[发明专利]一种用于评价个体锌营养状态的生物标志物及其应用

说明书

本发明公开了一种用于评价个体锌营养状态的生物标志物及其应用。所述的生物标志物为谷胱甘肽转移酶Omega1(glutathione S‑transferase Omega1，GSTO1)。本发明通过基于高通量的色谱质谱联用的蛋白质组学和代谢组学等多组学联合的技术筛选锌缺乏大鼠血液和肝脏中的差异生物标志物(蛋白质和代谢产物)，多组学代谢通路富集分析筛选锌缺乏的最显著代谢通路并筛选锌缺乏候选生物标志物；通过锌缺乏敏感人群验证筛选的候选锌缺乏生物标志物；最后通过锌缺乏人群的随机对照补锌干预实验确定人群特异的锌缺乏生物标志物，基于筛选的生物标志物尝试建立可用于锌营养状态评价的快速的、灵敏的、特异的标准方法体系，为评估个体的锌营养状态和干预措施提供帮助。

技术领域

本发明涉及一种可用于人群锌缺乏诊断的生物标志物及其应用。本发明属于医药技术领域。

背景技术

锌是人体必需的微量营养素，具有极其广泛和重要的生理功能，在多种涉及基因表达、细胞分裂和细胞生长，以及免疫和生殖功能的酶系中都具有重要的结构和功能作用。锌缺乏严重危害人体健康，例如影响儿童生长发育、性功能衰减、皮肤病、认知紊乱、厌食、增加感染的危险性和影响妊娠结局等。

WHO通过食物利用数据，推测国际上膳食锌缺乏的流行率大约达到31％ (4％-70％)。我国健康与营养调查显示，2009年中国儿童青少年和成年人的膳食锌摄入量低于平均需要量(EAR)的比例分别为79.6％和45.8％，锌摄入不足在我国普遍存在。世界范围内，大约有16％的下呼吸道感染、18％的疟疾、10％腹泻、 1.4％的全球人口死亡率与锌缺乏相关。鉴于锌缺乏的后果严重和补锌的巨大益处, 有必要在易感人群中量化锌缺乏的流行性和严重程度，制定合理补锌措施。遗憾的是，目前在国际上有关国家水平的锌缺乏流行率的数据非常有限。主要原因是，到目前为止国际上还没有能够敏感、特异的评价机体锌营养状况的指标。WHO、 UNICEF、国际原子能机构(IAEA)和国际锌营养顾问组(IZiNCG)发布评估人群锌营养状况的3种主要方法是:血清(血浆)锌,锌膳食摄入量和生理功能。血清锌是目前公认的人群锌缺乏的最佳指标，但不是评价个体锌营养状态的特异敏感指标。由于机体平衡调节作用，同时锌在体内分布广泛，如果锌供给缺乏，组织内锌将重新分布至血中，满足重要器官的需要，血清锌水平仅在体内平衡负担过度时才发生变化，对中、轻度缺锌无反应。此外，血清锌对外部刺激反应迅速，多种生理、病理状态皆可影响血清锌浓度，如进食、饥饿、体力活动、妊娠以及应激状态。还需要其他的生物标志物辅助确定血清锌降低是由锌缺乏引起的还是由机体其他状况导致的。因此，血清锌不能准确反映个体的锌营养状态，尤其是不能用于评价个体早期或轻度的锌缺乏。

除了血清锌以外，血清碱性磷酸酶、交换性锌池、发锌、尿锌等也用于锌缺乏的诊断。血清碱性磷酸酶缺乏特异性，胆道疾病、肝脏疾病、骨骼系统疾病、蛋白质摄人情况、钙营养状况等都可影响其活性。研究提示体内含锌量与交换性锌池(EZP)的大小有良好的相关性，与血清锌相比，EZP能更敏感更可靠地反应人体锌水平，但测定EZP需要昂贵的稳定性同位素及质谱分析。尿锌/肌苷比、 24h尿锌总量、发锌有作为评价机体锌缺乏指标的潜力，但个体差异较大，无法确定正常值范围，故不能用于个体锌缺乏的判断。单核细胞中金属硫蛋白mRNA 水平对补锌的反应比血清锌可靠，是评价锌缺乏的相对金标准，但其操作复杂，难以在临床上推广。

膳食摄入可吸收性锌不足，是锌缺乏的最主要原因之一。因此，24小时膳食回顾法或膳食称重法常用于评估人群锌摄入是否充足，锌摄入量低于估计平均需要量(EAR)的人群发生率可作为人群锌缺乏危险性的指标。但是，除了膳食调查误差比较大外，不同人群和不同食物中锌的生物利用率不同，影响锌的实际吸收量，因此膳食摄入量同样不能很好评价个体锌缺乏。