2型糖尿病基因诊断的研究进展(1)
【摘要】 2型糖尿病是一种典型的代谢性疾病，遗传因素是其主要的发病原因，传统的诊断方法很容易造成漏诊、误诊而耽误最佳治疗时机。基因诊断是利用分子遗传学技术在DNA或RNA水平上对某一基因突变进行分析从而对某些疾病进行诊断的一种方法，其具有直接诊断性、早期诊断性、高特异性、高灵敏性等优点，弥补了传统诊断的不足之处而被广泛应用。因此，从基因角度对糖尿病进行诊治，显得格外必要和有意义。
【关键词】 基因诊断； 2型糖尿病； 易感基因
Advances Researches on Gene Diagnosis of Type 2 Diabetes Mellitus/WU Bin，WU Keng.//Medical Innovation of China，2015，12(34)：150-153
【Abstract】 Type 2 diabetes mellitus is a typical metabolic disease，genetic factors are the main causes of the disease，traditional diagnostic methods are easy to cause missed diagnosis， misdiagnosis and thus delay the best treatment time.Genetic diagnosis is a method of using molecular genetic techniques to analyze the mutation of a gene in DNA or RNA levels and to diagnose certain diseases.It is widely used because its advantages of direct diagnosis， early diagnosis， with high specificity and sensitivity， which make up for the shortcomings of traditional diagnosis. So， it is quite essential and meaningful that we make diagnosis and treatment of diabetes from the perspective of gene.
, 百拇医药
【Key words】 Gene diagnosis； Type 2 diabetes mellitus； Susceptible gene
First-author’s address：Affiliated Hospital of Guangdong Medical College，Zhanjiang 524001，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2015.34.050
2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，临床表现包括口渴、多饮、多食、多尿、消瘦等，主要是由于胰岛素分泌和/或作用缺陷所引起。T2DM的发展是多因素、多基因参与的过程，其致病机制复杂，包括遗传因素和环境因素，现有的诊断标准并不能从遗传学的角度解释病因及发病机制，难以从基因的整体表达谱全面地观察2型糖尿病发病时基因的反应模式，并且具有一定的滞后性，因而研究起来费时、费力、进度缓慢。然而，越来越多的研究表明，遗传因素在T2DM的发病过程中占据更为主要的地位，全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWAS)证实，T2DM有众多的遗传易感基因[1-2]。因此，基因诊断就显得尤为重要，从基因角度分析2型糖尿病，对2型糖尿病的诊治将会提供更多的帮助。本文就基因诊断在2型糖尿病中的研究进展作一综述。
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1 基因诊断的研究现状
1.1 基因诊断概述 基因诊断是一项在重组DNA技术的基础上发展起来的应用技术，其检测原理是对受检者的某一特定基因(DNA)和/或其转录物(RNA)进行分析和检测，进而对相应的疾病做出诊断，从基因水平阐明疾病的病因所在。目前，基因诊断技术已经广泛的被应用于诸多领域[3]。基于不同的检测内容，基因诊断可以分为DNA诊断和RNA诊断两部分。前者主要分析基因的结构如DNA序列的缺失、插入、点突变等；后者侧重分析基因的功能，如mRNA量的变化、外显子变异以及间接加工缺陷等。按照检测策略，基因诊断也可以分为两大类：一类为直接基因诊断，指直接对致病基因本身进行检查。通常应用基因本身或邻近的DNA序列作为探针，也可以利用PCR扩增产物进行基因探查，以检测有无点突变、缺失等异常并且判断其性质；另一类为间接基因诊断，主要用于当基因结构不清、复杂或突变过多而导致无法一一检测时，对被检者及其家系进行遗传连锁分析，通过鉴定遗传标记的存在，进而确定患者是否获得带有致病基因的染色体[4]。
