CN108872404A - 超长链饱和脂肪酸或其检测试剂在代谢综合征患病风险预测中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了超长链饱和脂肪酸或其检测试剂在代谢综合征患病风险预测中的应用，具体地，本发明确定了超长链饱和脂肪酸与代谢综合征有显著负关联，并且超长链饱和脂肪酸随着代谢综合征评分降低而降低，并可根据超长链脂肪酸的水平，一方面可以用来预测代谢综合征的患病风险，另一方面，可以通过膳食强化超长链脂肪酸或是服用超长链脂肪酸补充剂，对代谢综合征进行早期预测或疾病干预。

Description

超长链饱和脂肪酸或其检测试剂在代谢综合征患病风险预测 中的应用

技术领域

本发明涉及生物医学领域，具体地，涉及超长链饱和脂肪酸或其检测试剂在代谢综合征患病风险预测中的应用。

背景技术

随着我国经济的发展，居民膳食结构、疾病趋势发生了巨大的变化。根据2002年我国居民营养与健康状况调查，城市居民和富裕农村居民膳食中动物性食物和油脂消费过度增加,从1992年到2002年，膳食脂肪供能比由22％急剧增长到29.8％。这种膳食结构的改变极有可能影响体内脂肪酸的平衡及其体内代谢过程，进而影响疾病的发生和发展。与此同时，肥胖的流行已从西方国家蔓延到了亚洲地区，成为全球公共健康的主要威胁。中国的肥胖和超重率由2002年的22.8％和7.1％升高到2010年的30.6％和12.0％。而肥胖可以通过影响胰岛素、性激素和脂肪因子等的分泌，造成一系列的代谢异常，包括高血糖、高血脂和高血压。过多的棕榈酸(C16:0)摄入，可降低胰岛素敏感性、升高血脂和血压。

本领域迫切需要研究超长链饱和脂肪酸与代谢综合征的关系，从而建立起简单、可靠的代谢综合征患病风险预测模型。

发明内容

本发明的目的在于提供了超长链饱和脂肪酸或其检测试剂在代谢综合征患病风险预测中的应用。

本发明第一方面提供了一种超长链饱和脂肪酸或其检测试剂的用途，用于制备一试剂盒，所述试剂盒用于检测代谢综合征易感性或其患病风险；

其中，所述的超长链饱和脂肪酸为碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸。

在另一优选例中，所述超长链饱和脂肪酸的碳原子数为20-24，较佳地为20-23。

在另一优选例中，所述的超长链饱和脂肪酸选自下组：C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合。

在另一优选例中，所述的超长链饱和脂肪酸选自下组：C20:0，0.18(0.13,0.25)、C22:0，0.26(0.18,0.35)、C24:0，0.19(0.13,0.26)、或其组合。

在另一优选例中，所述的超长链饱和脂肪酸是存在于哺乳动物(如人)血液中的超长链饱和脂肪酸或在哺乳动物(如人)血液可检测的超长链饱和脂肪酸。

在另一优选例中，所述代谢综合征包括代谢紊乱相关疾病。

在另一优选例中，所述代谢紊乱相关疾病选自下组：肥胖、高血压、高血脂、高血糖、冠心病、心肌梗死、缺血性卒中、糖尿病、或其组合。

在另一优选例中，所述的检测包括辅助检测和/或早期检测。

在另一优选例中，所述的检测为血液检测、血浆检测、或血清检测。

在另一优选例中，所述的检测针对的检测样品包括血液样品、血浆样品、或血清样品。

在另一优选例中，所述的检测是将来自测试对象的样品的某一超长链饱和脂肪酸含量A1与正常人群的相应超长链饱和脂肪酸含量A0相比较，若A1显著高于A0，则提示测试对象的代谢综合征的易感性(或患病风险)较低。

