一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估方法及系统与流程

1.本发明属于生物基因技术领域，尤其涉及一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估方法及系统。


背景技术：

2.《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》显示，中国居民超重肥胖的形势严峻。肥胖不仅影响形体美，给生活带来不便，还可以诱发多种疾病，包括可能增加心血管疾病危险、影响消化系统功能和内分泌系统功能、增加癌症发生的危险性。此外还可引起关节软组织损伤、生殖能力下降以及心理障碍、心脏病、糖尿病、动脉粥样硬化、脂肪肝、胆结石、水肿、痛风等，可以说是万病之源。科学研究发现，不同个体对能量摄入、食物的生热作用、体重调节和运动等的反应不同，受遗传因素和环境因素共同影响，因此肥胖具有遗传倾向，肥胖者的基因可能同时存在多种变化或缺陷。
3.现有技术中对于肥胖风险评估的方法众多，如中国专利cn111378737a“一种基于肥胖相关基因检测方法”中公开了一种肥胖基因的检测方法，其发明点在于基因检测而不是评估，特别是缺乏对脂肪堆积型肥胖的评估与指导；中国专利cn103667470a“一种中枢神经型肥胖基因体质评估的方法”公开了mthfr、tph1、dbh三个肥胖相关的中枢神经基因位点的检测方法，同样不是评估方法，也缺乏对脂肪堆积型肥胖的评估与指导；中国专利cn108998542a“一种食欲能力基因评估方法”公开了一种通过fto、mc4r两个基因5个位点的基因型赋分并求和获得综合分值，进而评估食欲能力的方法，然而该评估方法只针对食欲能力，缺乏对脂肪堆积型肥胖的评估与判断；中国专利cn105400896a“中枢神经型肥胖基因个体化干预组合物制备方法及其系统”公开了肥胖相关的中枢神经基因组合评估方法及针对性干预组合物的制备方法，虽然涉及组合评估内容，但是缺乏评级方式与标准。
4.此外，近年来医学与科技的结合，使得医学管理已经发展成为一种智能化的管理系统，特别是现代人容易罹患的文明病种类相当多，尤其是与饮食、代谢直接相关的肥胖症，但一般民众对于肥胖问题的了解又相当有限，因此目前一般民众大多是通过体重计、血压计等自行量测或基本的验血试验，并于量测/试验完后观察个人量测/试验数值的变化，再依据其变化情形调整饮食、运动等方式。例如如中国台湾发明专利权第i377515号“健康管理装置”，其提供一种较低成本的健康管理装置，由记录使用者的生理参数以进行分析，可提供使用者参考血糖、血压、体重数据，并且长期记录分析，以进行健康管理与改善；又如中国台湾新型专利权第m453137号“健康管理系统”，其包含一电子式生理参数量测装置、一手持电子装置以及一健康管理服务器；可供使用者通过手持电子装置于近端观看初步健康管理信息，同时将生理参数传送至健康管理服务器，再由远端的医师或健康管理人员进一步以人工的方式提供建议数据。然而，通过长期记录分析生理信息以及人工提供建议数据，除了花费时间较长而缺乏效率外，使用者只能被动地的受制于少数生理信息或生理参数来评估是否改变饮食、作息。
5.因此，上述的现有技术确实有待提出更佳解决方案的必要性。
rs5443，apoe rs429358，apoa5 rs662799，adrb2 rs1042714，adrb3 rs4994，lpl rs328，hsf1 rs78202224，tcf7l2 rs11196218。
28.优选的，所述s1，确定脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因、多态位点、染色体位置以及多态性包括：
29.。
[0030][0031]
优选的，所述s2中对确定关于肥胖的基因及其位点的每一个位点的风险分数进行赋值包括：
[0032]
[0033][0034]
优选的，所述s4的所述风险评估的判断标准包括多个脂肪堆积型肥胖基因风险分值区间，包括：综合分值s≥18，即为高风险；综合分值s≤15，即为低风险；综合分值16≤s≤17，即为中风险。
[0035]
本发明的第二方面提供一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估系统，包括：
