時間：2023-06-07 09:39:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分子遺傳學(xué)綜述，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤；形態(tài)學(xué)；分子遺傳學(xué)；免疫表型；預(yù)后
彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤（diffuse largeB-cell lymphoma，DLBCL）占非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin's lympho-mas，NHL）的31%～34%，在亞洲國家一般大于40%，是NHL中最常見的一個亞型。2008年WHO將DLBCL定義為一類彌漫生長的B細(xì)胞性淋巴瘤，瘤細(xì)胞核大于或等于正常吞噬細(xì)胞核，或大于正常淋巴細(xì)胞的2倍[1]。DLBCL在臨床特征、侵襲部位、組織形態(tài)學(xué)、分子遺傳學(xué)、免疫表型等方面，均表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性。本研究著重從臨床、免疫、分子遺傳學(xué)等方面，對近年來的國內(nèi)外研究工作及進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1病因?qū)W
DLBCL的病因尚不清楚，大多數(shù)為原發(fā)，也可從慢性B淋巴細(xì)胞白血病/小淋巴細(xì)胞淋巴瘤、濾泡淋巴瘤、淋巴漿細(xì)胞性淋巴瘤、某些霍奇金淋巴瘤等發(fā)展和轉(zhuǎn)化而來，這種轉(zhuǎn)化可能與一些染色體結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。
DLBCL的發(fā)生可能與病毒感染、免疫缺陷以及自身免疫有關(guān)。EB病毒、人類免疫缺陷病毒（HIV）、人類皰疹病毒8型（HHV-8）等感染與DLBCL的發(fā)生有著較為密切的關(guān)系。2011年5月第十二屆全國淋巴瘤學(xué)術(shù)大會肯定了我國近年來惡性淋巴瘤發(fā)病率逐年上升與環(huán)境污染和食品添加劑之間具有密切關(guān)系[2]。
2流行性病學(xué)與臨床特征
DLBCL是成人淋巴瘤中發(fā)病最多的一型，多見于60歲以上的老年人，也可見于兒童，男性比女性稍多。DLBCL臨床上以迅速增大的無痛性腫塊為典型表現(xiàn)，部分患者可有發(fā)熱、體重減輕等癥狀。DLBCL的臨床過程呈侵襲性，多為單個淋巴結(jié)或結(jié)外病灶出現(xiàn)迅速長大的局限性腫塊，約1/3的患者有全身癥狀[3]。腫瘤主要原發(fā)于淋巴結(jié)內(nèi)，但有約30%～40%的患者首發(fā)于淋巴結(jié)外，一般呈局限性病灶。結(jié)外發(fā)生部位常見于胃腸道、皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肺、肝、縱隔、骨骼、生殖器、及韋氏環(huán)，骨髓和血液的原發(fā)或累及少見，最常見的部位是胃腸道（胃和回盲部）[4]。
3分子遺傳學(xué)
DLBCL具有多種特征性的細(xì)胞分子遺傳學(xué)改變，許多病例往往具有復(fù)合性基因異常[5]。DLBCL常見的分子遺傳學(xué)改變包括1號染色體q2～23、6號染色體q21～25、14號染色體q11～12等區(qū)域出現(xiàn)缺失，12號染色體q12～14增多，非整倍體核型（+5，+6，+7，+18）及6q缺失，bcl-1、bcl-2、bcl-6、bcl-10、c-myc基因易位[5]，等等。
20%～30%的DLBCL中可發(fā)生bcl-2基因和IgH基因易位，有研究表明多數(shù)bcl-2基因易位的DLBCL是由濾泡性淋巴瘤轉(zhuǎn)化而來。DLBCL中常涉及3 q27區(qū)域的改變，包括bcl-6基因易位、5'-非編碼區(qū)高頻突變及bcl-6基因內(nèi)部缺失等，導(dǎo)致原癌基因bcl-6異常。在約30%～40%的DLBCL中可以檢測到bcl-6的t（3；14）（q27；q32）易位，該易位與預(yù)后不良有關(guān)，并且是一個獨立的危險因素；40%～70%的DLBCL發(fā)生bcl-6突變；此外，MU M-1基因易位到第14號染色體I g H增強(qiáng)位點，即t（6；14）（p25；q32）染色體易位，導(dǎo)致MUM-1蛋白過表達(dá)，從而促進(jìn)DLBCL形成。少數(shù)DLBCL中還可檢出染色體易位t（1；14）導(dǎo)致的bcl-10基因易位，t（11；14）導(dǎo)致的bcl-1基因易位，8號染色體t（8；14）（q24；q32）導(dǎo)致的c-myc基因易位，等等。
在DLBCL中發(fā)現(xiàn)少數(shù)的p53基因的失活，p53抑癌基因在細(xì)胞增殖和存活的調(diào)控中起著重要的作用[6]。在DLBCL病例中因P16基因沉默表達(dá)或者表達(dá)量減少，從而誘發(fā)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)失控，發(fā)生癌變。有研究發(fā)現(xiàn)DLBCL的發(fā)病還與原癌基因擴(kuò)增有關(guān)，相關(guān)的原癌基因包括：rel、myc、bcl-2、rel基因編碼NF-rB信號途徑中的轉(zhuǎn)錄因子REL蛋白，REL蛋白對于惡性B細(xì)胞的增殖與生存十分重要[7]。
4免疫表型特征
DLBCL免疫分型方法有Hans分型、Choi分型、Tally分型[8]，目前國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院采用Hans的方法，通過免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測CD10、BCL-6和MUM-1三種蛋白的表達(dá)，從而將DLBCL分為GCB亞型和非GCB亞型，后者包括ABC亞型和少數(shù)未分類者，其與基因表達(dá)譜分型的符合率可達(dá)80%～86%。有研究顯示兩個亞型間在化療反應(yīng)性和預(yù)后上與基因表達(dá)譜分型相似[8]。
DLBCL分類采用免疫表型、組織學(xué)及臨床資料相結(jié)合，對指導(dǎo)臨床治療和判斷預(yù)后有重要意義。
由于遺傳學(xué)在生命科學(xué)中具有不可替代的重要作用，其教學(xué)方法、教學(xué)模式的探索和研究近些年倍受關(guān)注。近年來,研究性教學(xué)在各高等院校不斷地被提出，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院也把研究性教學(xué)改革不斷地深入到各學(xué)科教學(xué)中去。作為遺傳學(xué)教師,筆者在教學(xué)過程中不斷地進(jìn)行著研究性教學(xué)的實踐和思考。
研究性教學(xué)是在‘‘發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式”和瑞士皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展學(xué)說”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家研究的過程在本質(zhì)上是一致的，強(qiáng)調(diào)將教學(xué)與研究結(jié)合作為大學(xué)教學(xué)的基本思想，注重提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才非常重要。研究性教學(xué)模式的核心理念是以實踐中的真實問題為基礎(chǔ),將學(xué)生置于真實的情境中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐中的動手能力，增強(qiáng)學(xué)生對工作的適應(yīng)能力，使教學(xué)與研究相統(tǒng)一m。研究性教學(xué)是以學(xué)生為主體,以問題為核心（PBL)去獲取知識和應(yīng)用知識的教學(xué)模式。研究性教學(xué)的內(nèi)涵主要包括:教師把研究的思想、方法和取得的新進(jìn)展引入教學(xué)活動；教師以研究的形式組織教學(xué)活動,打破原有的完整的學(xué)科邏輯和機(jī)械的順序；學(xué)生積極參與研究之中，在研究中學(xué)習(xí)、成長，養(yǎng)成獨立思考的氣質(zhì)和批判。
筆者根據(jù)研究性教學(xué)的規(guī)律及遺傳學(xué)學(xué)科的特點,在教學(xué)過程中對以下幾方面的問題進(jìn)行了探索和實踐。
1發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和獨立思考能力
黨的十指出，科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。要堅持走中國特色的自主創(chuàng)新道路,以全球視野謀劃和推動創(chuàng)新，提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的能力，更加注重協(xié)同創(chuàng)新。這一論述充分體現(xiàn)了科技創(chuàng)新在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的重要地位,也為高等教育提出了未來人才培養(yǎng)的方向。大學(xué)作為本科生培養(yǎng)基地，肩負(fù)著培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才的重大歷史使命。高校畢業(yè)生的質(zhì)量直接關(guān)系到一個國家科技人才的整體實力和水平,高校教師如何改革現(xiàn)有的教學(xué)方法和模式,培養(yǎng)具有學(xué)習(xí)能力、自我創(chuàng)新能力的大學(xué)生，是目前教育教學(xué)過程中亟待解決的問題。
研究性教學(xué)模式具有極強(qiáng)的實踐性。研究性教學(xué)模式特別注重教學(xué)與研究相結(jié)合，理論與實際相統(tǒng)一。研究性教學(xué)模式不只強(qiáng)調(diào)背誦、理解復(fù)述和模擬,而是注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、自主意識、團(tuán)隊協(xié)作精神和工作責(zé)任心,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生獲取與歸納整理信息的能力、分析解決問題的能力、展示成果與表述觀點的能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不可能僅依靠獲得知識,很大程度上還依賴于學(xué)生的直接經(jīng)驗的積累，因此切實加強(qiáng)研究性實踐教學(xué),對提高學(xué)生的實踐能力是至關(guān)重要的。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生既要學(xué)會動手又要學(xué)會動腦；因此，教師在教學(xué)過程中要樹立研究性教學(xué)為主的教學(xué)觀,運用正確的教學(xué)法,積極探討、推動教學(xué)研究和改革,培養(yǎng)學(xué)生主動探求知識的主體精神,動手、動腦的能力和創(chuàng)造性思維及創(chuàng)造精神。研究性教學(xué)過程從討論問題開始,需要涉獵大量的資料,課程學(xué)習(xí)本身不僅在于學(xué)習(xí)知識，還在于掌握學(xué)習(xí)知識的方法。研究性教學(xué)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的核心地位,教師只起引導(dǎo)、示范、鼓勵、輔導(dǎo)和監(jiān)控的作用，這種模式可以最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及獨立分析和解決問題的能力。在遺傳學(xué)的教學(xué)過程中可以采用問題式、討論式、互動式課堂教學(xué),從而達(dá)到更好的教學(xué)效果，在客觀上具有一定的可行性。以學(xué)生為主體的教學(xué)模式關(guān)鍵在于課前的認(rèn)真準(zhǔn)備和教師在課堂上的靈活調(diào)控。
2專業(yè)知識教學(xué)和實驗技術(shù)教學(xué)相結(jié)合