在另一优选例中，所述“显著高于”指A1/A0≥2，较佳地A1/A0≥3，更佳地A1/A0≥4。

在另一优选例中，若A1显著低于A0，则提示测试对象的代谢综合征的易感性(或患病风险)较高。

在另一优选例中，所述“显著低于”指A1/A0≤1/2，较佳地，A1/A0≤1/3，更佳地，A1/A0≤1/4。

在另一优选例中，所述的正常人群的数量为至少100人；较佳地至少300人；更佳地至少500人，最佳地至少1000人。

在另一优选例中，所述的检测试剂包括质谱检测试剂。

在另一优选例中，所述质谱检测试剂选自下组：脂肪酸标准品(C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合)、1,2-二花生酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(1,2-dihenarachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)、甲醇、二氯甲烷、异辛烷、正己烷、浓硫酸、或其组合。

在另一优选例中，所述的检测试剂包括长链饱和脂肪酸特异性抗体。

在另一优选例中，所述的长链饱和脂肪酸特异性抗体偶联有或带有可检测标记。

在另一优选例中，所述可检测标记选自下组：生色团、化学发光基团、荧光团、同位素或酶。

在另一优选例中，所述长链饱和脂肪酸特异性抗体是单克隆抗体或多克隆抗体。

在另一优选例中，所述的试剂盒还包括点样于测试板上的所述检测试剂以及使用说明书。

在另一优选例中，所述的试剂盒还包括检测配套的样品前处理试剂以及使用说明书。

在另一优选例中，所述的说明书记载了检测方法以及根据A₁值预测代谢综合征险的方法。

在另一优选例中，所述说明书注明以下内容：

(i)以血浆中脂肪酸的总重计，当血浆超长链饱和脂肪酸水平为0.1-1％，较佳地，0.15-0.9％，更佳地，0.17-0.6％时，代谢综合征风险评分≤2(较佳地，1-2)，表明代谢综合征易感性(或患病风险)较低；

(ii)以血浆中脂肪酸的总重计，当血浆超长链饱和脂肪酸水平为0.1-1％，较佳地，0.13-0.9％，更佳地，0.15-0.7％时，代谢综合征风险评分≤3(较佳地，2-3)，表明代谢综合征易感性(或患病风险)较低；

(iii)以血浆中脂肪酸的总重计，当血浆超长链饱和脂肪酸水平为0.1-1％，较佳地，0.14-0.9％，更佳地，0.15-0.8％时，代谢综合征风险评分≤4(较佳地，3-4)，表明代谢综合征易感性(或患病风险)较高；

(iv)以血浆中脂肪酸的总重计，当血浆超长链饱和脂肪酸水平为0.1-1％，较佳地，0.13-0.9％，更佳地，0.15-0.8％时，代谢综合征风险评分≤5(较佳地，4-5)，表明代谢综合征易感性(或患病风险)较高。

在另一优选例中，所述的试剂盒还包括超长链脂肪酸的标准品。

在另一优选例中，所述的标准品选自下组：C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合。

在另一优选例中，所述的检测包括气相色谱(GC)-阳离子火焰法(GC-FID)检测。

本发明第二方面提供了一种用于检测代谢综合征患病风险的试剂盒，包括：

(a)用于检测样品中超长链饱和脂肪酸含量的试剂，其中所述样品包括血液样品、血浆样品、或血清样品，所述的超长链饱和脂肪酸包括碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸；