[0036]
基因确定模块(101)，用于确定脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因、多态位点、染色体位置以及多态性；
[0037]
风险分数赋值模块(102)，用于对多个影响基因及其位点的每一个位点的风险分数进行赋值；
[0038]
评估服务器(103)，用于收集一组以上的个人数据和基因检测数据，并且通过该评估服务器进行数据传输与分析，所述分析包括：基因检测结果和求和算法对脂肪堆积型肥胖基因风险进行评估，所述求和算法为将所有检测到的影响基因的各个位点的风险分数对应的赋值进行加和获得综合分值s；
[0039]
基因风险评估模块(104)，用于基于综合分值s与风险评估的判断标准的对比确定脂肪堆积型肥胖基因风险评估结果。
[0040]
优选的，还包括：
[0041]
个人数据库，与该评估服务器连接，用以接收个人数据并储存；
[0042]
基因检测数据数据库，具有多个分别与基因检测数据相对应的基因检测结果，并且与前述评估服务器连接；
[0043]
基因风险分析数据库，与该评估服务器连接，具有多个分别与基因检测结果相对应的肥胖发生风险；以及
[0044]
报告数据库，与评估服务器连接，具有多个依据个人数据、基因检测结果、肥胖发生风险所产生相对应的建议数据。
[0045]
本发明的第三方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如第一方面所述的方法。
[0046]
本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如第一方面所述的方法。
[0047]
本发明提供的系统、方法、电子设备以及计算机可读存储介质，具有如下有益的技术效果：
[0048]
(1)根据脂肪堆积型肥胖基因检测风险结果，可给出针对性与个性化的生活方式指导原则，提示低盐低脂饮食，中高强度有氧运动提升基础代谢率，局部热敷或推拿加速脂
肪分解等，依据指导原则进行减肥干预可收获更为适合且有效的减肥效果。
[0049]
(2)本发明结合基因检测的评估方法和标准明确，避免了不同人的评估导致评估结果的不统一，本发明的产品是可复制、可操作的。
[0050]
(3)本发明涉及的基因位点是通过发明人的创新结果筛选，基因位点具备一定的权威性和科学性。虽然脂肪堆积型肥胖基因风险检测评估的是可能性大小，不能准确反映真实情况，但是检测的相关基因位点越多，越能反映被检测者的情况，本发明选用的基因和基因位点数量本发明是足够多的。
[0051]
(4)本发明提供的脂肪堆积型肥胖基因风险评估方法涵盖脂肪信号通路、细胞产热、脂肪内稳态、白色脂肪细胞向棕色脂肪细胞转变等相关基因检测，综合与肥胖堆积强相关的14个基因15个位点的信息，采取量化的方式评估脂肪堆积型肥胖基因风险，还根据基因特征给出针对性的生活方式指导建议，使用简单且可复制，可用于开发脂肪堆积型肥胖基因风险评估及减肥管控相关的产品，提升健康水平，并带来经济效益，比脂肪堆积型肥胖基因检测产品要全面。
[0052]
(5)形成真正的肥胖智能化的管理系统，利用上述系统构造，由该评估服务器将收集到的个人数据、基因检测数据分别传输给个人数据库与基因检测数据数据库，依据基因检测数据由基因检测数据数据库中取得相对应的基因检测结果，再将基因检测结果传输至该基因风险分析数据库，以交换对应该基因检测结果的肥胖发生率，因此当评估服务器对上述个人数据、基因检测结果与肥胖发生率进行数据分析并得到分析结果信息，该报告数据库会根据分析结果信息提供相对应的建议数据给使用者，通过肥胖基因检测评估系统将分析结果、检验报告既快速、详细又准确的提供给使用者，以利于使用者找出对策而达到降低肥胖发生率的目的。
附图说明
[0053]
图1为本发明一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估方法的流程图；
[0054]
图2为本发明一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估系统的流程图；
[0055]
图3为本发明提供的电子设备一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0056]