遺傳學(xué)是一門在實驗基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科,尤其是現(xiàn)代遺傳學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)發(fā)展和遺傳學(xué)知識的大量增加,都給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的難度。因此,遺傳學(xué)采用什么樣的授課方法才能使學(xué)生掌握基本知識,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力一直倍受教育工作者的關(guān)注。一些遺傳學(xué)教師的教學(xué)經(jīng)驗表明，在遺傳學(xué)授課過程中，適當(dāng)?shù)刂v授遺傳學(xué)研究的基本實驗技術(shù)和遺傳學(xué)研究材料的獲得方法對幫助學(xué)生理解遺傳學(xué)知識是非常重要的。例如，在介紹分子標(biāo)記選擇輔助育種的研究進(jìn)展時,對分子標(biāo)記的定義、類型、發(fā)展和每種標(biāo)記的用途進(jìn)行講解,對遺傳學(xué)研究材料如重組自交系和近等基因系群體的構(gòu)建方法及其在基因定位和育種研究中的應(yīng)用等知識進(jìn)行回顧,大大增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)知識的理解。在實驗技術(shù)的教學(xué)方面,應(yīng)不斷地給學(xué)生介紹最新技術(shù)在遺傳學(xué)研究中的作用以及不同技術(shù)在某一研究領(lǐng)域的時效性3。在內(nèi)容上,盡量安排生動豐富且易于操作的實驗項目，增加一些設(shè)計性和綜合性的實驗項目，尤其是近期，隨著表觀遺傳學(xué)研究的日漸深入,適當(dāng)?shù)卦黾釉摲矫娴膶嶒炚n程對幫助學(xué)生理解基于非基因序列改變所致基因表達(dá)水平變化,如DNA甲基化和染色質(zhì)構(gòu)象變化等表觀遺傳學(xué)對生物性狀的改變所起的作用，可以開展表觀遺傳抑制劑對細(xì)胞周期調(diào)控的分析及RNA干擾基因沉默的遺傳分析等實驗。
3為學(xué)生提供具有時效性、權(quán)威性和新穎性的閱讀材料
隨著遺傳學(xué)科的快速發(fā)展,研究領(lǐng)域不斷拓寬,新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn),任何一部教材都難以跟上遺傳學(xué)快速發(fā)展的步伐，因此必須借助網(wǎng)絡(luò)等媒體實現(xiàn)知識的不斷更新。在教學(xué)過程中，教師可適當(dāng)?shù)亟梃b〈(Science〉〉、《Nature》以及分子細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的一些國際權(quán)威雜志上的綜述性文章作為教學(xué)中的補(bǔ)充內(nèi)容,使學(xué)生在學(xué)習(xí)經(jīng)典遺傳學(xué)理論的同時，對分子遺傳學(xué)和現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展有更深入的理解。如在研究癌癥的遺傳學(xué)基礎(chǔ)時發(fā)現(xiàn),一半以上癌癥的發(fā)生過程中伴有p53突變。p53在正常細(xì)胞中壽命短、含量低，與細(xì)胞周期控制、DNA修復(fù)、衰老、血管生成和細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。當(dāng)p53發(fā)生突變時,細(xì)胞逃脫正常細(xì)胞生長的限制,使突變從一代細(xì)胞傳到下一代細(xì)胞,這為癌癥的發(fā)育創(chuàng)造了條件。在給學(xué)生授課的過程中，跟蹤遺傳學(xué)的最新研究動態(tài)，如引入p53等遺傳學(xué)研究進(jìn)展，可大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?。表觀遺傳學(xué)目前也是遺傳學(xué)重要的補(bǔ)充,如乙酰化酶家族和染色體易位、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、基因沉默、細(xì)胞周期、細(xì)胞分化與增殖以及細(xì)胞凋亡相關(guān),從而對生物體的性狀產(chǎn)生了影響。而非編碼RNA不僅能對整個染色體進(jìn)行活性調(diào)節(jié),也可對單個基因活性進(jìn)行調(diào)節(jié)，它們對基因組的穩(wěn)定性、細(xì)胞分裂、個體發(fā)育都有重要的作用。在教學(xué)過程中，適量增加表觀遺傳學(xué)的知識,可以極大地豐富學(xué)生的知識量及對科技前沿知識的認(rèn)識,為提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。
4案例式和情境式教學(xué)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力
案例教學(xué)法（Casemedthodteaching,CMT)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)的要求,在學(xué)生掌握了有關(guān)的基礎(chǔ)知識和基本理論的基礎(chǔ)上,教師在教學(xué)過程中選擇典型案例并以恰當(dāng)?shù)男问浇o學(xué)生展示,把學(xué)生帶入一個特定情境中，在教師的指引下由學(xué)生自己依靠其知識結(jié)構(gòu)和背景,在這種案例情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識并形成技能技巧的一種教學(xué)方法5。案例教學(xué)法最大的特點就是模擬實踐經(jīng)驗,增強(qiáng)學(xué)生實踐的能力。遺傳學(xué)教師在注重理論知識講授的同時,要穿插與實際生活密切相關(guān)的大量案例,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和動手實踐等能力。
在遺傳學(xué)教學(xué)過程中，注重教學(xué)內(nèi)容與人類生活及人類疾病相結(jié)合,加強(qiáng)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識和遺傳知識的深化。在講授單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體病時,可與臨床中真實的遺傳病相聯(lián)系,如常見的單基因遺傳性疾病一白化病、苯丙酮尿癥、黑尿癥、先天性聾啞、高度近視，多基因遺傳性疾病一原發(fā)性高血壓、支氣管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、精神分裂癥、癲癇、先天性心臟病，染色體遺傳性疾病一“21三體”綜合征、貓叫綜合征等。針對這些疾病，巧妙設(shè)計引導(dǎo)式問題,囊括大綱要求的知識點，突出遺傳學(xué)的課程特色。在該模式下的教學(xué)過程中，學(xué)生不是被動地學(xué)、記憶和理解教師所教授的知識,而是在教師的指導(dǎo)下,將學(xué)生置于可以從不同角度看待事物的環(huán)境，問題情境便能夠吸引并維持他們的興趣，使他們積 極尋找解決問題的方法，創(chuàng)造性地得出結(jié)論,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。
5加強(qiáng)遺傳學(xué)教師師資隊伍建設(shè)，為研究性教學(xué)提供人才保障
過去,很多高校過于注重結(jié)果性評價而忽視過程評價,無法對教師的研究性教學(xué)能力和學(xué)生的實踐能力作出公正而又科學(xué)的評價H。目前，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)已經(jīng)非常重視研究性教學(xué)的實施,并為此做出很多努力和嘗試。遺傳學(xué)作為生命科學(xué)的重要課程,其教師隊伍的整體水平是制約教學(xué)效果的一個重要因素。沒有一支高水平的教師隊伍一切將成為空談。為了提高研究性教學(xué)水平,學(xué)校組織教師到優(yōu)秀研究性教學(xué)能手的課堂上聽課,通過學(xué)習(xí)其他課程的課堂教學(xué)方法、教學(xué)模式，為遺傳學(xué)更好地進(jìn)行研究性教學(xué)提供了教學(xué)案例。此外,學(xué)校年輕的遺傳學(xué)教師可以通過培訓(xùn)、進(jìn)修等形式提高專業(yè)水平。最后，如果想成功地進(jìn)行研究性教學(xué)，授課教師必須進(jìn)行學(xué)科專業(yè)的科學(xué)研究。授課教師要隨時關(guān)注遺傳學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展動向，將權(quán)威雜志中介紹這門學(xué)科研究的新概念、新發(fā)現(xiàn)、新思路和新方法的文獻(xiàn)綜述引入課堂。這些參考文獻(xiàn)學(xué)術(shù)水平高、內(nèi)容新、難度適中，開闊了學(xué)生的視野，對他們很有吸引力。教師只有通過科研,才能真正理解本學(xué)科教材的內(nèi)在聯(lián)系，把握住本學(xué)科的發(fā)展趨勢,及時吸納學(xué)科內(nèi)最新科研學(xué)術(shù)成果,適時地把學(xué)生引入本學(xué)科知識和科研的前沿,引導(dǎo)學(xué)生在科研實踐中增長才智、得到鍛煉，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，通過科研、實驗等手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
先天性心臟病(congenital heart disease， CHD)是指胎兒時期心臟血管發(fā)育異常而致的心血管畸形，是小兒最常見的心臟病。在1000個出生存活的嬰兒中，約有8名發(fā)生本病，因此產(chǎn)前診斷很受臨床重視。目前，對先心病進(jìn)行產(chǎn)前診斷的主要方法有超聲心動圖檢查、遺傳學(xué)分析及環(huán)境因素調(diào)查，本文就產(chǎn)前診斷胎兒CHD的研究進(jìn)展予以綜述。
1 胎兒超聲心動圖的新技術(shù)
1972年Winberg最早報告宮內(nèi)胎兒心臟超聲心動圖。雖然多普勒超聲最早應(yīng)用于胎盤血流的檢測，M型超聲心動圖對胎兒心臟的研究已有許多年，但是直到二維超聲影像和彩色多普勒超聲系統(tǒng)的出現(xiàn)，才使得胎兒心血管的檢查進(jìn)入一個嶄新的領(lǐng)域，并有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。目前更多的高新技術(shù)進(jìn)入胎兒心血管檢測，如組織多普勒顯像、組織速度成像、組織諧波成像、能量多普勒成像、三維超聲心動圖等。
1.1 組織多普勒成像 1992年， McDicken等首先提出了組織多普勒成像(doppler tissue imaging， DTI)技術(shù)。2003年，Tutschek等[1]采用DTI技術(shù)對妊娠中晚期的正常胎兒心肌活動研究時發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)能顯示所有胎兒的心肌運動，對胎兒心律失常進(jìn)行分型和定位，從而對心臟整體和局部功能起監(jiān)測作用。然而，DTI技術(shù)還存在一些不足：如對胎兒運動非常敏感，以及受到角度的限制，它要求所檢測區(qū)域的運動方向與聲軸線盡可能平行。
1.2 組織速度成像 組織速度成像(tissue velocity imaging， TVI)是建立在掃描線上采集和分析原始組織速度數(shù)據(jù)的新技術(shù)。Rein等采用該技術(shù)對31例妊娠18～38周胎兒進(jìn)行檢查的研究表明，它在診斷各種室上性和室性心律失常方面有較大優(yōu)勢，尤其是那些傳統(tǒng)技術(shù)難以診斷的心律失常。
1.3 諧波成像 Paladini等[2]進(jìn)行了探討組織諧波成像(tissue harmonic imaging， THI)在胎兒超聲心動圖檢查中的作用研究，表明THI的圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于常規(guī)二維超聲心動圖，尤其在肥胖孕婦和常規(guī)二維超聲心動圖不能提供診斷信息時應(yīng)用最佳。
1.4 能量多普勒成像 能量多普勒成像(power doppler imaging， PDI)是彩色多普勒的一項新技術(shù)，在評估血流動力學(xué)時有著非常重要的作用，但是它也存在一些缺點，如不能顯示血流的方向、性質(zhì)和流速等。