(b)超长链饱和脂肪酸标准品；

(c)使用说明书。

在另一优选例中，所述的说明书中注明了本发明第三方面所述的方法。

在另一优选例中，所述的标准品选自下组：C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合。

本发明第三方面提供了一种检测代谢综合征患病风险的方法，包括步骤：

(a)提供受试者的测试样品；

(b)测定所述样品中超长链饱和脂肪酸的含量为A1；

(c)将步骤(b)与正常人群样品的超长链饱和脂肪酸含量A0相比较，若A1显著高于A0，则说明测试组代谢综合征的患病风险较低；

其中，所述的超长链饱和脂肪酸为碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸。

在另一优选例中，所述的检测方法通过选自下组的方法进行检测：气相色谱阳离子火焰法(GC-FID)。

在另一优选例中，所述的检测的样品包括血液样品、血浆样品、血清样品。

在另一优选例中，所述方法为非治疗性和非诊断性的。

本发明第四方面提供了一种生产调和油的方法，包括步骤：

(i)提供一基底油；

(ii)对所述基底油中超长链饱和脂肪酸的含量进行检测，其中所述超长链饱和脂肪酸的碳原子数≥20；和

(ii i)基于步骤(iii)中所述超长链饱和脂肪酸的含量，向所述基底油中添加预定含量的超长链饱和脂肪酸，从而获得所述的调和油。

在另一优选例中，所述预定含量是指以所述调和油的总重计，所述超长链饱和脂肪酸的添加量为0.5-20％，较佳地，1-15％，更佳地，2-10％。

在另一优选例中，所述基底油选自下组：花生油、芥花油、莲子油、或其组合。

在另一优选例中，所述碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸选自下组：C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1显示了血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征流行风险，其中采用了Restricted cubic spline进行分析，模型中调整性别，年龄和干农活情况。

图2显示了血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合评分的关系，使用box-plot方法作图。

图3显示了血浆超长链饱和脂肪酸与其它因素的交互作用。其中，OR值表示脂肪酸每增加一个标准差，代谢综合征风险增加的大小。模型中调整了性别，年龄和干农活情况。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入地研究，首次发现，超长链饱和脂肪酸可以作为有效的预测代谢综合征患病风险(如糖尿病、冠心病和动脉硬化等)的标志物。本发明通过对2008名居民的长达2年的追踪研究，确定了超长链饱和脂肪酸与代谢综合征有显著负关联，并且超长链饱和脂肪酸随着代谢综合征评分降低而降低，并可根据超长链脂肪酸的水平，一方面可以用来预测代谢综合征的患病风险，另一方面，可以通过膳食强化超长链脂肪酸或是服用超长链脂肪酸补充剂，对代谢综合征进行早期预测或疾病干预。在此基础上，本发明人完成了本发明。

超长链饱和脂肪酸

如本文所用，术语“超长链饱和脂肪酸”指碳原子数≥20的直链饱和脂肪酸，如，在血浆可检测到的C20:0,C22:0,C24:0饱和脂肪酸。

代谢综合征

在本发明中，所述“代谢综合征”指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态，是一组复杂的代谢紊乱症候群，是导致糖尿病心脑血管疾病的危险因素。

具体地，根据National Education Program's Adult Treatment Panel III(ATPIII)，对于亚裔美国人的代谢综合征标准如下：

1.腰围≥90cm(男性)，≥80cm(女性)

2.甘油三酯≥1.7mmol/L

3.高密度脂蛋白<1.03mmol/L(男性)，<1.29mmol/L(女性)

4.收缩压≥130or舒张压≥85mm Hg或服用降压药

5.空腹血糖≥5.6mmol/L或服用降糖药、注射胰岛素

具备以上5项中的3项或3项以上可确诊为代谢综合征患者。

在一优选实施方式中，所述代谢综合征包括代谢紊乱相关疾病。

在一优选实施方式中，所述代谢紊乱相关疾病选自下组：肥胖、高血压、高血脂、高血糖、冠心病、心肌梗死、缺血性卒中、糖尿病、或其组合。

检测试剂及检测方法

本发明涉及定量和定性检测人体内超长链饱和脂肪酸的水平。这些试验是本领域所熟知的。试验中所检测的人体内超长链饱和脂肪酸的水平，可以用于预代谢综合征的流行风险。

在本发明中，可采用多种方法对检测试剂-样品之间的反应进行定性或定量检测，优选的方法如气相色谱(GC)-氢火焰离子化检测器。在本发明中，所述超长链饱和脂肪酸的检测剂包括质谱检测试剂(如1,2-二花生酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(1,2-dihenarachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)，二氯甲烷，甲醇，浓硫酸，异辛烷)。