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0057]
实施例一
[0058]
参见图1，本实施例提供了一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估方法，包括：
[0059]
s1，确定脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因、多态位点、染色体位置以及多态性；
[0060]
s2，对多个影响基因及其位点的每一个位点的风险分数进行赋值；
[0061]
s3，基于个人数据、基因检测结果和求和算法对脂肪堆积型肥胖基因风险进行评估，所述求和算法为将所有检测到的影响基因的各个位点的风险分数对应的赋值进行加和获得综合分值s；
[0062]
s4，基于综合分值s与风险评估的判断标准的对比确定脂肪堆积型肥胖基因风险
评估结果。
[0063]
作为优选的实施方式，所述s1中脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因包括:
[0064]
(1)fto：肥胖及过食相关基因(fat mass and obesity associated gene)；该基因的功能为作为转录共激活因子，在核rna中使n6-甲基腺苷残基去甲基化，在脂肪形成的过程中会调节脂肪前体细胞的增殖，在人肌管中,fto基因超表达会促发脂肪的合成和增强参与脂肪合成过程中的相关基因的表达，在脂肪生成和脂肪细胞之间通过碳水化合物反应元件结合蛋白(chrebp)调控pparg相联系，抑制前脂肪细胞的线粒体产热机制，导致细胞自发性的由能量消耗的棕色脂肪细胞转化成能量储存的白色脂肪细胞。本实施例中的临床影响包括：snps可对fto及其他参与能量稳态的基因表达产生多效性影响，可能与瘦素-瘦素受体相互作用影响体内能量平衡，引起肥胖。snps也可能导致线粒体产热减少散热，并增加白色脂肪细胞的脂质储存。增加男性儿童期至青壮年的肥胖和腹部肥胖、增加女性青春期至青壮年的腹部肥胖；
[0065]
(2)ucp1：线粒体解偶联蛋白1(uncoupling protein 1)；该基因的功能为：线粒体转运蛋白，负责产热呼吸，一种褐色脂肪组织和米色脂肪的特殊能力，参与对温度和饮食变化的非寒颤适应性产热，参与调节能量平衡。本实施例中的临床影响包括：snp可影响基础代谢率降低约80-100大卡，脂肪容易囤积于腹部、臀部与大腿的皮下组织，减肥过程中体脂肪不易下降。
[0066]
(3)ucp2：线粒体解偶联蛋白2(uncoupling protein 2)；该基因的功能为：线粒体转运蛋白，可以在线粒体内膜上产生质子泄漏，从而解除atp合成过程中的氧化磷酸化作用，能量以热的形式消散。本实施例中的临床影响包括：snp增加肥胖、臀围、皮褶厚度，影响基础代谢率，负向调节atp合成而影响运动能量消耗。影响腿部肌肉、肌肉力量和爆发力。
[0067]
(4)lep：瘦素(leptin)；该基因的功能为：在调节能量平衡和控制体重方面起着关键作用，一旦被释放到循环中，通过与许多组织中发现的lepr结合，产生中枢和外周效应，导致几个主要信号通路的激活；在下丘脑，作为食欲调节因子，通过诱导厌食因子和抑制厌食神经肽诱导食物摄入减少和能量消耗增加，也调节骨量和下丘脑-垂体-肾上腺激素的分泌，在外周，增加基础代谢。本实施例中的临床影响包括：snp增加bmi、腰围和内脏脂肪。低热量饮食干预降低甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇。
[0068]
(5)lepr：瘦素受体(leptin receptor)；该基因的功能为：通过激活jak2/stat3和mapk级联/fos等不同信号通路介导lep中枢和外周效应。本实施例中的临床影响包括：snp增加高bmi、tc、血糖、胰岛素血症、能量、脂肪摄入量。
[0069]
(6)gnb3：鸟嘌呤核苷三磷酸结合蛋白贝塔-次元体第三亚型(guanine nucleotide binding protein beta-subunit 3)；该基因的功能为：鸟嘌呤核苷酸结合蛋白(g蛋白)在各种跨膜信号系统中起调制器或换能器的作用，具有参与促进脂肪组织增生/分化与抑制脂肪分解(lipolysis)的讯息路径的功能。本实施例中的临床影响包括：snp增加妊娠期糖尿病风险，男性有更高的血压，更肥胖和胰岛素抵抗。
