骨关节炎诊治标志物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域，具体地涉及SLC5A8基因在骨关节炎的诊断、治疗中的 用途。
【背景技术】
[0002] 骨关节炎（Osterarthritis，0A)也称为退行性关节炎，是在老年人和肥胖者中最 普遍的疾病。0A是关节的疾病，但不同于类风湿性关节炎（RA)，这种疾病不是系统性的，通 常只影响一个或数个关节。这种疾病导致关节软骨的总的破坏，下方骨头的硬化，和骨赘形 成，造成运动能力丧失和疼痛。最终的结果往往是需要全关节置换。
[0003] 人口统计学趋势表明，到2020年，受关节疾病影响的人群将增加到50%，全世界 将有5. 7亿人受到骨关节炎的困扰。我国社会逐渐进入老龄化社会，因此我们将面临骨关 节炎发病的普遍流行时期。对该病的研究十分重要和迫切。
[0004] 骨关节炎的原发异常可以发生在关节软骨、滑膜、软骨下骨、韧带或关节周围的神 经肌肉组织。关节软骨的损害是骨关节炎最明显的变化。关节软骨丧失是骨关节炎的关键 病变。随着蛋白聚糖含量的下降，关节软骨逐渐缓慢降解。由于骨关节炎患者的蛋白聚糖、 胶原和透明质酸合成速率均增加，使得组织的分解代谢活性特别高。通常认为，蛋白溶解酶 和中性金属蛋白酶在骨关节炎关节软骨丢失中是最重要的原因。关节软骨组织内没有血管 和神经，对创伤、炎症的反应是由关节软骨、滑膜组织或关节液中的蛋白质如细胞因子等介 导的。滑膜对于维持关节的正常功能，并且在骨关节炎疾病的发生发展过程中起着重要的 作用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种可用于骨关节炎（Osterarthritis，0A)早期诊断的 分子标志物。相比传统的骨关节炎的诊断方法，使用基因标志物来诊断骨关节炎的具有及 时性、特异性和灵敏性，从而使患者在疾病早期就能知晓疾病风险，针对风险高低，采取相 应的预防和治疗措施。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 本发明提供了检测SLC5A8基因表达的产品在制备诊断骨关节炎的工具中的应 用。
[0008] 进一步，所述检测SLC5A8基因表达的产品包括检测SLC5A8基因mRNA水平的产 品、和/或检测SLC5A8蛋白水平的产品。
[0009] 进一步，所述检测SLC5A8基因表达的产品包括：通过RT-PCR、实时定量PCR、免疫 检测、原位杂交或芯片检测SLC5A8基因及其表达产物的表达水平以诊断骨关节炎的产品。
[0010] 进一步，所述用RT-PCR诊断骨关节炎的产品至少包括一对特异扩增SLC5A8基因 的引物；所述用实时定量PCR诊断骨关节炎的产品至少包括一对特异扩增SLC5A8基因的引 物；所述用免疫检测诊断骨关节炎的产品包括：与SLC5A8蛋白特异性结合的抗体；所述用 原位杂交诊断骨关节炎的产品包括：与SLC5A8基因的核酸序列杂交的探针；所述用芯片诊 断骨关节炎的产品包括：蛋白芯片和基因芯片；其中，蛋白芯片包括与SLC5A8蛋白特异性 结合的抗体，基因芯片包括与SLC5A8基因的核酸序列杂交的探针。
[0011] 所述用实时定量PCR诊断骨关节炎的产品至少包括的一对特异扩增SLC5A8基因 的引物如SEQ ID N0. 5和SEQ ID N0. 6所示。
[0012] 所述检测SLC5A8基因表达的产品可以是检测SLC5A8基因表达的试剂、也可以是 包含所述试剂的试剂盒、芯片、试纸等，也可以是使用所述试剂的高通量测序平台。
[0013] 所述诊断骨关节炎的工具包括但不限于芯片、试剂盒、试纸、或高通量测序平台； 高通量测序平台是一种特殊的诊断骨关节炎的工具，随着高通量测序技术的发展，对一个 人的基因表达谱的构建将成为十分便捷的工作。通过对比疾病患者和正常人群的基因表达 谱，容易分析出哪个基因的异常与疾病相关。因此，在高通量测序中获知SLC5A8基因的异 常与骨关节炎相关也属于SLC5A8基因的用途，同样在本发明的保护范围之内。