一种检测样品中超长链饱和脂肪酸含量的方法是利用上述提到的色谱分析方法进行超长链饱和脂肪酸的定性和定量分析。

试剂盒

本发明还提供了一种预测代谢综合征患病风险的试剂盒。可用于本发明的试剂盒通常包括检测试剂、各种浓度的超长链饱和脂肪酸标准品和/或代谢综合征患病风险判断的说明书。

其中，所述的说明书中记载了检测方法以及根据不同样品测定值A₁判断代谢综合征患病风险的相关说明。

一种典型的本发明的试剂盒可用于检测人血液样品、血浆样品。

应理解，在本发明首次揭示了本发明特定的超长链饱和脂肪酸与代谢综合征患病风险的相关性之后，本领域技术人员可以方便地根据上述相关性对代谢综合征进行早期预测或疾病干预、或指导服用超长链饱和脂肪酸的膳食补充剂或其食品或其相关药物。

本发明的主要优点包括：

(1)本发明首次发现血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征流行风险为显著的负关联。

(2)本发明首次分析血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征的关系，以及脂肪酸与年龄、运动、高血压等风险因素的交互作用。

(3)本发明首次发现血浆C20:0水平与性别和饮酒情况存在显著交互作用，而饮酒是代谢综合征的危险因素，由此推测，对于长期大量饮酒的人群，可考虑膳食补充C20:0或服用相应的补充剂，降低其患代谢综合征的风险。

(4)本发明首次发现超长链饱和脂肪酸随着代谢综合征评分降低而降低。

(5)本发明的首次发现一方面可以用来预测代谢综合征风险，另一方面，通过膳食强化超长链脂肪酸或是服用超长链脂肪酸补充剂，对代谢综合征进行早期预测或疾病干预。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等人，分子克隆：实验室手册(New York:Cold Spring HarborLaboratory Press,1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。

如无特别说明，否则本发明说明书中所用的材料和试剂均为市售产品。

1.调查对象

在一个2年的追踪实验中，检测了2008个住在北京顺义的居民的基线的脂肪酸，血脂、血糖、血压、腰围、身高和体重，并收集了吸烟、饮酒、运动等生活习惯信息，在排除数据缺失的，排除有心血管疾病，恶性肿瘤，和有其他重大疾病的人，最后利用1729个人来分析血液超长链饱和脂肪酸与代谢综合征的关系。

2.伦理审查

中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心的伦理审查委员会。

3.具体实验的步骤

3.1收集人群血液样本，检测血液总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白，空腹血糖等指标。

3.2检测脂肪酸：Folch法提取脂肪酸后甲酯化后采用气相色谱(GC)-氢火焰离子化检测(FID)法测定脂肪酸组成和含量。

向100ul血浆中加入1,2-二花生酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(1,2-dihenarachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)作为内标，用二氯甲烷/甲醇提取脂质，将溶剂通过氮气吹干，用甲醇/硫酸进行脂肪酸甲基化，产生FAMEs.用正己烷提取FAMEs,将溶剂通过氮气吹干,再用异辛烷进行溶解。用Agilent 6890GC/FID进行检测，色谱柱为Supelco SP-2560(100m*0.25mm inside diameter*0.20um thickness)，结果表示为重量百分比。

3.3代谢综合征定义：国际糖尿病协会最新代谢综合症诊断标准，针对代谢综合症进行抽样：加上以下五个因素中的三个或三个以上：

●向心性肥胖：腰围≥90cm(男)、腰围≥80cm(女)

●甘油三酯：≥1.7mmol/L或正在接受调节血脂的特殊治疗

●高密度脂蛋白：<1.03mmol/L(男)和<1.29mmol/L(女)或正在接受调节血脂的特殊治疗

●血压：收缩压≥130mm Hg或舒张压≥85mm Hg或正在服用降压药物

●空腹血糖：≥100mg/dL(5.6mmol/L)或之前被诊断为Ⅱ型糖尿病

3.5数据分析：秩和检验和卡方检验分别用来检测三种基因型间的基本变量的差异。Logistic回归用来血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征风险的关联。此外，我们还利用广义线性回归来分析血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征的关系，以及脂肪酸与年龄、运动、高血压等风险因素的交互作用。

4实验结果

4.1血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征风险

血浆高水平的血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征流行风险有显著负关联。ORs(比值比，odds ratios)值为C20:0，0.18(0.13,0.25)；C22:0，0.26(0.18,0.35)；C24:0，0.19(0.13,0.26)；总的超长链饱和脂肪酸0.16(0.11,0.22)。(图1)