1.5 三維成像 胎兒三維超聲心動圖經(jīng)歷了從靜態(tài)、動態(tài)到實時的發(fā)展過程，大大縮短了圖像采集時間，提高了圖像質(zhì)量和重復(fù)性，在胎兒先心病的診斷中也起著越來越重要的作用。Meyer等分別應(yīng)用三維及二維胎兒超聲心動圖對先心病胎兒進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)先心病胎兒的三維成像是可行的，且能顯示二維超聲無法獲得的切面深部的心臟結(jié)構(gòu)，從而為復(fù)雜的先心病提供了額外的診斷信息。Deng等研究證實，實時三維成像可實時顯示心臟結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)以及動態(tài)變化，顯示出各結(jié)構(gòu)與病變的毗鄰位置與空間關(guān)系，及早對胎兒先心病作出診斷。
上述技術(shù)的綜合應(yīng)用以及新電子技術(shù)、圖像處理技術(shù)的高速進(jìn)展，使胎兒心血管結(jié)構(gòu)、血流和功能的確認(rèn)得到清晰顯示，并且可以同時獲得胎兒心血管解剖形態(tài)和血流動力學(xué)改變的獨特診斷信息，典型的心血管畸形多可依靠超聲作出診斷[3，4]。并且，作為一種非侵入性的診斷技術(shù)，目前仍然是產(chǎn)前診斷胎兒CHD的主要手段[5，6]。然而，超聲診斷受儀器檔次和操作人員技術(shù)水平的影響比較敏感，病變較小或超聲顯示不滿意時，容易漏診。
2 遺傳學(xué)分析
2.1 染色體異常 染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的畸變都能引起各類綜合征，如21-三體綜合征、18-三體綜合征、13-三體綜合征、5p-綜合征等，多伴有CHD，約占CHD的5%。近年來的研究表明，CHD與22q11微缺失有關(guān)。杜玉榮等[7]對25例不同表型的CHD患者外周血標(biāo)本進(jìn)行22q11微缺失的檢測，23例單純性CHD患者發(fā)生缺失者為4例;其余2例法洛四聯(lián)癥伴心外多發(fā)畸形患者均存在22q11缺失，研究結(jié)果表明，CHD與22q11 微缺失有關(guān)，國外研究也有類似報道[8]。但22q11微缺失是否與單純CHD的發(fā)生有關(guān)還需要進(jìn)一步的研究，以便為今后產(chǎn)前診斷和遺傳咨詢提供更可靠的依據(jù)。
2.2 單基因遺傳性疾病 由單基因突變引起的CHD約占3%，包括常染色體顯性、隱性遺傳性疾病和伴性遺傳病。如Marfan綜合征、Hurler綜合征、Ellis-Van Creveld綜合征、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良Duchnne型等均常合并CHD。
2.3 多基因遺傳 多數(shù)為單純的心血管畸形而不伴有其他畸形，占CHD的90%。臨床資料和流行病學(xué)研究表明，遺傳因素在CHD 的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，遺傳率約為55%～65%。因此，從分子水平上研究控制心臟發(fā)育的相關(guān)基因，對于探討心臟病變的機(jī)制及探索人類遺傳性心臟病的治療方案及手段具有重要意義。隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，可能與CHD發(fā)病有關(guān)的基因逐漸被人們所認(rèn)識。宮立國等[9]研究表明HOXC5基因3側(cè)翼序列的SNP位點A17860G等位基因可能與單純CHD發(fā)病有關(guān)，G17860基因型患CHD的危險明顯高于A17860基因型。HOXC5基因3側(cè)翼序列的SNP位點rs2071450與單純性CHD也有明顯的相關(guān)性，具有G等位基因的人發(fā)生CHD的危險性相對增高。MTHFR基因與心臟圓錐動脈干缺損有一定關(guān)系，其677TT基因型可能是引起先天性心臟畸形的危險因素之一。Shaw等[10]也報道，NPPA T2238C等位基因的突變可能是圓錐動脈干缺損的危險因素。
3 環(huán)境因素調(diào)查
3.1 宮內(nèi)感染 胎兒的心臟胚胎發(fā)育的關(guān)鍵時期是在孕第3～8周，在此期間，如果母親發(fā)生病毒感染，導(dǎo)致胎兒患CHD的危險性增加，說明早孕期孕婦的病毒感染與先心病的發(fā)病有密切的關(guān)系。國內(nèi)一些研究表明，CHD與孕婦早期風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒、弓形體、微小病毒感染密切相關(guān)。目前，對柯薩奇病毒感染及孕早期流感還未得到肯定的答案，在一些研究中存在爭議。
3.2 孕期用藥 孕婦在妊娠早期服用某些藥物可使胎兒患CHD的幾率明顯增高。近期國外一些研究提示，孕早期使用紅霉素類藥物、安非他明類藥物、非甾體抗炎藥物和治療甲狀腺疾病的藥物可能增加發(fā)生心血管畸形的危險。在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，VEGF和Wortmannin可以造成胚胎心臟發(fā)育異常，但還缺乏在人群中的研究[11]。
3.3 理化因素 父母在孕前或母親在孕早期接觸染料、油漆、涂料、有機(jī)溶劑等均增加CHD發(fā)病的危險，高溫可以導(dǎo)致子代患CHD 的危險性增加。近幾年，由于視頻顯示終端工作人員大量增加，人們對電磁場暴露是否增加子代CHD患病的危險尤為關(guān)心，但目前絕大多數(shù)研究顯示電磁場暴露對妊娠結(jié)局沒有明顯不利影響。
3.4 孕婦年齡 孕婦年齡過小，胎兒與發(fā)育中的母親爭奪營養(yǎng)，對母親的健康和胎兒的發(fā)育均不利。而孕婦年齡偏大，特別是35歲以上的高齡產(chǎn)婦，卵子質(zhì)量降低，發(fā)生CHD等胎兒畸形的可能性增大[12]，發(fā)生難產(chǎn)、剖宮產(chǎn)的幾率也會增加。
3.5 個人行為 孕婦在孕期吸煙和飲酒會增加胎兒CHD的危險，國內(nèi)外都有相關(guān)報道。Woods等結(jié)果顯示吸煙與心血管畸形有關(guān)聯(lián)，Carmichael等[13]的研究指出，孕期定期飲酒可以增加CHD的發(fā)生，且其危險程度隨飲酒的次數(shù)和多少的增加而增加，存在劑量反應(yīng)關(guān)系。
3.6 生活環(huán)境 研究還發(fā)現(xiàn)CHD的發(fā)生與生活環(huán)境有一定的關(guān)系。高原地區(qū)的CHD的發(fā)病率高于平原地區(qū)，尤其是動脈導(dǎo)管未閉的發(fā)生率明顯升高。近期國外的一些研究顯示，生活在危險的垃圾場周圍和一些空氣中含有有毒化學(xué)物質(zhì)的區(qū)域，CHD的發(fā)病率明顯增高[14]。
4 展望
綜上所述，大多數(shù)CHD是各個危險因素綜合作用的結(jié)果，需要多個學(xué)科不斷深入探討，只有進(jìn)一步弄清病因才能深入研究發(fā)病機(jī)制，提出更有效的診斷方法和預(yù)防措施。就目前的臨床診斷水平而言，CHD的產(chǎn)前檢出率不高，Yoshio Shima等[15]報道產(chǎn)前檢出率約20%。因此，對CHD進(jìn)行更加廣泛的流行病學(xué)研究，結(jié)合更為細(xì)化的遺傳學(xué)分析和基因檢測，將有望為各類CHD補(bǔ)充完備的遺傳學(xué)資料，以便為胎兒CHD做出準(zhǔn)確的分子遺傳學(xué)及基因診斷，進(jìn)一步提高產(chǎn)前診斷水平，達(dá)到早期治療和預(yù)防的目的。
參考文獻(xiàn)
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9 宮立國， 邱廣蓉， 邱廣斌， 等. HoxC5基因內(nèi)2個SNP位點與單純性先天性心臟病的關(guān)聯(lián)研究. 中國實驗診斷學(xué)， 2004，8(6):567-570.
10 Shaw G， Iovannisci D， Yang W， et al. Risks of human conotruncal heart defects associated with 32 single nucleotide polymorphisms of selected cardiovascular disease-related. Genes，2005，138(1):21-26.
11 Wang Y， Zhong T， Qian L， et al. Wortmannin induces zebrafish cardia bifida through a mechanism independent of phosphoinositide 3-kinase and myosin light chain kinase. Biochem Biophys ResCommun，2005，331(1):303-308.
12 王蘇. 2008年長春市出生缺陷監(jiān)測資料分析. 中國婦幼保健，2010，25(5): 636-637.
13 Carmichael S， Shaw G， Yang W， et al. Maternal periconcep tional alcohol consumption and risk for conotruncal heart defects. Birth Defects ResA ClinMol Teratol，2003，67(10): 875-878.
14 Malik S， Schecter A， Caughy M， et al. Effect of proximity to hazardouswaste sites on the development of congenital heart disease. Arch Environ Health，2004，59(4):177-181.
15 Yoshio S， Fumiko S， Mizue N. Prenatal diagnosis of congenital heart disease: clinical experience and analysis. J Nippon Med Sch，2004，71:328-332.
3.3 理化因素 父母在孕前或母親在孕早期接觸染料、油漆、涂料、有機(jī)溶劑等均增加CHD發(fā)病的危險，高溫可以導(dǎo)致子代患CHD 的危險性增加。近幾年，由于視頻顯示終端工作人員大量增加，人們對電磁場暴露是否增加子代CHD患病的危險尤為關(guān)心，但目前絕大多數(shù)研究顯示電磁場暴露對妊娠結(jié)局沒有明顯不利影響。
3.4 孕婦年齡 孕婦年齡過小，胎兒與發(fā)育中的母親爭奪營養(yǎng)，對母親的健康和胎兒的發(fā)育均不利。而孕婦年齡偏大，特別是35歲以上的高齡產(chǎn)婦，卵子質(zhì)量降低，發(fā)生CHD等胎兒畸形的可能性增大[12]，發(fā)生難產(chǎn)、剖宮產(chǎn)的幾率也會增加。
3.5 個人行為 孕婦在孕期吸煙和飲酒會增加胎兒CHD的危險，國內(nèi)外都有相關(guān)報道。Woods等結(jié)果顯示吸煙與心血管畸形有關(guān)聯(lián)，Carmichael等[13]的研究指出，孕期定期飲酒可以增加CHD的發(fā)生，且其危險程度隨飲酒的次數(shù)和多少的增加而增加，存在劑量反應(yīng)關(guān)系。
3.6 生活環(huán)境 研究還發(fā)現(xiàn)CHD的發(fā)生與生活環(huán)境有一定的關(guān)系。高原地區(qū)的CHD的發(fā)病率高于平原地區(qū)，尤其是動脈導(dǎo)管未閉的發(fā)生率明顯升高。近期國外的一些研究顯示，生活在危險的垃圾場周圍和一些空氣中含有有毒化學(xué)物質(zhì)的區(qū)域，CHD的發(fā)病率明顯增高[14]。
4 展望
綜上所述，大多數(shù)CHD是各個危險因素綜合作用的結(jié)果，需要多個學(xué)科不斷深入探討，只有進(jìn)一步弄清病因才能深入研究發(fā)病機(jī)制，提出更有效的診斷方法和預(yù)防措施。就目前的臨床診斷水平而言，CHD的產(chǎn)前檢出率不高，Yoshio Shima等[15]報道產(chǎn)前檢出率約20%。因此，對CHD進(jìn)行更加廣泛的流行病學(xué)研究，結(jié)合更為細(xì)化的遺傳學(xué)分析和基因檢測，將有望為各類CHD補(bǔ)充完備的遺傳學(xué)資料，以便為胎兒CHD做出準(zhǔn)確的分子遺傳學(xué)及基因診斷，進(jìn)一步提高產(chǎn)前診斷水平，達(dá)到早期治療和預(yù)防的目的。
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13 Carmichael S， Shaw G， Yang W， et al. Maternal periconcep tional alcohol consumption and risk for conotruncal heart defects. Birth Defects ResA ClinMol Teratol，2003，67(10): 875-878.