[0014] 本发明还提供了一种诊断骨关节炎的工具，所述工具包括检测SLC5A8基因表达 的试剂；所述试剂包括检测SLC5A8基因mRNA的引物和/或探针、检测SLC5A8蛋白的抗体。
[0015] 所述工具包括但不限于芯片、试剂盒、试纸、或高通量测序平台。
[0016] 其中，所述芯片包括基因芯片、蛋白质芯片；所述基因芯片包括固相载体以及固 定在固相载体的寡核苷酸探针，所述寡核苷酸探针包括用于检测SLC5A8基因转录水平的 针对SLC5A8基因的寡核苷酸探针；所述蛋白质芯片包括固相载体以及固定在固相载体的 SLC5A8蛋白的特异性抗体；所述基因芯片可用于检测包括SLC5A8基因在内的多个基因 (例如，与骨关节炎相关的多个基因）的表达水平。所述蛋白质芯片可用于检测包括SLC5A8 蛋白在内的多个蛋白质（例如与骨关节炎相关的多个蛋白质）的表达水平。通过将多个与 骨关节炎的标志物同时检测，可大大提高骨关节炎诊断的准确率。
[0017] 其中，所述试剂盒包括基因检测试剂盒和蛋白免疫检测试剂盒；所述基因检测试 剂盒包括用于检测SLC5A8基因转录水平的试剂；所述蛋白免疫检测试剂盒包括SLC5A8蛋 白的特异性抗体。进一步，所述试剂包括使用RT-PCR、实时定量PCR、免疫检测、原位杂交或 芯片方法检测SLC5A8基因表达水平过程中所需的试剂。优选度，所述试剂包括针对SLC5A8 基因的引物和/或探针。根据SLC5A8基因的核苷酸序列信息容易设计出可以用于检测 SLC5A8基因表达水平的引物和探针。
[0018] 所述试纸包括检测SLC5A8基因表达的试剂。
[0019] 所述高通量测序平台包括检测SLC5A8基因表达的试剂。
[0020] 与SLC5A8基因的核酸序列杂交的探针可以是DNA、RNA、DNA-RNA嵌合体、PNA或 其它衍生物。所述探针的长度没有限制，只要完成特异性杂交、与目的核苷酸序列特异性结 合，任何长度都可以。所述探针的长度可短至25、20、15、13或10个碱基长度。同样，所述 探针的长度可长至60、80、100、150、300个碱基对或更长，甚至整个基因。由于不同的探针 长度对杂交效率、信号特异性有不同的影响，所述探针的长度通常至少是14个碱基对，最 长一般不超过30个碱基对，与目的核苷酸序列互补的长度以15-25个碱基对最佳。所述探 针自身互补序列最好少于4个碱基对，以免影响杂交效率。
[0021] 进一步，所述SLC5A8蛋白的特异性抗体包括单克隆抗体、多克隆抗体。所述 SLC5A8蛋白的特异性抗体包括完整的抗体分子、抗体的任何片段或修饰（例如，，嵌合抗 体、80?￥、？&13、？(313'）2、？￥等。只要所述片段能够保留与5]^548蛋白的结合能力即可。用 于蛋白质水平的抗体的制备时本领域技术人员公知的，并且本发明可以使用任何方法来制 备所述抗体。
[0022] 在本发明的具体实施方案中，所述检测SLC5A8基因mRNA的引物包括SEQ ID N0. 5 和SEQ ID NO. 6所示的引物对。
[0023] 本发明还提供了 SLC5A8基因和/或其表达产物的促进剂在制备治疗骨关节炎的 药物中的应用。
[0024] 所述促进剂包括促进SLC5A8基因表达的试剂和促进SLC5A8基因表达产物的试 剂；所述促进SLC5A8基因表达的试剂包括促进基因转录的试剂、促进基因翻译的试剂、促 进SLC5A8蛋白含量的试剂；所述促进SLC5A8基因表达产物的试剂包括促进SLC5A8基因表 达产物稳定性的试剂、促进SLC5A8基因表达产物活性的试剂、促进SLC5A8基因表达产物功 能的试剂。
[0025] 具体地，所述促进SLC5A8基因表达的试剂包括：含有SLC5A8基因的试剂、携带 SLC5A8基因的载体或宿主细胞所形成的试剂、含有SLC5A8蛋白质的试剂。
[0026] 本发明的促进剂一方面可以用于补充内源性的SLC5A8蛋白的缺失或不足，通过 提高SLC5A8蛋白的表达，从而治疗因SLC5A8蛋白缺乏导致的骨关节炎。另一方面可以用 于促进SLC5A8蛋白的