11]。当营养物质摄入过剩，以及机体肥胖加重，胰岛β细胞的代偿机制不足以抵抗代谢压力，糖脂的利用平衡被打破，代谢灵活性失衡，表现为基础胰岛素水平增加，而细胞针对葡萄糖刺激而产生胰岛素的敏感性却下降，进而导致胰岛素分泌不足，逐渐步入失代偿阶段^[12-13]。而胰岛β细胞由胰岛素分泌代偿到失代偿的转变，则会加速肥胖到2型糖尿病的病程。大量的研究已经证明胰岛β细胞功能“代偿-失代偿”变化决定着糖尿病的发生发展。

在糖尿病患者及糖尿病并发症患者的相关研究中发现，circRNA能够响应血糖血脂变化及糖尿病并发症的发生发展^[14]。微阵列技术分析对比健康人群和2型糖尿病患者外周血中的circRNA水平，发现有489个circRNA的表达存在差异，尤其以hsa_circ_0054633上调最显著，并且具有作为前驱糖尿病和 2型糖尿病的诊断生物标志物的潜力^[15]。在健康人群和肥胖人群脂肪组织差异性表达的circRNA研究中发现，circARF3能够内源性吸附miR-103，促进线粒体吞噬减轻脂肪炎症^[16]。circHIPK3、circ_0005015则在并发症视网膜病变患者中显著上调，敲降后能够降低视网膜血管内皮细胞的增殖、迁移和血管的生成，减轻视网膜病变^[17-18]。此外，大量研究证明circRNA是参与调节β细胞生命活动的新调控因子；过表达CDR1as可通过吸附miR-7，促进Pax6 和Myrip的表达，刺激胰岛β细胞增殖和胰岛素分泌^[19-20]。以上研究提示， circRNA在响应血糖血脂变化在维持胰岛细胞功能稳态发挥着重要作用，有可能通过circRNA表达水平反应出胰岛β细胞发生“代偿-失代偿”的变化，从而成为2型糖尿病早期诊断的生物标志物。