摘要:
燈刷染色體是存在于除哺乳動物以外幾乎所有動物雌配子減數(shù)分裂第一次分裂雙線期的一種暫時性巨大轉(zhuǎn)錄體，因狀如燈刷而得名，但在細(xì)胞遺傳學(xué)三大經(jīng)典染色體研究中關(guān)注度最低。它是研究減數(shù)分裂時期染色體的結(jié)構(gòu)、組織形式、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄過程的好材料。本文一方面對以上研究及形成機(jī)制作一簡要綜述，另一方面探討燈刷染色體可能的作用，也即從已有文獻(xiàn)表明卵細(xì)胞核的燈刷染色體或多倍化為相關(guān)生物胚胎發(fā)育提供足夠的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。最后探討將其作為一個案例用于遺傳學(xué)教學(xué)的可能性，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣。
關(guān)鍵詞:
遺傳學(xué)；細(xì)胞遺傳學(xué)；燈刷染色體；研究進(jìn)展；遺傳學(xué)教學(xué)
遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門兼具理論性和實驗性的基礎(chǔ)性學(xué)科之一，從遺傳學(xué)發(fā)展史上可以清楚地看到一系列經(jīng)典的研究案例對遺傳學(xué)的發(fā)展起到巨大的推動作用[1]，賦予遺傳學(xué)新的內(nèi)容，使遺傳學(xué)理論不斷地完善和提高，從而在更高水平指導(dǎo)遺傳學(xué)的發(fā)展。例如果蠅和豌豆因其豐富的表型在性狀遺傳研究上成為經(jīng)典研究案例，奠定了遺傳學(xué)的初創(chuàng)和發(fā)展；唾腺染色體和燈刷染色體因其形體的巨大性和特異的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展；以噬菌體為材料促進(jìn)了生化和分子遺傳學(xué)的發(fā)展；以大腸桿菌為材料的研究揭示了原核表達(dá)調(diào)控的機(jī)制；以擬南芥和水稻為材料解析了植物基因組的特點并促進(jìn)了植物功能基因組學(xué)的研究[2,3]。這些案例還有很多，限于篇幅不一一枚舉。不過，關(guān)于遺傳學(xué)發(fā)展史上經(jīng)典案例的研究和關(guān)注并不平衡。例如在細(xì)胞遺傳學(xué)三大經(jīng)典染色體的研究中，關(guān)于唾腺染色體和巴氏小體的研究很多，而燈刷染色體(Lampbrushchromosomes,LBCs)的關(guān)注度較低。盡管LBCs因擁有數(shù)以萬計的正在轉(zhuǎn)錄的單位而具有了結(jié)構(gòu)的巨大性，但在過去的130多年中公開發(fā)表的文獻(xiàn)僅有350多篇（projects.exeter.ac.uk/lampbrush）。究其原因可能有四點：一是分離LBCs技術(shù)難度較大；二是所使用的儀器是顯微鏡，而不是時髦的微量移液器，導(dǎo)致學(xué)生的興趣不足；三是可用分離該染色體的典型材料不易取得，多數(shù)動物材料都是各國重點保護(hù)的動物；四是可能由于偏重理論研究，無法取得足夠的經(jīng)費支持[4]。盡管如此，LBCs的研究仍然取得了令人興奮的成績，本文擬沿著LBCs研究的蹤跡，比較系統(tǒng)地綜述相關(guān)生物卵細(xì)胞減數(shù)分裂第一次分裂雙線期染色體的結(jié)構(gòu)、組織形式以及轉(zhuǎn)錄等相關(guān)知識。最后探討將這一被忽視的“明星染色體”案例介紹給學(xué)生，以期引導(dǎo)學(xué)生對LBCs研究的重視，激發(fā)他們學(xué)習(xí)和研究遺傳學(xué)的熱情。
1燈刷染色體的研究進(jìn)展
1882年，F(xiàn)lemming首先在蠑螈（Notophthalmusviridescens）的卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了這種結(jié)構(gòu)[5]，十年之后，Rückert(1892)在狗鯊（Chiloscylliumpunctatum）卵母細(xì)胞中再次發(fā)現(xiàn)了Flemming所描述的結(jié)構(gòu)，因為其形如19世紀(jì)的燈刷或20世紀(jì)的試管刷而命名為燈刷染色體[6]。典型的LBCs實質(zhì)上是存在于除哺乳動物以外幾乎所有動物（在兩棲類、鳥類和昆蟲類都有很好的研究）雌配子減數(shù)分裂第一次分裂雙線期的一種暫時性巨大轉(zhuǎn)錄體,大小可以達(dá)到5~6mm。細(xì)胞核中每個LBCs是二價體（一對同源染色體），核中有幾個二價體就有幾個LBCs，每個二價體包含四條染色單體，同源染色體通過交叉（Chiasmata）相連。它們具有獨特的染色粒—側(cè)環(huán)（Chromomere–lateralloop）結(jié)構(gòu)：染色粒串聯(lián)形成單體的主軸，是遺傳惰性區(qū)；顯著的側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)則為轉(zhuǎn)錄活性區(qū)，包括了成千上萬的活性轉(zhuǎn)錄單元[7]。隨著轉(zhuǎn)錄的進(jìn)展，RNA鏈不斷延長，外形呈“圣誕樹”樣結(jié)構(gòu)。除了在以上動物的卵細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)LBCs外，在果蠅細(xì)胞Y染色體和植物中也有發(fā)現(xiàn)，比如在單細(xì)胞藻類（Acetabularia）中發(fā)現(xiàn)有典型的LBCs結(jié)構(gòu)[8]，其它所報道的植物L(fēng)BCs不具有典型結(jié)構(gòu)，只是一條較長的染色體，周圍有絨毛狀的結(jié)構(gòu)。由于LBCs在普通光學(xué)顯微鏡下可以看到，因而它是研究基因組結(jié)構(gòu)和功能的極為理想的實驗材料[9]。
1.1燈刷染色體的基本結(jié)構(gòu)和細(xì)胞圖在普通光學(xué)顯微鏡下，在外觀上看每一個典型的LBCs兩個同源染色體依靠幾個交叉相連，它們分別由無數(shù)致密的染色質(zhì)顆粒或染色粒串成線狀，這些顆粒之間有染色質(zhì)絲相連，在每一顆粒或染色粒處產(chǎn)生1到數(shù)個成對的側(cè)環(huán)，這就構(gòu)成了所謂LBCs上的“刷毛”[10]。這些環(huán)之所以成對出現(xiàn)是由于姐妹染色單體之間沒有任何聯(lián)系造成的。利用掃描電鏡或電鏡技術(shù)結(jié)合免疫技術(shù)對來自不同物種的LBCs進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)側(cè)環(huán)是以纖細(xì)的染色質(zhì)為軸，上面覆蓋了無數(shù)的核糖白（Ribonucleoprotein，RNP）顆粒。由于RNP顆粒相互聚集和沿側(cè)環(huán)軸向的卷曲會將正常狀態(tài)的側(cè)環(huán)一步一步裝配形成小顆粒、顆粒球和緊密塊狀物等更高級的側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)[11]，因而形成了光學(xué)顯微鏡下可見的巨大染色體。染色粒和連接它們的染色質(zhì)絲構(gòu)成了LBCs的軸，軸上最顯著的特點就是染色粒–側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)，某些有明顯特征的側(cè)環(huán)往往成為鑒定染色體特異性的界標(biāo)（Landmark），比如在兩棲類中，幾乎大部分燈刷染色體都有巨大的側(cè)環(huán)，只是位置不同，所以可以區(qū)分不同的染色體；另一類是有特異結(jié)構(gòu)的側(cè)環(huán)，分為高密度側(cè)環(huán)和塊狀側(cè)環(huán)，也存在于很多染色體不同位置中。軸上除了染色粒和側(cè)環(huán)外，還有著絲粒、端粒、球體等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)常常出現(xiàn)在特定染色體的固定部位，成為鑒別各條染色體的界標(biāo)[11]。染色粒(Chromomere)是LBCs軸的主要成分。在配對的同源染色體中，染色體軸上染色粒的數(shù)目和分布大體相同，但形狀不很規(guī)則。在最初形成的LBCs上，單體燈刷染色體染色粒的數(shù)目可以達(dá)到5000個以上，在光鏡下染色粒大小從不可見到可見的1µm。據(jù)估算，一個有尾目的兩棲動物L(fēng)BCs的染色粒所包含的堿基數(shù)目約5~10Mb，而側(cè)環(huán)中僅有50~150kb的DNA[10]。染色粒的數(shù)目和大小與物種和減數(shù)分裂的推進(jìn)有關(guān)，也隨側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄活性而變化。隨著減數(shù)分裂的推進(jìn)，染色粒逐漸變大，數(shù)目減少。在早期的LBCs中側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄活性高，這時染色粒小，數(shù)目多；隨著雙線期的推進(jìn)，側(cè)環(huán)因轉(zhuǎn)錄活性下降而回縮，染色粒彼此融合最終成一條正常的分裂期染色體[12]。側(cè)環(huán)(Lateralloop)是DNA活躍轉(zhuǎn)錄的區(qū)域，僅占整個LBCsDNA總量的0.2%~0.4%，其與染色粒的邊界序列有無特異性現(xiàn)在尚不清楚[10]。在兩棲類中，它們的長度與C值呈正相關(guān)，平均長度為10~15µm，長的可達(dá)200~300µm，這些長的側(cè)環(huán)具有染色體的特異性。多數(shù)側(cè)環(huán)上只有一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄方向可以相同或相反，利用轉(zhuǎn)錄抑制子的研究發(fā)現(xiàn)，這些轉(zhuǎn)錄多數(shù)由RNApolII啟動。側(cè)環(huán)的產(chǎn)生并不同步，某些側(cè)環(huán)能貫穿LBCs整個發(fā)育期；有些僅在個別時期產(chǎn)生，失去轉(zhuǎn)錄活性后回縮到染色粒中。激素處理也能影響側(cè)環(huán)的伸展和回縮，這點與果蠅的唾腺染色體的蓬突結(jié)構(gòu)類似，其發(fā)生機(jī)制和意義有待進(jìn)一步的研究。由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的種類、數(shù)量和堆積狀態(tài)不同，在某些染色體軸的特定部位可以形成不同類型的側(cè)環(huán)，這成為區(qū)分不同LBCs的重要界標(biāo)[13]。LBCs的著絲粒（Centromere）有二種形態(tài)：一種是在某些兩棲類中稱為著絲粒顆粒，在鳥類中則為蛋白體（Proteinbody）,其大小形態(tài)與前后染色粒不易區(qū)分，另一種主要在兩棲類發(fā)現(xiàn)，著絲粒和其兩側(cè)相鄰的染色粒彼此融合而成染色粒棒（Chromomerebar）。