[0070]
(7)apoe：载脂蛋白e(apolipoprotein e)；该基因的功能为：调节脂蛋白颗粒的结合、内化和分解代谢；可以作为肝组织ldl(低密度脂蛋白)受体和特异性载脂蛋白e受体(乳糜微粒残体)的配体。本实施例中的临床影响包括：snp影响男性bmi和女性体型；突变增加甘油三酯、胆固醇和肥胖，增加肝病和肝硬化；改变对膳食中单不饱和脂肪酸的体脂质量反
应；改变饱和脂肪酸摄入量对tc和ldl-c的响应。
[0071]
(8)apoa5：载脂蛋白a5(apolipoprotein a-v)；该基因的功能为：主要与hdl(高密底脂蛋白)相关，也可能与乳糜微粒有关，是血浆甘油三酯水平的重要决定因素。本实施例中的临床影响包括：snp与收缩压(sbp)和甘油三酯(tg)、hdl水平有关。
[0072]
(9)pparg2：氧化体增生剂活化受体-伽马2(peroxisome proliferator-activated receptor gamma2)；该基因的功能为：具有影响脂肪细胞分化及胰岛素敏感的功能，在脂肪生成和免疫系统中发挥关键作用，诱导脂肪细胞、成肌细胞、少突细胞、角化细胞和单核吞噬细胞的分化，影响脂肪生成；多态性与脂肪代谢异常有关。本实施例中的临床影响包括：snp与脂肪代谢异常有关，与膳食脂肪摄入量和血浆脂质浓度之间有交互作用，削弱有氧训练的积极作用。
[0073]
(10)lpl：脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase)；该基因的功能为：甘油三酯代谢的关键酶，具有甘油三酯水解酶和受体介导的脂蛋白摄取配体/桥接因子的双重功能；催化来自循环乳糜微粒和极低密度脂蛋白(vldl)的甘油三酯的水解，从而在血液中的脂质清除、脂质利用和储存中发挥重要作用，突变与许多脂蛋白代谢紊乱有关。本实施例中的临床影响包括：snp对hdl及tg/hdl具有显著交互作用，易感代谢综合征；血压、腰围、空腹血糖水平显著升高；高碳水化合物饮食增加突变携带者的胰岛素抵抗；改变腹部肥胖成人对膳食中单不饱和脂肪酸的体脂质量反应。
[0074]
(11)adbr2：肾上腺素接受器-贝塔2(beta-2-adrenergic receptor)；该基因的功能为：β-肾上腺素能受体通过g蛋白的作用介导儿茶酚胺诱导的腺苷酸环化酶的激活，有调节产热、促脂肪分解和运送游离脂肪酸的作用；突变可能影响体重及与肥胖有关的胰岛素抵抗和脂代谢紊乱。本实施例中的临床影响包括：snp影响糖类分解，与体重及肥胖相关，易导致胰岛素抵抗和脂代谢紊乱，引起腰围、w/h比较高，腹部肥胖。
[0075]
(12)adrb3：肾上腺素接受器-贝塔3(beta-3-adrenergic receptor)；该基因的功能为：β-肾上腺素能受体通过g蛋白的作用介导儿茶酚胺诱导的腺苷酸环化酶的激活；β-3参与脂肪分解和产热的调节。本实施例中的临床影响包括：snp造成内脏脂肪组织的脂肪分解减少，皮下脂肪区域比例变多，造成内脏肥胖。
[0076]
(13)hsf1：热休克因子1(heat shock factor 1)；该基因的功能为：通过调节hsps(热休克蛋白)的蛋白重折叠和稳态，协调细胞对包括热应激在内的各种应激的反应，活化可诱导线粒体激活响应，通过调节pgc1a和ucp1来修复线粒体ros平衡，增强它们的生热功能。本实施例中的临床影响包括：携带c等位基因bmi、血清总甘油三酯轻微但显著的上升，空腹血糖显著升高。
[0077]
(14)tcf7l2：转录因子7类似物2(transcription factor 7like 2)；该基因的功能为：在脂肪细胞中，典型的wnt信号通过tcf7l2下调脂肪形成，在wnt信号通路中起关键作用；与血糖内稳态有关。本实施例中的临床影响包括：a携带者的肥胖风险更高，与t2dm发病有关；糖代谢受损、改变空腹血糖；改变甘油三酯指数。
[0078]
