[发明专利]识别热量限制标记物和热量限制模拟物

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请日为2012年6月15日，中国申请号为 201280039802.2，国际申请号为PCT/US2012/042822，发明名称为“识别热量限制 标记物和热量限制模拟物”。

政府权利

本发明在美国国家卫生研究院国家老龄问题研究所(National Institute on Aging of the National Institutes of Health)授予基金号1R43AG034833-01A1的政府支持下 完成。政府拥有本发明的某些权利。

发明领域

本发明总体上涉及识别通用热量限制生物标记物——包括组织特异性的通用 热量限制生物标记物——的方法。具体地，本发明提供稳健的随热量限制经历表 达变化的基因小组(panels of genes)以及这些通用生物标记物对于识别可引起热 量限制的有益效果的营养物、药物或其他功能性成分(即，“热量限制模拟物”)的 应用。

发明背景

从生命早期或中年开始，随意水平以下的热量摄入限制(CR)已经显示出使 多个物种——包括哺乳动物，如啮齿动物——的寿命增加；和防止或延迟多种年 龄相关状况的开始。事实上，已经开始临床试验，测试CR提高人类健康参数的能 力。但是，食物剥夺的社会学、生物学和心理学效果不容许这种饮食方案的广泛 实施。因此，研究已经聚焦于识别能够在无热量摄入减少的情况下模拟CR的有益 效果的物质。多项工作已经涉及识别模拟CR的一种或多种生理或生化效果的化合 物，包括发现在动物或细胞暴露于这些试剂后可模拟CR的全基因表达概况的化合 物。关于后者，基于基因表达概况的全局改变识别模拟CR的化合物的方法已被公 开(Spindler等，美国专利号6,406,853)。

尽管这种方法具有可用性，但在所测试小鼠模型中还未识别出通用的、组织 特异性的CR生物标记物小组。由于不同小鼠品系具有独有的遗传、代谢和生理特 征，不可能使任意具体小鼠品系中响应CR的任意给定基因表达变化在其他小鼠品 系或生物体内再现。因此，至今仍无已被识别的可用标记物。

发明概述

本公开所提出的技术克服了现有技术的不足，通过如下识别热量限制(CR) 生物标记物：识别通用CR生物标记物——即，跨越多种不同的遗传多样性动物品 系、与CR响应始终相关的标记物。识别通用CR生物标记物小组允许快速筛选模 拟CR的化合物，与动物品系或品种无关，而且也无需全基因表达概况分析。

在一些实施方式中，本公开提供用于识别具体组织中的稳健并且普遍适用的 CR基因表达标记物的系统和方法。一个实施方式提供响应CR在组织中差异表达 的多核苷酸的基因小组。具体实施方式包括来自鼠科动物、犬科动物、猫科动物 或人类组织的基因。另一方面，基因小组包括来自以下任一种的基因：肝组织、 心脏组织、肺组织、脑组织、上皮组织、结缔组织、白脂肪、骨骼肌、血液、神 经组织、尿液和唾液。

在一些实施方式中，评估的基因是表1、表2、表3、表4、表5、表6或其任 意组合中存在的一种或多种基因。在一些实施方式中，在CR对象和对照对象之间， 小组中的基因呈现基因表达变化。在一些实施方式中，小组中的基因被选择是因 为其经过多种CR动物模型的验证。

在一些实施方式中，本技术提供用于检测组织中通用CR标记物的差异表达的 探针，其可包括与作为通用CR标记物的基因杂交的多核苷酸或结合由该基因编码 的多肽的多肽结合剂。在另一实施方式中，组合物包括两种或更多种(例如，3或 更多种、5或更多种、10或更多种、20或更多种、50或更多种等)多核苷酸或多 肽探针。在更具体的方面中，多核苷酸来自心脏组织或骨骼肌或白脂肪组织。

在一个实施方式中，试剂盒可包括扩增寡核苷酸，其特异性杂交表1至6所 列基因或其片段；和标记探针，其包括特异性杂交编码表1至6所列蛋白质的基 因或其片段的多核苷酸。在具体实施方式中，探针结合于底物(例如，作为阵列 的部分)。

在一些实施方式中，本发明提供通过确定在多种动物品系的选定组织中差异 表达的一种或多种基因的表达概况来测定候选化合物模拟CR的效果的方法。