先前的報道表明著絲粒顆粒和染色粒棒上均無側(cè)環(huán)，最近的報道稱某些鳥類的蛋白體有短的側(cè)環(huán)產(chǎn)生[14]。關(guān)于端粒（Telomere）的觀察主要來自鳥類，在姐妹染色單體的末端分別形成端粒環(huán)（由染色單體的末端插入鄰近的染色粒所致），通常情況下，端粒環(huán)是開放的，也存在一個插入一個開放的形式，其大小和長度具種的特性。兩側(cè)無側(cè)環(huán)，雞的端粒環(huán)含有2個轉(zhuǎn)錄單元[15]，關(guān)于LBCs著絲粒和端粒可以轉(zhuǎn)錄在歐洲水蛙中也得到證實，一些串聯(lián)重復(fù)序列可以在該類結(jié)構(gòu)中大量轉(zhuǎn)錄[7]。球體（Sphereorganelles）是LBCs上另一個重要標(biāo)志，有染色體的特異性，相當(dāng)于一般染色體的次級縊痕。其直徑一般2~10µm，一般包含2~4個[10]。以上這些結(jié)構(gòu)由于在序列組成、位置、結(jié)合蛋白以及形成的高級結(jié)構(gòu)上具有染色體或種的差異，結(jié)合LBCs的長度差異，現(xiàn)在已經(jīng)繪出了多種兩棲類和鳥類的LBCs細(xì)胞圖[7]；利用細(xì)菌人工染色體–熒光原位雜交（BAC–FISH）技術(shù)繪制了雞LBCs著絲粒區(qū)的精細(xì)物理圖譜[16]，以上這些工作為利用LBCs進(jìn)行基因組/雜種鑒定、精細(xì)遺傳/物理圖譜繪制、基因定位、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄機(jī)制等研究工作奠定了基礎(chǔ)。
1.2燈刷染色體的轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄進(jìn)程研究表明轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在LBCs的側(cè)環(huán)上，大量的新生轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物和相關(guān)蛋白結(jié)合，形成了光鏡下可見的RNP基質(zhì)。每個側(cè)環(huán)由1~數(shù)個轉(zhuǎn)錄單位組成，所以LBCs上單個轉(zhuǎn)錄單位是可視的，這使得他們成為在結(jié)構(gòu)和分子水平上研究轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控機(jī)制的優(yōu)異材料[17]。側(cè)環(huán)的類型因RNP基質(zhì)的大小和類型可以大致分為正常的大環(huán)型、顆粒型、球型和塊狀（Lumpy），它們都是以30nmRNP顆粒為基礎(chǔ)逐漸裝配而成，為了探明不同結(jié)構(gòu)的側(cè)環(huán)與轉(zhuǎn)錄活性的關(guān)聯(lián)，對典型的側(cè)環(huán)如球型側(cè)環(huán)利用放射自顯影、轉(zhuǎn)錄抑制子結(jié)合大分子擴(kuò)散分析技術(shù)進(jìn)行RNA合成的分析[17]，結(jié)果表明在這類側(cè)環(huán)中，存在RNA的合成；側(cè)環(huán)的延伸與轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)，活性高的時候，側(cè)環(huán)增大，活性降低時，側(cè)環(huán)回縮到染色粒中；有的側(cè)環(huán)中存在數(shù)個不同外形的轉(zhuǎn)錄單元，這幾個轉(zhuǎn)錄單位的轉(zhuǎn)錄存在速度的差異。用RNA前體標(biāo)記物作為探針進(jìn)行原位雜交試驗，與大環(huán)和顆粒狀的側(cè)環(huán)相比，球型側(cè)環(huán)標(biāo)記的速度和強(qiáng)度均較弱，推測不同側(cè)環(huán)可能具有相異的轉(zhuǎn)錄模式，這個問題有待進(jìn)一步闡明[18]。已有的報道表明不同側(cè)環(huán)的演化存在關(guān)聯(lián)性，這同樣也可以看作是轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控。電鏡實驗證明了這些類型的側(cè)環(huán)都是由30nmRNP顆粒組成的；熱休克（Thermicshock）實驗結(jié)果顯示在低溫處理下，趨于向高級側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)展，而在高溫處理下，則趨于向去凝縮方向發(fā)展；免疫實驗也證明側(cè)環(huán)形態(tài)的多樣性與特異蛋白存在關(guān)聯(lián)。例如在蠑螈的卵細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一個82kD白，利用單抗進(jìn)行原位雜交試驗表明可以和所有類型的側(cè)環(huán)結(jié)合，但是并不同步。比如，當(dāng)球狀側(cè)環(huán)被強(qiáng)烈標(biāo)記時，大環(huán)和顆粒環(huán)不被標(biāo)記，當(dāng)標(biāo)記出現(xiàn)在核質(zhì)中時，所有類型的環(huán)不被標(biāo)記，該結(jié)果初步證明了特異的蛋白與側(cè)環(huán)的結(jié)構(gòu)演變存在關(guān)聯(lián)[18]。
來自鳥類的實驗表明，側(cè)環(huán)中一個轉(zhuǎn)錄單位約長1~40µm，這些被轉(zhuǎn)錄的基因包括了編碼基因和非編碼基因。一個令人吃驚的事實是一些持家基因在LBCs的轉(zhuǎn)錄是被抑制的，比如在鳥類中編碼18S、5.8S和28S的基因簇是沒有活性的，但散布的該類基因仍然可以被RNApolII轉(zhuǎn)錄而不是polI[19]。迄今為止，在兩棲類和鳥類LBCs的研究中，發(fā)現(xiàn)僅有少數(shù)單拷貝基因在此時轉(zhuǎn)錄。比如在兩棲類LBCs中，已經(jīng)證實細(xì)胞角蛋白（Cytokeratin）、核仁蛋白NO38/B23、c–myc和Eg1是轉(zhuǎn)錄的，并發(fā)現(xiàn)了它們的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物向核質(zhì)轉(zhuǎn)移[20]。基于DNA/RNA雜交技術(shù)的染色體涂抹技術(shù)（Chromosomepaintingtechnique）使大規(guī)模研究LBCs的轉(zhuǎn)錄成為可能，利用改良的該技術(shù)BAC–FISH發(fā)現(xiàn)許多鳥類LBCs單拷貝的基因可能是轉(zhuǎn)錄的。但問題是BAC克隆是大片段插入，包含了單拷貝和多拷貝的信息，所以，要驗證更多的單拷貝的表達(dá)需要進(jìn)一步的實驗。早期的生化實驗證明LBCs轉(zhuǎn)錄的主要是非編碼的串聯(lián)重復(fù)序列[21]，進(jìn)一步的調(diào)查是利用原位雜交實驗證明兩棲類LBCs轉(zhuǎn)錄的主要是一些微衛(wèi)星序列。值得注意的是來自鳥類的研究結(jié)果，如果出現(xiàn)在側(cè)環(huán)中的一個微衛(wèi)星序列是轉(zhuǎn)錄的，那么側(cè)環(huán)臨近的染色粒里面的同類微衛(wèi)星串聯(lián)簇是不表達(dá)的，這個結(jié)果表明存在一種未知的調(diào)控機(jī)制啟動LBCs側(cè)環(huán)中微衛(wèi)星DNA的轉(zhuǎn)錄[19]。來自熱帶爪蟾的研究發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞中還儲存大量來自LBCs轉(zhuǎn)錄子的穩(wěn)定內(nèi)含子（StableintronicsequenceRNA），這些內(nèi)含子一直到囊胚期都可以檢測到，說明在胚胎發(fā)育的早期可能發(fā)揮重要作用[22]。關(guān)于側(cè)環(huán)上轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的研究，早期提出了“通讀假說”（Read–throughhy-pothesis）[23]，該假說認(rèn)為側(cè)環(huán)上轉(zhuǎn)錄起始于結(jié)構(gòu)基因的啟動子序列，到了該基因的終止序列后并不停留，而是繼續(xù)轉(zhuǎn)錄下面的非編碼序列，現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究結(jié)果否認(rèn)了該假說。結(jié)合基因組和細(xì)胞學(xué)的證據(jù)表明位于雞LBCs側(cè)環(huán)微衛(wèi)星序列中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子長末端重復(fù)序列（LTR）啟動了微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄，這得到了很多來自兩棲類實驗的證明。如果這個機(jī)制是正確的，側(cè)環(huán)的平均長度應(yīng)該與活躍的LTR啟動子的數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，這是今后需要闡明的問題之一。初生的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物被與RNA成熟相關(guān)的蛋白包被，成為附著于側(cè)環(huán)上的RNP基質(zhì)，這種獨特的結(jié)構(gòu)為在活體條件下研究側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的處理和機(jī)制提供了平臺。來自生化的證據(jù)表明，鳥類LBCs側(cè)環(huán)中多數(shù)RNP基質(zhì)含有與RNA成熟相關(guān)的組件，如snRNPs、SC35、hnRNP和3’末端處理相關(guān)因子。有些RNP基質(zhì)中沒有發(fā)現(xiàn)snRNPs組件，這可能是由于在相應(yīng)的微衛(wèi)星轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中缺少典型的剪切位點所致[19]。
