本發(fā)明屬于生物,具體涉及急性高原反應(yīng)預(yù)警檢測(cè)試劑盒。
背景技術(shù):
1、急性高原反應(yīng)(acute?mountain?sickness,ams)是平原人群急進(jìn)高原后因低氧環(huán)境引發(fā)的病理反應(yīng),典型癥狀包括頭痛、心悸、呼吸困難等,嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展為高原肺水腫或腦水腫,威脅生命。高原低氧環(huán)境導(dǎo)致機(jī)體氧代謝失衡,進(jìn)而引發(fā)多器官功能紊亂。
2、急性高原反應(yīng)是健康人群急進(jìn)高原后生活質(zhì)量降低的重要因素,在高原旅游人群中十分常見,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)<叭藛T生命。早期甄別和合理干預(yù)急性高原反應(yīng)易發(fā)人群是防治高原旅游人員急性高原反應(yīng)發(fā)生和預(yù)后的關(guān)鍵。
3、盡管臨床已有基于癥狀和血液生化指標(biāo)(如血紅蛋白濃度、血氧飽和度)的診斷方法,但這些指標(biāo)缺乏早期預(yù)警能力,且依賴高原暴露后癥狀出現(xiàn),難以實(shí)現(xiàn)預(yù)防性干預(yù)。現(xiàn)有基因預(yù)測(cè)模型雖嘗試結(jié)合多基因突變特征,但其靈敏度和特異性仍不足。
4、作為人類“第二基因組”的人體菌群,在人類由平原進(jìn)入高原的過程中,由于高原地區(qū)氧濃度低等因素,勢(shì)必會(huì)引起機(jī)體各個(gè)部位菌群構(gòu)成和功能的重塑。cn114839369通過糞便樣本分析,鑒定出與ams顯著相關(guān)的微生物標(biāo)志物組合,包括g__gemmiger、s__gemmiger?sp.an120、g__pseudoflavonifractor等7類菌屬/種。這些菌群可能通過調(diào)控宿主代謝(如短鏈脂肪酸合成)、炎癥反應(yīng)和氧自由基清除等途徑影響ams進(jìn)程。但該模型特征復(fù)雜,包括7種不同的標(biāo)志物特征,且靈敏度和特異性仍有待提高。
5、因此,有必要構(gòu)建更為簡(jiǎn)單的、特異性靈敏度更高的急性高原反應(yīng)預(yù)警模型,開發(fā)相關(guān)檢測(cè)產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明第一方面的目的,在于提供微生物標(biāo)志物在制備檢測(cè)、預(yù)防急性高原反應(yīng)產(chǎn)品中的應(yīng)用。
2、本發(fā)明第二方面的目的,在于提供試劑在制備檢測(cè)、預(yù)防急性高原反應(yīng)產(chǎn)品中的應(yīng)用。
3、本發(fā)明第三方面的目的,在于提供一種產(chǎn)品。
4、本發(fā)明第四方面的目的,在于提供一種用于評(píng)估急性高原反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的模型的構(gòu)建方法。
5、本發(fā)明第五方面的目的,在于提供一種用于評(píng)估對(duì)象急性高原反應(yīng)的系統(tǒng)。
6、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述的目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
7、本發(fā)明的第一個(gè)方面,提供微生物標(biāo)志物在制備檢測(cè)、預(yù)防急性高原反應(yīng)產(chǎn)品中的應(yīng)用;
8、所述微生物標(biāo)志物包括活潑瘤胃球菌(mediterraneibacter?gnavus,mg)和假小鏈雙歧桿菌(bifidobacterium?pseudocatenulatum,bp)。
9、本發(fā)明的第二個(gè)方面,提供試劑在制備檢測(cè)、預(yù)防急性高原反應(yīng)產(chǎn)品中的應(yīng)用。
10、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑為檢測(cè)受試者樣品中如本發(fā)明第一個(gè)方面所述的微生物標(biāo)志物的含量或豐度的試劑。
11、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑包括對(duì)所述微生物標(biāo)志物具有特異性的引物、探針、反義寡核苷酸、適配體或抗體。
12、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑通過以下任一種方法進(jìn)行微生物標(biāo)志物的檢測(cè):16s測(cè)序、全基因組測(cè)序、定量聚合酶鏈反應(yīng)、pcr-焦磷酸測(cè)序、熒光原位雜交、微陣列、或pcr-elisa。
13、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述引物包括序列如seq?id?no:1~4所示的引物。
14、本發(fā)明的第三個(gè)方面,提供一種產(chǎn)品,包括用于檢測(cè)本發(fā)明第一個(gè)方面所述的微生物標(biāo)志物的試劑。
15、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑包括對(duì)所述微生物標(biāo)志物具有特異性的引物、探針、反義寡核苷酸、適配體或抗體。
16、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑通過以下任一種方法進(jìn)行微生物標(biāo)志物的檢測(cè):16s測(cè)序、全基因組測(cè)序、定量聚合酶鏈反應(yīng)、pcr-焦磷酸測(cè)序、熒光原位雜交、微陣列、或pcr-elisa。
