[发明专利]β1;4半乳糖基转移酶I的检测系统

说明书

本发明提供一种β1,4半乳糖基转移酶I的检测系统，包括：（1）整体水平检测系统，分析GalT‑I在RA炎症过程中表达的时空变化，及其与炎症相关粘附分子表达、糖链修饰之间的关系；（2）细胞水平检测系统，分析GalT‑I的表达及相关糖链的合成在RA成纤维样滑膜细胞和软骨细胞在炎症过程中的作用及机制；（3）运用实验性大鼠CIA模型，分析GalT‑I的表达与RA炎症过程之间的关系；（4）探讨滑膜组织中GalT‑I的表达水平在RA患者诊断、预后评价中的意义；（5）结合整体、离体实验、CIA模型及临床研究，综合分析GalT‑I在RA疾病过程中的作用及意义。本发明利用骨科学、分子免疫学及糖生物学等，为类风湿关节炎患者的早期临床诊断、病程监测、预后判断及新药的研制提供新方法。

技术领域

本发明属于分子生物学和医学领域，具体涉及一种β1,4半乳糖基转移酶I的检测系统。

背景技术

类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种累及周围关节为主的多系统炎症性自身免疫疾病。大部分病情呈进展性、破坏性，若对其慢性进行性发病过程未及时诊治，约有1/3的患者将致残，且期望寿命缩短10～15年，还有部分病情迅速进展、导致严重残废以至死亡。本病呈全球性分布，据国外统计，轻型患者（包括只有一次发作者）约占全人口的2.5%，1950～1970年对美国罗切斯特和密苏里达地区的调查表明，男性每10万人口中为28.5人，女性每10万人口中为67.5人，总发病率为每10万人口中有29人。我国的发病情况大致相同，现估计患类风湿关节炎的人数约在2000万以上，重型的也有200余万人，RA是造成我国劳动力丧失和致残的主要疾病之一。

RA是一种炎症性自身免疫疾病，其确切的病因尚不清楚，可能和遗传和外界环境因素有关，其致炎过程极为复杂，是由多种细胞因子、黏附分子和趋化因子等参与的复杂的免疫炎症过程，是多基因协同作用的结果。由于其遗传多样性和发病机制的复杂性，使得人们对RA研究成为当前关节科学临床和基础研究的热点之一。RA的主要病理改变是滑膜炎，急性期滑膜表现为渗出性和细胞浸润性，当病变进入慢性期，滑膜变得肥厚，形成许多绒毛样突起，突向关节腔内或侵入到软骨和软骨下骨质。正常人滑膜细胞层仅有1～3层，而RA的滑膜细胞体积增大、细胞层数增多达8～10层，并多有淋巴细胞浸润，主要是T细胞。T淋巴细胞活化后产生γ干扰素、白细胞介素2 (interleukin-2，IL-2)、IL-6等，这些细胞因子刺激巨噬细胞（旁分泌）和T细胞（自分泌），分泌产生IL-1、IL-6和肿瘤坏死因子-α(tumornecrosis factor-α，TNF-α) 等致炎因子，作用于滑膜细胞、软骨细胞产生金属蛋白酶等导致关节组织降解，产生血管新生因子促使血管翳形成。因而细胞因子被认为是引起关节炎症的主要因素。以“rheumatoid arthritis”，“cytokine”，“inflammation”，“pathogenesis”和“therapy”为关键词，检索PubMed数据库2000-2013的英文文章，有九百多篇。研究关键炎症分子在RA中表达及机制以至研制其抑制药物，俨然成为21世纪攻破RA的热门选择。炎症对机体的影响，一直是古老而又新鲜的课题。炎症反应与人类许多疾病紧密相连，包括肿瘤、心血管疾病、自身免疫性疾病等等。随着研究的深入，许多关节炎疾病如RA、骨性关节炎（osteoarthritis，OA）都与炎症反应有关。关节的炎症反应过程也和其它部位一样，主要包括：血管通透性的改变，炎症细胞的浸润和吞噬，炎症因子的释放等等。众所周知，细胞膜表面和细胞内密布有大量复杂多样的糖复合物包括糖蛋白、糖脂、蛋白多糖等含糖链的生物大分子。它们广泛参与组织结构形成和功能维持、肿瘤浸润与转移、以及自身免疫性疾病发生与发展等许多生理和病理过程。这些糖复合物中的糖链在其中发挥着非常重要的作用。糖链的合成需要各种各样功能专一的糖基转移酶，细胞可通过调节糖基转移酶的表达、活性、底物特异性和组织表达特异性来调节各类糖复合物中糖链的生物合成，从而影响细胞的功能。在病原体感染与免疫应答过程中，糖基转移酶及其糖链合成也发挥很大的作用。在感染及炎症反应过程中，内皮细胞表面选择素与表达在白细胞上的相应糖配体 (sialyl Lewis x， sLex) 结合，使白细胞在内皮细胞上滚动，继而穿出血管趋向炎症部位。这一过程得以顺利完成有赖于相应的糖基转移酶对糖配体糖链的加工修饰。而这个过程中sLex 的唾液酸化修饰是与β1,4半乳糖基转移酶（β1,4 galactosyltransferase，β-1,4-GalT）密切相关的。