1.3燈刷染色體的作用自從發(fā)現(xiàn)LBCs后科學(xué)家一直試圖理解發(fā)生在側(cè)環(huán)上大量且有點隨意轉(zhuǎn)錄的意義，很多人認(rèn)為這種轉(zhuǎn)錄或多或少是沒有意義的[20]。Davidson于1986年提出了另一個假說[24]，他認(rèn)為發(fā)生在LBCs上的轉(zhuǎn)錄為將來卵母細(xì)胞的成熟和胚胎發(fā)育提供必要的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，這一假說越來越為科學(xué)家重視。可能存在這種情況，LBCs上的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在核膜破裂前是隔離的，當(dāng)核膜解體后進(jìn)入了轉(zhuǎn)錄后的切割程序，形成兩類成熟的編碼和非編碼RNA分子，這種現(xiàn)象在Masi和Johnson研究LBCs組蛋白的轉(zhuǎn)錄過程上所證實[25]。據(jù)此推測，成熟編碼蛋白質(zhì)RNA分子可以用于在胚胎基因組啟動表達(dá)之前，早期胚胎發(fā)育所必需蛋白質(zhì)的合成。至于大量的非編碼微衛(wèi)星序列的命運可以用現(xiàn)代分子生物學(xué)的信息來解釋。在后生動物中，編碼微衛(wèi)星序列的DNA可以轉(zhuǎn)錄形成dsRNA前體，成熟后產(chǎn)生siRNA，這些siRNA是形成組成型異染色質(zhì)所必需的。那么，可以推測，在擁有LBCs的動物中，非編碼微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物同樣可以dsRNA前體形式儲存在卵細(xì)胞中，為早期胚胎發(fā)育提供siRNA以便維持異染色質(zhì)的穩(wěn)定，這種假設(shè)的前提是要探明微衛(wèi)星RNA產(chǎn)物能否出現(xiàn)在受精之后胚胎發(fā)育的過程中[19]。值得注意的是擁有典型LBCs的生物胚胎發(fā)育過程大部分時間是離體發(fā)育，這與胎生的哺乳動物在發(fā)育環(huán)境上存在巨大差異，因此，在這類生物中LBCs轉(zhuǎn)錄與離體后胚胎發(fā)育過程是否存在更密切的關(guān)聯(lián)性是值得深入探討的。1.4燈刷染色體的表觀遺傳修飾與染色質(zhì)重塑通過對兩棲類和鳥類燈刷染色體的深入研究，我們基本了解了其整體表觀遺傳的狀態(tài)。來自兩棲類的研究發(fā)現(xiàn)這類染色體中包括染色粒和側(cè)環(huán)不但缺少組蛋白H1，而且組蛋白H4都呈高度乙酰化狀態(tài)，這是典型基因組DNA轉(zhuǎn)錄活化的特點，實驗證明，乙酰化和甲基化修飾組蛋白的尾部都會導(dǎo)致側(cè)環(huán)相應(yīng)狀態(tài)的改變[19]。關(guān)于對LBCs表觀遺傳修飾的理解一個典型的例子是來自于對6種鳥類卵母細(xì)胞LBCsZW的研究[26]。鳥類卵母細(xì)胞中性染色體ZW是一個僅通過著絲粒處相連的不對稱二價體，Z染色體具有正常的LBCs形態(tài)，而富含重復(fù)序列的W則僅形成幾個較大的染色粒，含有少量的側(cè)環(huán)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)W染色體具備了惰性染色體的特點，比如缺少乙酰化組蛋白H4，富含組蛋白H3K9和H3K27的二甲基化，幾個大的染色粒都含有大量的異染色質(zhì)蛋白1。這些因素共同導(dǎo)致了W染色體在鳥類卵母細(xì)胞的發(fā)育中高度凝縮的狀態(tài)[19]。
盡管現(xiàn)在從整體上對LBCs的表觀修飾有了一定的理解，但對該類染色體的“建立–維持–再凝縮”的機(jī)制了解很少。一個重要的事實是在兩棲類和鳥類的LBCs上，不但缺少組蛋白H1，而且也未見參與減數(shù)分裂染色質(zhì)凝縮的拓樸異構(gòu)酶II。另外一個在維持LBCs形態(tài)方面發(fā)揮重要作用的蛋白是染色體結(jié)構(gòu)維持（Structuralmaintenanceofchromosomes，SMC）蛋白家族，它們參與了黏連（Cohesin）復(fù)合體和凝縮（Condensin）復(fù)合體的形成。電鏡結(jié)合免疫試驗證明黏連復(fù)合體主要出現(xiàn)在姐妹染色單體兩條染色質(zhì)絲形成的軸上，后者主要在染色粒上發(fā)現(xiàn)。這說明，這兩種復(fù)合體可能對維持LBCs的染色粒–側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要作用[27]。最新的關(guān)于LBCs重建的實驗來自將人類的注射進(jìn)兩棲類動物非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)染色體形成了典型的LBCs結(jié)構(gòu)，這一方面說明了兩棲類動物卵母細(xì)胞中含有重塑哺乳動物非活性染色體的所有因素，另一方面也說明哺乳動物卵母細(xì)胞染色體的失活并不是永久的遺傳或表觀遺傳機(jī)制造成的。這個實驗為進(jìn)一步鑒定染色質(zhì)重塑相關(guān)的順式和反式作用因子以及解析其機(jī)制提供了研究材料[9]。
2燈刷染色體應(yīng)用于遺傳學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀與思考
對于遺傳學(xué)內(nèi)容的傳授離不開優(yōu)秀的案例，生命科學(xué)的飛速發(fā)展也使得這些案例的內(nèi)涵得到了豐富和擴(kuò)展。以優(yōu)秀案例開展遺傳學(xué)教學(xué)工作可以將復(fù)雜的遺傳學(xué)知識形象化和簡單化，便于教師的講授和學(xué)生的理解與記憶[3]，同樣也可以使枯燥的遺傳學(xué)學(xué)習(xí)變得妙趣橫生。LBCs就是遺傳學(xué)的一個優(yōu)秀經(jīng)典的案例，但在遺傳學(xué)教學(xué)中出鏡偏低。在作者教學(xué)所使用戴灼華等編寫的《遺傳學(xué)》課本中，以LBCs為案例介紹的內(nèi)容很少[28]，僅在第二版第二章《遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)》中，作為一種特殊染色體形態(tài)進(jìn)行了簡單介紹，一句“LBCs是在光學(xué)顯微鏡下直接觀察并識別特殊位置上的單個基因轉(zhuǎn)錄活性極為理想的材料”讓學(xué)生對該案例充滿了遐想和期待，但本書后面的遺傳學(xué)內(nèi)容均沒有發(fā)現(xiàn)該案例的身影，因此發(fā)掘和使用LBCs案例應(yīng)用于遺傳教學(xué)有十分重要的意義。
2.1燈刷染色體在遺傳學(xué)教學(xué)中的拓展以LBCs為案例進(jìn)行相關(guān)遺傳學(xué)內(nèi)容教學(xué)，我們應(yīng)首先根據(jù)高校遺傳學(xué)的培養(yǎng)目的和教學(xué)目標(biāo)，在學(xué)生掌握了一定的細(xì)胞、生化和遺傳知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合遺傳學(xué)的進(jìn)度逐步有序地加以介紹。在我所教授的遺傳學(xué)課本中LBCs是作為一類特殊的染色體介紹給學(xué)生的，除了介紹了一點關(guān)于LBCs的發(fā)現(xiàn)和特點外，缺少更加詳細(xì)的資料。正是由于其可視性的特點，學(xué)生除了可以容易的掌握其特殊染色體的特點外，也可以掌握一般染色體具有的特點。其實，隨著研究的深入，其涵蓋的遺傳學(xué)知識也越來越多，形成和維持該特殊染色體的原因也越來越清楚。我們在教學(xué)過程中是這樣介紹的：關(guān)于LBCs結(jié)構(gòu)的認(rèn)識是隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷深入的。19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)LBCs并不偶然，那時的科學(xué)家用光學(xué)顯微鏡尋找適合的染色體材料去研究減數(shù)分裂和有絲分裂；隨著時代的發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)LBCs豐富而富有特色的結(jié)構(gòu)適合細(xì)胞圖的繪制；電鏡和掃描電鏡的發(fā)明更推動了LBCs結(jié)構(gòu)和染色體組織的認(rèn)識，知道了更細(xì)微結(jié)構(gòu)的形態(tài)，比如對側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)了側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；免疫學(xué)和電鏡技術(shù)的結(jié)合，使科學(xué)家認(rèn)識到側(cè)環(huán)是由最基本的單位RNP顆粒組成的，經(jīng)過一步步的裝配和折疊形成了不同外形特點的側(cè)環(huán)；分子技術(shù)、免疫技術(shù)和電鏡技術(shù)的綜合運用，使人們認(rèn)識到側(cè)環(huán)白體中RNA主要是微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，但也有少量單拷貝的編碼序列RNA。由此引導(dǎo)同學(xué)們思考：既然LBCs的RNP基質(zhì)中主要是編碼非編碼序列微衛(wèi)星的RNA，它的作用究竟是什么呢？如果同學(xué)們已經(jīng)知道了微衛(wèi)星序列最終編碼的siRNA參與了異染色質(zhì)的形成和維持的話，自然會想到在LBCs“再凝縮”階段可能會發(fā)揮作用。關(guān)于適合進(jìn)行細(xì)胞圖的繪制也可以根據(jù)技術(shù)的發(fā)展逐漸深入：在僅有光學(xué)顯微鏡的早期，只能根據(jù)大的界標(biāo)如側(cè)環(huán)、染色粒、著絲粒、端粒等進(jìn)行簡單的作圖，用于區(qū)分不同的染色體、基因組甚至雜種；隨著電鏡技術(shù)的發(fā)展，對LBCs結(jié)構(gòu)認(rèn)識更加細(xì)致，可以繪制更加精細(xì)的細(xì)胞圖；隨著染色體涂抹技術(shù)的發(fā)展，可以將DN段定位到LBCs不同結(jié)構(gòu)中，繪制更加實用的物理圖，這將為進(jìn)行全基因組測序更加全面的認(rèn)識基因組特點奠定基礎(chǔ)。關(guān)于LBCs形成和維持原因的介紹可以使學(xué)生理解和掌握染色質(zhì)重塑方面的知識。早期在只有光學(xué)顯微鏡的條件下對它的認(rèn)識一籌莫展，只能提出假說；但隨著免疫技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)的運用，才認(rèn)識到存在一些事實：LBCs中組蛋白H1缺失，H4高度乙酰化，染色粒處富含組蛋白H3K9和H3K27的二甲基化，鳥類W染色體幾個大的染色粒都含有大量的異染色質(zhì)蛋白1等等。其實這離完全了解其產(chǎn)生機(jī)制還有很遠(yuǎn)的距離。為了讓學(xué)生直觀地掌握轉(zhuǎn)錄相關(guān)知識，也可以引入LBCs的相關(guān)內(nèi)容。由于單個轉(zhuǎn)錄單位可視性的特點，所以可以直觀容易地了解單個轉(zhuǎn)錄單位的結(jié)構(gòu)、組成、長度、速率和分子互作等方面的知識。為了學(xué)生更容易地理解LBCs相關(guān)的遺傳學(xué)知識，開設(shè)LBCs分離和鑒定實驗是值得考慮的教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)在國內(nèi)常用的遺傳學(xué)實驗教材沒有這個實驗，國外也少有開展。我校生命學(xué)院關(guān)于該實驗正在籌劃中，所以待有了一定的進(jìn)展后再向同仁匯報。更加詳細(xì)的實驗程序可以參照相關(guān)網(wǎng)站的內(nèi)容。