17、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述引物包括序列如seq?id?no:1~4所示的引物。
18、本發(fā)明的第四個(gè)方面,提供一種用于評(píng)估急性高原反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的模型的構(gòu)建方法,所述方法包括使用本發(fā)明第一個(gè)方面的微生物標(biāo)志物進(jìn)行模型構(gòu)建。
19、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述模型的構(gòu)建的算法包括邏輯回歸、線性判別分析、特征基因線性判別分析、支持向量機(jī)、隨機(jī)森林、遞歸分區(qū)樹中的至少一種。
20、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述算法包括邏輯回歸。
21、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,通過邏輯回歸得到的預(yù)警模型為:log(odds)=8.0965550647483*10-1-1.99522397976559*10-4*mg-1.23094097616387*10-4*bp。其中,mg和bp分別代表活潑瘤胃球菌和假小鏈雙歧桿菌的x值:特定菌實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)的cq值減去內(nèi)參16s的cq值。
22、本發(fā)明的第五個(gè)方面,提供
23、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,一種用于評(píng)估對(duì)象急性高原反應(yīng)的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
24、i)分析單元,所述分析單元包含:用于確定受試對(duì)象的待測(cè)樣品中如本發(fā)明第一個(gè)方面所述的微生物標(biāo)志物的相對(duì)豐度信息的檢測(cè)物質(zhì),以及;
25、ii)評(píng)估單元,所述評(píng)估單元包含:根據(jù)i)中確定的微生物標(biāo)志物的相對(duì)豐度信息對(duì)所述受試對(duì)象評(píng)估急性高原反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。
26、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑為檢測(cè)受試者樣品中如本發(fā)明第一個(gè)方面所述的微生物標(biāo)志物的含量或豐度的試劑。
27、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑包括對(duì)所述微生物標(biāo)志物具有特異性的引物、探針、反義寡核苷酸、適配體或抗體。
28、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述試劑通過以下任一種方法進(jìn)行微生物標(biāo)志物的檢測(cè):16s測(cè)序、全基因組測(cè)序、定量聚合酶鏈反應(yīng)、pcr-焦磷酸測(cè)序、熒光原位雜交、微陣列、或pcr-elisa。
29、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述引物包括序列如seq?id?no:1~4所示的引物。
30、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述評(píng)估單元包括概率計(jì)算公式。
31、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,以log(odds)=8.0965550647483*10-1-1.99522397976559*10-4*mg-1.23094097616387*10-4*bp為模型得到的概率計(jì)算公式為:p=1/(1+e-log(odds))。
32、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,邏輯回歸的預(yù)測(cè)結(jié)果(p值)表示事件發(fā)生的概率,取值范圍在0到1之間(p=0.8,即事件發(fā)生概率為80%)。如果p≥0.691,預(yù)測(cè)為急性高原反應(yīng)低風(fēng)險(xiǎn);如果p<0.691,預(yù)測(cè)為急性高原反應(yīng)高風(fēng)險(xiǎn)。
33、本發(fā)明的有益效果是:
34、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)微生物活潑瘤胃球菌(mediterraneibacter?gnavus,mg)和假小鏈雙歧桿菌(bifidobacterium?pseudocatenulatum,bp)作為急性高原反應(yīng)預(yù)警標(biāo)志物的應(yīng)用,該標(biāo)志物組合物可以用于精準(zhǔn)預(yù)測(cè)急性高原反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)roc曲線的auc值挑選最佳分類模型,auc值可達(dá)0.85。
35、進(jìn)一步地,本發(fā)明針對(duì)給微生物標(biāo)志物構(gòu)建了急性高原反應(yīng)預(yù)警檢測(cè)試劑盒,通過實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)技術(shù),可以快速判定個(gè)體是否會(huì)發(fā)生急性高原反應(yīng)。本試劑盒為急性高原反應(yīng)的預(yù)防和干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù),試劑盒的成功應(yīng)用將有助于高原環(huán)境下健康人員健康管理的精確化和個(gè)性化。