作为优选的实施方式，所述多态位点为15个，分别包括：fto rs9939609，fto rs1421085，ucp1 rs1800592，ucp2 rs660339，pparg2 rs1801282，lep rs7799039，lepr rs1137101，gnb3 rs5443，apoe rs429358，apoa5 rs662799，adrb2 rs1042714，adrb3 rs4994，lpl rs328，hsf1 rs78202224，tcf7l2 rs11196218。
[0079]
作为优选的实施方式，所述s1，确定脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因、多态位点、染色体位置以及多态性的具体信息组合在本实施例中如表1所示，包括：
[0080]
表1脂肪堆积相关基因位点信息
[0081][0082]
[0083]
作为优选的实施方式，所述s2中对确定关于肥胖的基因及其位点的每一个位点的风险分数进行赋值在本实施例中如表2所示：
[0084]
表2单基因位点赋分表
[0085]
[0086][0087]
作为优选的实施方式，所述s4的所述风险评估的判断标准包括多个脂肪堆积型肥胖基因风险分值区间，包括：综合分值s≥18，即为高风险；综合分值s≤15，即为低风险；综合分值16≤s≤17，即为中风险。
[0088]
本实施例中，根据基因检测结果，采用加和的方式计算综合分值s，分为低风险、中风险和高风险三个分值区间，具体分值划分见表三。
[0089]
表三脂肪堆积型肥胖基因风险分值区间设定
[0090][0091]
根据脂肪堆积型肥胖基因检测风险结果，可给出针对性与个性化的生活方式指导原则，提示低盐低脂饮食，中高强度有氧运动提升基础代谢率，局部热敷或推拿加速脂肪分解等，依据指导原则进行减肥干预可收获更为适合且有效的减肥效果。
[0092]
实施例二
[0093]
参见图2，一种脂肪堆积型肥胖基因风险评估系统，包括：
[0094]
基因确定模块101，用于确定脂肪堆积型肥胖对应的多个影响基因、多态位点、染色体位置以及多态性；
[0095]
风险分数赋值模块102，用于对多个影响基因及其位点的每一个位点的风险分数进行赋值；
[0096]
评估服务器103，用于收集一组以上的个人数据和基因检测数据，并且通过该评估服务器进行数据传输与分析，所述分析包括：基因检测结果和求和算法对脂肪堆积型肥胖基因风险进行评估，所述求和算法为将所有检测到的影响基因的各个位点的风险分数对应的赋值进行加和获得综合分值s；
[0097]
基因风险评估模块104，用于基于综合分值s与风险评估的判断标准的对比确定脂肪堆积型肥胖基因风险评估结果。
[0098]
作为优选的实施方式，还包括：
[0099]
个人数据库，与该评估服务器连接，用以接收个人数据并储存；
[0100]
基因检测数据数据库，具有多个分别与基因检测数据相对应的基因检测结果，并且与前述评估服务器连接；
[0101]
基因风险分析数据库，与该评估服务器连接，具有多个分别与基因检测结果相对应的肥胖发生风险；
[0102]
报告数据库，与评估服务器连接，具有多个依据个人数据、基因检测结果、肥胖发生风险所产生相对应的建议数据。
[0103]
利用本专利提供的方法开发体检服务产品，为肥胖患者张某(身高170cm，体重90kg，bmi 31.1)进行肥胖基因检测并出具检测报告，报告大致内容如下：
[0104]
您的基本信息
[0105][0106]
您的脂肪堆积型肥胖基因检测结果
[0107][0108][0109]
本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现如实施例一所述的方法。
[0110]
如图3所示，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器301和与所述处理器301连接的存储器302，所述存储器302存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如实施例一所述的方法。
[0111]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型
属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。