1 微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)
1980年Wyman等[2]首先發(fā)現(xiàn)了DNA分子中的一個高度多態(tài)性位點,其后人們不斷發(fā)現(xiàn)這一類由一段核苷酸序列多次串連重復(fù)所形成的高變區(qū),稱為VNTR。VNTR又進(jìn)一步分為小衛(wèi)星和微衛(wèi)星。小衛(wèi)星的特點是重復(fù)單位長度為8到數(shù)10個核苷酸,不同的基因座位有不同的結(jié)構(gòu),但一般都擁有一段共同的核心序列。1981年Miesfeldd等[3]首次發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星DNA,微衛(wèi)星DNA由2～6個核苷酸組成,常見的有2、3、4核苷酸重復(fù)序列,尤以二核苷酸的重復(fù)序列(CA/GT)n最為常見。微衛(wèi)星廣泛存在于原核及真核基因組中,約占真核基因組的5% ,多位于編碼區(qū)附近,也可以位于內(nèi)含子、啟動子、Alu序列中。微衛(wèi)星DNA數(shù)目巨大,人類基因組中約有5×104 個(CA)n重復(fù)序列,重復(fù)次數(shù)一般15～60次,重復(fù)單位結(jié)構(gòu)相同,其長度一般小于200 bp。每個特定位點的微衛(wèi)星DNA均由中間的核心區(qū)和的側(cè)翼區(qū)2部分構(gòu)成。核心區(qū)含有1個以上稱為“重復(fù)”的短序列,一般該重復(fù)單位的堿基對數(shù)目不變,而串連在一起的重復(fù)單位數(shù)目是隨機(jī)改變的,如果用一種不切重復(fù)單位的限制性內(nèi)切酶把DNA分子切割成限制性酶,該限制性酶中位于核心區(qū)的即是側(cè)翼區(qū)[4] 。
近來分子細(xì)胞生物學(xué)的研究表明,基因的不穩(wěn)定性是人類癌癥多步驟發(fā)生過程中最重要的環(huán)節(jié),被認(rèn)為能增加正常突變速率與導(dǎo)致癌基因及抑癌基因的突變。MSI是指在一些遺傳性疾病、炎性疾病和惡性腫瘤中,微衛(wèi)星的串連序列的重復(fù)數(shù)目常與正常微衛(wèi)星DNA不同[5]。微衛(wèi)星DNA序列的改變使其不能正常地發(fā)揮調(diào)控作用,使細(xì)胞的增殖及分化發(fā)生異常,由此導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生。MSI指基因組中簡單重復(fù)序列次數(shù)的增加或減少,可表現(xiàn)在多種不同的腫瘤中,且僅在腫瘤中出現(xiàn)。說明MSI與細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)。目前,微衛(wèi)星DNA不穩(wěn)定性作為腫瘤細(xì)胞的基因標(biāo)志物,在腫瘤研究中愈來愈被人們重視。隨著對MSI與腫瘤關(guān)系研究的深入,表明很多腫瘤的發(fā)生與MSI相關(guān)。MSI是繼癌基因、抑癌基因發(fā)現(xiàn)之后的又一腫瘤發(fā)生的新途徑,在腫瘤預(yù)防、診斷和治療上有重大意義[6]。MSI在肺癌、食管癌、膀胱癌早期診斷方面具有很高的特異性。研究基因組MSI的發(fā)生也助于發(fā)現(xiàn)新的抑癌基因(易感基因或疾病基因)。事實上,MSI是遺傳性非息肉性結(jié)直腸癌(Heredi.Tary nonpolysis colorectal cancer,HNPCC)的特點,并由4種MMR如hMSH2、hMLH1、hPMS1、hPMS2突變所致。
2 結(jié)直腸癌與微衛(wèi)星不穩(wěn)定
結(jié)直腸癌的發(fā)生分遺傳性和非遺傳性2類,遺傳因素引起的結(jié)腸癌包括家族性大腸腺瘤息肉病(familia1adenomatouspolypo8is,FAP)和HNPCC,非遺傳性結(jié)腸癌即散發(fā)性結(jié)直腸癌。近年來研究發(fā)現(xiàn)FAP、HNPCC及散發(fā)性結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展的分子生物學(xué)途徑不同。FAP和一些散發(fā)性結(jié)直腸癌的發(fā)生主要由APC基因突變引起,該類腫瘤的發(fā)生是按雜合丟失途徑進(jìn)行的,而HNPCC和另外一些散發(fā)性結(jié)直腸癌的發(fā)生主要是MMR基因起決定作用。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是按照復(fù)制錯誤途徑進(jìn)行的。
2.1 分型 1997年1月,在美國國立癌癥研究所組織的“微衛(wèi)星不穩(wěn)定和RER表型在腫瘤檢測和腫瘤家族性預(yù)測中的應(yīng)用研究會”上決定將結(jié)直腸癌按微衛(wèi)星不穩(wěn)定發(fā)生頻率分為3型 [7]。在分析的5個微衛(wèi)星DNA標(biāo)記中有2個或2個以上發(fā)生微衛(wèi)星不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為MSIH;如1個發(fā)生微衛(wèi)星不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為MSIL;如沒有發(fā)生微衛(wèi)星不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為Mss。在當(dāng)前的許多研究中,也常將結(jié)腸癌統(tǒng)分為微衛(wèi)星不穩(wěn)定陽性(MSI+)、微衛(wèi)星不穩(wěn)定陰性(MSI)2類。
2.2 MSI與結(jié)直腸癌臨床病理學(xué)意義 錯配修復(fù)基因bMLH1和hMSH2在結(jié)直腸癌病因?qū)W中的作用已得到證實。復(fù)制期間微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的特征結(jié)果,復(fù)制錯誤表型可見于大多數(shù)HNPCC中,而在ScRc中僅占少數(shù)[8]。MSI在ScRc中占l2%～15%。目前MSI被認(rèn)為是錯配修復(fù)缺乏所致。Aaltonen等[9]研究結(jié)直腸癌MSI與臨床病理參數(shù)的關(guān)系發(fā)現(xiàn),MSI與DNA二倍體低分化的腫瘤表型有關(guān),涉及2個以上微衛(wèi)星標(biāo)記的MSI的存活期顯著長于無MSI腫瘤。Mori等[10]采用PCR技術(shù)檢測54例結(jié)直腸癌,MS1檢出率為22%,在MSI陽性病例中42%的患者為結(jié)腸多發(fā)癌。伴有MSI的結(jié)直腸癌預(yù)后較好,大量文獻(xiàn)報道,MSIH結(jié)腸癌與MSS型結(jié)腸癌相比具有獨特的臨床病理學(xué)和分子生物學(xué)特征,前者預(yù)后較好,較多炎癥細(xì)胞浸潤,在Ⅱ、Ⅲ期結(jié)腸癌中,MSIH型腫瘤患者5年生存期高于后者;MSIH型腫瘤細(xì)胞分化程度低、浸潤組織更深、較少淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、原發(fā)病灶多位于右結(jié)腸。
2.3 MSI與癌前病變的關(guān)系 在慢性炎性疾病患者中發(fā)現(xiàn)MSI可能是發(fā)展成癌的早期表現(xiàn)征象。Cravo[11]對26例病史在10年以上的潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)患者進(jìn)行臨床研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)DNA修復(fù)缺陷與低葉酸狀態(tài)有關(guān),是造成UC的又一病因。他認(rèn)為這種DNA缺乏與低葉酸狀態(tài),促使大范圍基因突變,而且不能及時得到矯正,進(jìn)而向惡性方向轉(zhuǎn)化。
2.4 MSI與HNPCC的關(guān)系 近年研究表明,遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌是由于DNA錯配修復(fù)基因突變所致,而錯配修復(fù)(MMR)基因突變則表現(xiàn)為微衛(wèi)星不穩(wěn)定,與癌基因和抑癌基因的雜合丟失途徑不同。微衛(wèi)星不穩(wěn)定的發(fā)生系按復(fù)制錯誤(RER)途徑進(jìn)行的[12],是一種新的致癌機(jī)制,并且目前MSI不穩(wěn)定檢測作為篩選錯配基因突變腫瘤的1個重要方法。從MSI到腫瘤的發(fā)生是HNPCC的l條特殊的發(fā)生途徑,即MSI是錯配修復(fù)基因突變的1種重要的表型,更準(zhǔn)確講是錯配修復(fù)基因失活的1個標(biāo)志,目前發(fā)現(xiàn)主要與遺傳因素和基因的表型遺傳學(xué)有關(guān),而且在HNPCC變化過程中,MSI狀態(tài)存在1個“微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)微衛(wèi)星低度不穩(wěn)定(microsatellite low stability,MSIL)微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定(microsatellite high stability,MSIH)”的序列[13]。遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌是一種常染色體顯性遺傳性疾病,約占所有結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)的5%～10%。已知至少有5種錯配修復(fù)(MMR)基因(hMSH2;hMLH1,hPMS1,hPSM2和hMSH6/GTBP)與其有關(guān)。超過90%的HN.PCC家系是由hMSH2和hMLH1基因突變所致[14]。MSI是錯配修復(fù)系統(tǒng)異常的表現(xiàn),存在于90%以上的HNPCC患者和少部分散發(fā)性大腸癌患者,因此檢測微衛(wèi)星不穩(wěn)成為國際上篩選HNPCC患者的金標(biāo)準(zhǔn),對不符合Amsterdam標(biāo)準(zhǔn)但懷疑為HNPCC的患者,MSI檢測可以幫患者仰基因突變的可能性。已發(fā)現(xiàn)高度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤與低度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤的臨床、病理特征有明顯差異,高度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤好發(fā)于近側(cè)結(jié)腸、多為低分化、雙倍體、生存率高等;分子生物學(xué)方面,高度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤與hMLH1和hMSFE突變關(guān)系密切,而低度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤則與hMLH1和hMSH2突變無關(guān)。因此,多數(shù)學(xué)者將低度微衛(wèi)星不穩(wěn)與微衛(wèi)星穩(wěn)定歸于一類(MSI陰性),僅將高度微衛(wèi)星不穩(wěn)腫瘤定義為MSI陽性[15]。