4.2血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合评分的关系

血浆超长链饱和脂肪酸水平随着代谢综合评分的增加而线性降低(图2)。与代谢综合评分≤2，3，4，5，血浆超长链饱和脂肪酸水平分别为(表示为中位数(Q1-Q4))：

C20:0：0.18(0.20-0.23),0.16(0.18-0.20),0.15(0.17-0.20),0.15(0.17-0.20)

C22:0：0.59(0.70-0.84),0.47(0.59-0.70),0.56(0.67-0.79),0.51(0.62-0.71)

C24:0：0.46(0.61-0.73),0.47(0.57-0.68),0.26(0.34-0.46),0.26(0.34-0.43)

4.3血浆超长链饱和脂肪酸与其它因素的交互作用

血浆C20:0水平与性别和饮酒情况存在显著交互作用。P值<0.01。(见图3)

5.实验结论

本发明的研究结果显示，血浆超长链饱和脂肪酸与代谢综合征有显著负关联。并且超长链饱和脂肪酸随着代谢综合征评分降低而降低。也就是说，如果使用血浆超长链饱和脂肪酸对代谢综合征进行预测，其浓度越低，代谢综合征的严重程度可能越高。在分层分析中，发现C20:0的水平与饮酒有交互作用，而饮酒是代谢综合征的危险因素，由此推测，对于长期大量饮酒的人群，可考虑膳食补充C20:0或服用相应的补充剂，降低其患代谢综合征的风险。

综上所述，本发明的发现提示血浆超长链脂肪酸水平，一方面可以用来预测代谢综合征风险，另一方面，通过膳食强化超长链脂肪酸或是服用超长链脂肪酸补充剂，对代谢综合征进行早期预测或疾病干预。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种超长链饱和脂肪酸或其检测试剂的用途，其特征在于，用于制备一试剂盒，所述试剂盒用于检测代谢综合征易感性或其患病风险；

其中，所述的超长链饱和脂肪酸为碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸。

2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述超长链饱和脂肪酸的碳原子数为20-24，较佳地为20-23。

3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的超长链饱和脂肪酸选自下组：C20:0、C22:0、C23:0、C24:0、或其组合。

4.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的检测为血液检测、血浆检测、或血清检测。

5.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的检测是将来自测试对象的样品的某一超长链饱和脂肪酸含量A1与正常人群的相应超长链饱和脂肪酸含量A0相比较，若A1显著高于A0，则提示测试对象的代谢综合征的易感性较低。

6.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的检测试剂包括质谱检测试剂。

7.一种用于检测代谢综合征患病风险的试剂盒，其特征在于，包括：

(a)用于检测样品中超长链饱和脂肪酸含量的试剂，其中所述样品包括血液样品、血浆样品、或血清样品，所述的超长链饱和脂肪酸包括碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸；

(b)超长链饱和脂肪酸标准品；

(c)使用说明书。

8.一种检测代谢综合征患病风险的方法，其特征在于，包括步骤：

(a)提供受试者的测试样品；

(b)测定所述样品中超长链饱和脂肪酸的含量为A1；

(c)将步骤(b)与正常人群样品的超长链饱和脂肪酸含量A0相比较，若A1显著高于A0，则说明测试组代谢综合征的患病风险较低；

其中，所述的超长链饱和脂肪酸为碳原子数≥20的超长链饱和脂肪酸。

9.一种生产调和油的方法，其特征在于，包括步骤：

(i)提供一基底油；

(ii)对所述基底油中超长链饱和脂肪酸的含量进行检测，其中所述超长链饱和脂肪酸的碳原子数≥20；和

(iii)基于步骤(iii)中所述超长链饱和脂肪酸的含量，向所述基底油中添加预定含量的超长链饱和脂肪酸，从而获得所述的调和油。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预定含量是指以所述调和油的总重计，所述超长链饱和脂肪酸的添加量为0.5-20％，较佳地，1-15％，更佳地，2-10％。