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糖尿病的基因诊断与检测

2018-09-07 来源:文糖医  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:基因诊断是一项在重组DNA技术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。

基因是具有遗传效应的DNA片段,支持着生命体的基本构造和性能,储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。

随着人类基因组计划的顺利完成及功能基因组学的初露端倪,人们对疾病的基因致病机制认识更加深入,疾病的基因检测在临床上的应用也越来越广泛,它不仅可以诊断疾病,还能够预测疾病风险。

糖尿病是一种十分常见的慢性疾病,世界卫生组织统计结果显示,人口老龄化和越来越快的生活方式使我国糖尿病患者在逐年上升,我国已是全球糖尿病第一大国。从基因致病的角度,可将糖尿病分为单基因突变型糖尿病和多基因突变型糖尿病。单基因突变型糖尿病主要侧重于诊断,而由于多基因突变型糖尿病往往由多个基因共同作用而引起,且与环境密切相关,因此,更加侧重于基因检测,从而达到预防的效果。

糖尿病的基因诊断

基因诊断是一项在重组DNA技术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。

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。

按照不同的检测策略,基因诊断可以分为两大类: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。

单基因突变型糖尿病约占所有糖尿病患者的2%~5%,这种类型糖尿病的外显率(即某人携带突变基因并发展成糖尿病的可能性)很高,基因诊断为研究其发病机制提供了重要线索。

单基因突变型糖尿病主要包括(1)青少年发病的成人型糖尿病:MODY是单基因突变型糖尿病首先发现的类型,是一组遗传异质性的临床疾病,其共同特征包括存在非酮症糖尿病、常染色体显性遗传模式、胰岛β细胞功能缺陷。根据突变基因可分为MODY1(HNF4A)、MODY2(GCK)、MODY3(TCF1)、MODY4(IPF1)、MODY5(TCF2)、MODY6(NeuroD1)、MODY7(KLF11)、MODY8(CEL),此外还包括由酶参与底物代谢所引起的突变型MODY及转录因子型MODY。(2)线粒体糖尿病:线粒体糖尿病是母系遗传性糖尿病,常伴有轻中度神经性耳聋,常由编码亮氨酸的tRNA的A3243G点突变引起。研究发现,线粒体基因突变可导致胰岛素的利用障碍。(3)脂肪萎缩性糖尿病:脂肪萎缩性糖尿病常与缺乏或缺少脂肪组织、重度胰岛素抵抗、高脂血症、脂肪肝等有关。其中,部分脂肪萎缩类型是由核纤层蛋白基因A/C(LMNA)突变引起的一种常染色体为主要形式的遗传病。另外,小鼠胸腺瘤癌基因(AKT2)的突变参与了胰岛素信号转导,锌金属蛋白酶(ZMPSTE24)参与了脂肪萎缩的过程,也被认为引起部分脂肪萎缩性糖尿病的原因之一。

糖尿病的基因检测

与单基因突变型糖尿病相比,多基因突变型糖尿病更为常见,例如发病率高,危害性大的2型糖尿病。该病的致病因素有遗传因素和环境因素,已有研究表明,遗传和外界因素的相互作用是导致2型糖尿病发病的主要原因。因此基因检测在预防2型糖尿病的发生方面具有十分重要的作用。

糖尿病的基因检测是指通过基因芯片等方法检测细胞中的DNA分子,并对检测者的糖尿病致病基因进行分析的一种技术。因此用基因检测的方法分析2型糖尿病的发生率,能够在预防2型糖尿病发生方面提供更加科学的理论依据。目前,已经通过候选基因关联分析法、全基因连锁分析法、全基因组关联分析法对大量的单核苷酸多态性进行的基因分型,成功鉴定出许多的与2型糖尿病相关的基因或染色体位点。

通常来讲,疾病的发生和检查分为五个梯度:基因水平—蛋白质水平—细胞水平—临床前—组织器官水平。基因水平就是分子水平,它是最早和诊断最准确的水平。基因检测是疾病最早的预警,在现代医疗模式中更加重要。现代医疗中以预防为主,通过基因检测,可以更早地预防糖尿病,更为重要的是根据糖尿病基因报告可以进行个体化的早期预防。个体化指因人而异,比如:如果LEP,LPL为阳性,就应小心肥胖,注意饮食,从这方面预防;如果MTHFR,ADIPOQ为阳性,那就应加强锻炼,提高胰岛素的敏感性,预防胰岛素抵抗等等,因此基因检测具有很高的预防学价值。

糖尿病是本世纪最流行的疾病之一,如果没有有效的预防方法,糖尿病早期患者人数将继续上升。精确识别遗传信息,可以为糖尿病的诊断和治疗提供一种有效手段,从而提高诊疗水平,提供更为有效的遗传咨询,更好的为广大糖尿病患者服务。

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