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1.2 基因诊断的研究技术及相关技术 (1)Southern blot和Nouthern blot：检测特定的DNA、RNA主要的核酸杂交技术有Southern blot和Nouthern blot，该技术主要有3个步骤：核酸的分离与纯化、探针的制备和分子杂交。(2)聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)及相关技术：PCR是一种对指定的DNA片段在体外进行快速扩增的技术方法。在PCR基础上，进一步发展了包括多重PCR(multiplex PCR)、实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)、单链构象多态性PCR(Single-Strand Conformation Polymorphism，SSCP)、序列特异引物PCR(Sequence Specific Primer，PCR-SSP)、逆转录PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)等。(3)限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)：RFLP是第一代DNA分子标记技术，被用于基因组遗传图谱的构建、基因的定位以及生物进化和分类等众多领域的研究。利用同一种限制性内切酶切割不同物种DNA序列时，可获得不同长度、大小、数量的限制性酶切片段，再将这些片段电泳、转膜、变性，并且与标记过的探针进行杂交、洗膜，便可分析其多态性结果。(4)变性高效液相色谱分析(Denaturing High Performance Liquid Chromatography，DHPLC)：DHPLC是一项新的杂合双链突变检测技术，能自动检测单碱基替代以及小片段核苷酸的插入或缺失，可检测基因的变异情况。(5)基因芯片技术：基因芯片是通过微量点样技术等方法，对DNA样品的序列信息进行高效的解读和分析，从而对基因序列及其功能进行大规模高通量的研究，迅速而准确的解读遗传信息。(6)新一代基因测序技术：新一代基因测序技术是一种和基因芯片技术互相补充的新的高通量测序方法，通常是指一个技术群，不同的新一代基因测序技术，在原理上存在较大的差别。主要包括：全基因组测序(Whole-Genome Sequencing，WGS)、全外显子组测序(Whole-Exome Sequencing，WES)和目标区域测序(Targeted Regions Sequencing，TRS)等。(7)荧光原位杂交技术(Fluorescence in Situ Hybridization，FISH)：FISH是一种重要的非放射性原位杂交技术，利用非放射性物质(如生物素、地高辛)标记探针，按照碱基配对原则进行杂交，借助荧光素偶联的抗原抗体检测系统，在镜下对组织、细胞及染色体DNA或RNA进行定性、定量或相对定位分析。, http://www.100md.com(吴斌 吴铿)
【关键词】 基因诊断； 2型糖尿病； 易感基因
Advances Researches on Gene Diagnosis of Type 2 Diabetes Mellitus/WU Bin，WU Keng.//Medical Innovation of China，2015，12(34)：150-153
【Abstract】 Type 2 diabetes mellitus is a typical metabolic disease，genetic factors are the main causes of the disease，traditional diagnostic methods are easy to cause missed diagnosis， misdiagnosis and thus delay the best treatment time.Genetic diagnosis is a method of using molecular genetic techniques to analyze the mutation of a gene in DNA or RNA levels and to diagnose certain diseases.It is widely used because its advantages of direct diagnosis， early diagnosis， with high specificity and sensitivity， which make up for the shortcomings of traditional diagnosis. So， it is quite essential and meaningful that we make diagnosis and treatment of diabetes from the perspective of gene.
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【Key words】 Gene diagnosis； Type 2 diabetes mellitus； Susceptible gene
First-author’s address：Affiliated Hospital of Guangdong Medical College，Zhanjiang 524001，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2015.34.050
2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，临床表现包括口渴、多饮、多食、多尿、消瘦等，主要是由于胰岛素分泌和/或作用缺陷所引起。T2DM的发展是多因素、多基因参与的过程，其致病机制复杂，包括遗传因素和环境因素，现有的诊断标准并不能从遗传学的角度解释病因及发病机制，难以从基因的整体表达谱全面地观察2型糖尿病发病时基因的反应模式，并且具有一定的滞后性，因而研究起来费时、费力、进度缓慢。然而，越来越多的研究表明，遗传因素在T2DM的发病过程中占据更为主要的地位，全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWAS)证实，T2DM有众多的遗传易感基因[1-2]。因此，基因诊断就显得尤为重要，从基因角度分析2型糖尿病，对2型糖尿病的诊治将会提供更多的帮助。本文就基因诊断在2型糖尿病中的研究进展作一综述。
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1 基因诊断的研究现状
1.1 基因诊断概述 基因诊断是一项在重组DNA技术的基础上发展起来的应用技术，其检测原理是对受检者的某一特定基因(DNA)和/或其转录物(RNA)进行分析和检测，进而对相应的疾病做出诊断，从基因水平阐明疾病的病因所在。目前，基因诊断技术已经广泛的被应用于诸多领域[3]。基于不同的检测内容，基因诊断可以分为DNA诊断和RNA诊断两部分。前者主要分析基因的结构如DNA序列的缺失、插入、点突变等；后者侧重分析基因的功能，如mRNA量的变化、外显子变异以及间接加工缺陷等。按照检测策略，基因诊断也可以分为两大类：一类为直接基因诊断，指直接对致病基因本身进行检查。通常应用基因本身或邻近的DNA序列作为探针，也可以利用PCR扩增产物进行基因探查，以检测有无点突变、缺失等异常并且判断其性质；另一类为间接基因诊断，主要用于当基因结构不清、复杂或突变过多而导致无法一一检测时，对被检者及其家系进行遗传连锁分析，通过鉴定遗传标记的存在，进而确定患者是否获得带有致病基因的染色体[4]。
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1.2 基因诊断的研究技术及相关技术 (1)Southern blot和Nouthern blot：检测特定的DNA、RNA主要的核酸杂交技术有Southern blot和Nouthern blot，该技术主要有3个步骤：核酸的分离与纯化、探针的制备和分子杂交。(2)聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)及相关技术：PCR是一种对指定的DNA片段在体外进行快速扩增的技术方法。在PCR基础上，进一步发展了包括多重PCR(multiplex PCR)、实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)、单链构象多态性PCR(Single-Strand Conformation Polymorphism，SSCP)、序列特异引物PCR(Sequence Specific Primer，PCR-SSP)、逆转录PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)等。(3)限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)：RFLP是第一代DNA分子标记技术，被用于基因组遗传图谱的构建、基因的定位以及生物进化和分类等众多领域的研究。利用同一种限制性内切酶切割不同物种DNA序列时，可获得不同长度、大小、数量的限制性酶切片段，再将这些片段电泳、转膜、变性，并且与标记过的探针进行杂交、洗膜，便可分析其多态性结果。(4)变性高效液相色谱分析(Denaturing High Performance Liquid Chromatography，DHPLC)：DHPLC是一项新的杂合双链突变检测技术，能自动检测单碱基替代以及小片段核苷酸的插入或缺失，可检测基因的变异情况。(5)基因芯片技术：基因芯片是通过微量点样技术等方法，对DNA样品的序列信息进行高效的解读和分析，从而对基因序列及其功能进行大规模高通量的研究，迅速而准确的解读遗传信息。(6)新一代基因测序技术：新一代基因测序技术是一种和基因芯片技术互相补充的新的高通量测序方法，通常是指一个技术群，不同的新一代基因测序技术，在原理上存在较大的差别。主要包括：全基因组测序(Whole-Genome Sequencing，WGS)、全外显子组测序(Whole-Exome Sequencing，WES)和目标区域测序(Targeted Regions Sequencing，TRS)等。(7)荧光原位杂交技术(Fluorescence in Situ Hybridization，FISH)：FISH是一种重要的非放射性原位杂交技术，利用非放射性物质(如生物素、地高辛)标记探针，按照碱基配对原则进行杂交，借助荧光素偶联的抗原抗体检测系统，在镜下对组织、细胞及染色体DNA或RNA进行定性、定量或相对定位分析。, http://www.100md.com(吴斌 吴铿)