綜上所述,MSI為大腸癌發(fā)生的分子生物學(xué)及分子遺傳學(xué)研究開辟了新途徑,有關(guān)MSI確切的致癌機(jī)制,錯配修復(fù)基因突變導(dǎo)致結(jié)直腸癌MSI的發(fā)生,低頻率MSI的原因值得進(jìn)一步深入研究。在MSI基礎(chǔ)上,通過查找潛在多態(tài)重復(fù)基因序列尋找腫瘤的特異性標(biāo)記,研究各類腫瘤的生物學(xué)特征,將有利于推動腫瘤預(yù)防和早期診斷以及腫瘤患者的個體化治療,提高腫瘤患者的生存率。但是也存在不少爭議,如在MSIL判定及其臨床病理特征是否與MMS存在差異問題上尚沒有一致認(rèn)識,因此有待于進(jìn)一步深入研究。
參 考 文 獻(xiàn)
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[中圖分類號]R339.35 R195.4
[文章編號]1000-9817[2011)02-0129-03
[關(guān)鍵詞]生長和發(fā)育；基因表達(dá)；兒童
兒童發(fā)育是一個不斷變化的過程，發(fā)育從受精卵開始，經(jīng)歷胎兒、兒童、青春期直至成年期，整個過程受到遺傳和環(huán)境多種因素的交互作用。卵子受精時，個體的生長潛力及各組織、器官生長順序的遺傳基因已編碼就序，從而決定了生長發(fā)育的可能性；神經(jīng)、激素、生長因子及外界環(huán)境因素均可影響遺傳基因的表達(dá)，決定生長發(fā)育的現(xiàn)實性。在生長發(fā)育的關(guān)鍵期，環(huán)境因素的干擾會產(chǎn)生遠(yuǎn)期效應(yīng)。
1 兒童發(fā)育“編程”
兒童發(fā)育是遺傳信息的系統(tǒng)表達(dá)和環(huán)境信息的綜合編程過程(程序化，programming)，使機(jī)體形成互相聯(lián)系的復(fù)雜系統(tǒng)，在個體復(fù)雜的自組織、自適應(yīng)過程中，形成全部的生命機(jī)能和表征。兒童發(fā)育“編程”從胚胎就開始了，稱為宮內(nèi)編程。母體營養(yǎng)缺乏、激素水平改變、感染和損傷等異常環(huán)境都會干擾宮內(nèi)編程的過程，嚴(yán)重時會引起胎兒器官或器官系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變，進(jìn)而導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常或缺陷。出生以后，兒童發(fā)育“編程”繼續(xù)存在，特別是在嬰幼兒期。在大腦、神經(jīng)內(nèi)分泌和代謝系統(tǒng)的發(fā)育方面表現(xiàn)得尤為明顯，這些編程的過程也繼續(xù)受到遺傳和環(huán)境因素的影響。兒童發(fā)育“編程”的影響一直持續(xù)到成年，發(fā)育“編程”的缺陷也是兒童期，乃至成年期疾病發(fā)生的基礎(chǔ)。應(yīng)用基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、生化組學(xué)及功能組學(xué)研究兒童發(fā)育“編程”與疾病發(fā)生的相關(guān)關(guān)系，將為開展成年疾病兒童期預(yù)防及兒童保健工作提供理論依據(jù)。
近年來，大量流行病學(xué)研究及動物實驗證明，胎兒在宮內(nèi)發(fā)育時受到遺傳因素和宮內(nèi)環(huán)境的影響，如孕婦營養(yǎng)、糖皮質(zhì)激素暴露等均能影響胎兒發(fā)育“編程”，不僅會影響胎兒期的生長發(fā)育，還可能產(chǎn)生持續(xù)的結(jié)構(gòu)功能改變，導(dǎo)致將來一系列成年疾病的發(fā)生。了解成年疾病的發(fā)生對開展相關(guān)疾病的一級和二級預(yù)防具有重大意義。
2 兒童發(fā)育“編程”與成年疾病的發(fā)生
40年前，Widdowson和MeCanee的動物實驗研究開啟了成年疾病起源的研究，發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素的干擾只有在生長發(fā)育的關(guān)鍵期才能產(chǎn)生遠(yuǎn)期效應(yīng)。隨后，對不同種系動物采取的干預(yù)研究(包括母親營養(yǎng)、出生前腎上腺激素管理、子宮動脈結(jié)扎、貧血模型、改變出生后生長速度)證實，這些發(fā)育“編程”可產(chǎn)生有害健康效應(yīng)，導(dǎo)致器官水平或器官系統(tǒng)的不良發(fā)育，進(jìn)而產(chǎn)生遠(yuǎn)期效應(yīng)。許多研究還發(fā)現(xiàn)了出生體重和出生后生長模式與成年疾病存在相關(guān)，主要包括代謝綜合征、卒中、高血壓、2型糖尿病、肥胖和心血管疾病等。低出生體重與不同成年疾病的相關(guān)程度存在差異。低出生體重與高血壓、冠心病、2型糖尿病、卒中、高血脂、凝血因子水平升高、神經(jīng)發(fā)育減弱存在相關(guān)關(guān)系而被廣泛接受，與慢性肺病、抑郁、精神分裂癥、行為問題、指紋模式、婚姻、左撇子、子宮和卵巢尺寸小、性發(fā)育過早、乳腺癌、癌的相關(guān)關(guān)系雖曾被報道，但未被證實。出生體重過重與多囊卵巢綜合征、前列腺癌、乳腺癌、癌、白血病的相關(guān)關(guān)系也被報道過。
西方學(xué)者提出了多種假設(shè)去解釋成年疾病起源的相關(guān)研究中所觀察到的現(xiàn)象，其中最具影響力的是Barker的“成年疾病的胎兒起源”假說(fetal origins ofdisease)。胎兒起源假說認(rèn)為，胎兒宮內(nèi)不良反應(yīng)使其自身代謝和器官的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)性調(diào)節(jié)，如果營養(yǎng)不良得不到及時糾正，這種適應(yīng)性調(diào)節(jié)將導(dǎo)致包括血管、胰腺、肝臟和肺臟等機(jī)體組織和器官在結(jié)構(gòu)上發(fā)生永久性改變，進(jìn)而演變?yōu)槌赡昙膊 ＿@一發(fā)育“編程”過程可被許多環(huán)境因素放大，從而增強(qiáng)和加速成年疾病的發(fā)展過程。
有關(guān)成年疾病與兒童發(fā)育“編程”相關(guān)關(guān)系機(jī)制的解釋有多種，其中被普遍認(rèn)同的有胎兒營養(yǎng)改變、類固醇激素水平增加以及DNA表達(dá)的表觀遺傳學(xué)效應(yīng)等。
201 胎兒營養(yǎng)成人疾病胎兒起源學(xué)說激發(fā)了學(xué)者對孕期營養(yǎng)的關(guān)注。影響胎兒結(jié)局的因素不僅包括母體的飲食，還包括子宮胎盤血流變學(xué)、胎盤功能和胎兒的新陳代謝，但大部分研究專注于母親營養(yǎng)對兒童生長發(fā)育和疾病的影響。母親營養(yǎng)不良對后代的影響可能取決于妊娠的某個特定時期，而這個時期正是胎兒發(fā)育過程的關(guān)鍵時間窗。對于一個營養(yǎng)正常的孕婦來講，改變其營養(yǎng)計劃可能對胎兒有害。
202 類固醇激素胎兒產(chǎn)前暴露于類固醇激素水平較高的環(huán)境(不論這種激素來源于胎兒還是母體)也決定著個體成年后的不良結(jié)局。
203 出生后的快速生長低出生體重的個體成年后發(fā)生2型糖尿病、胰島素抵抗和心血管疾病的風(fēng)險增加，這種風(fēng)險被出生后的代償性生長所增強(qiáng)。出生到出生后2歲的嬰兒期生長發(fā)育與成年疾病的關(guān)系還沒有完全闡述。不同研究結(jié)果間存在差異的原因可能有BMI不能準(zhǔn)確指示肥胖程度、失訪、個體間生長發(fā)育的差異，還有人群干預(yù)研究群體大多是早產(chǎn)兒。
204 DNA表達(dá)的表觀遺傳學(xué)效應(yīng)個體在發(fā)育和生長過程中獲得的環(huán)境影響遺傳給了后代。但環(huán)境表觀遺傳修飾通過有絲分裂和減數(shù)分裂在細(xì)胞或個體世代間遺傳的機(jī)理目前還不十分清楚。
為促進(jìn)胎兒健康和疾病的發(fā)育起源研究，健康和疾病的發(fā)育起源(the developmental origins of health and disease，DOHaD)研究中心于2000年在英國南安普頓成立。DOHaD是指如果人類在發(fā)育過程的早期(包括胎兒、嬰兒、兒童時期)經(jīng)歷不利因素(子宮胎盤功能不良、營養(yǎng)不良等)，將會影響成年期糖尿病、心血管疾病、哮喘、腫瘤、骨質(zhì)疏松、神經(jīng)精神疾病的發(fā)病。DOHaD學(xué)說認(rèn)為，除了基因和成年期環(huán)境外，宮內(nèi)和出生早期環(huán)境也會對某些成年疾病的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生關(guān)鍵性影響。DOHaD學(xué)說包括3個假說：節(jié)約表型假說、發(fā)育可塑性假說和預(yù)知適應(yīng)反應(yīng)假說。節(jié)約表型假說是指胎兒在發(fā)育過程中，如遇不利的生長環(huán)境，將改變其發(fā)育軌跡，尤其是降低生長速度來適應(yīng)此環(huán)境，但這種永久性改變是對以后生長發(fā)育不利的。發(fā)育可塑性是指胎兒在細(xì)胞分化的關(guān)鍵期對外界環(huán)境變化敏感，并且有適應(yīng)環(huán)境變化的能力。發(fā)育可塑性對母體營養(yǎng)敏感，在母體營養(yǎng)缺乏的情況下，可影響胎兒的發(fā)育可塑性，進(jìn)而導(dǎo)致成年疾病。預(yù)知適應(yīng)反應(yīng)是指發(fā)育中的胎兒能預(yù)測未來環(huán)境變化，并且可以通過改變其發(fā)育軌跡以適應(yīng)所預(yù)知的環(huán)境。若預(yù)知適當(dāng)，預(yù)測環(huán)境與未來實際環(huán)境匹配，則具有進(jìn)化優(yōu)勢；若預(yù)知不適當(dāng)，預(yù)測環(huán)境與未來實際環(huán)境不匹配，發(fā)育成熟的器官不能適應(yīng)可塑期以外的環(huán)境，則導(dǎo)致將來成年疾病的發(fā)生，且不匹配越多，導(dǎo)致的疾病風(fēng)險越大。
2003年世界衛(wèi)生組織和糧農(nóng)組織(WHO／FAO)專家在關(guān)于飲食、營養(yǎng)和預(yù)防慢性疾病的聯(lián)合報告中指出：子宮內(nèi)生長遲緩引起冠心病、卒中、糖尿病和血壓升高的危險性升高；最佳的出生體重和身長分布很重要，不但影響近期的發(fā)病和死亡，
而且會產(chǎn)生長期結(jié)果。這一報告肯定了生命早期發(fā)育直接影響成年后健康及疾病的易感性，提示在生命早期發(fā)育過程中，表觀遺傳起了關(guān)鍵作用。表觀遺傳是指基于非基因DNA序列改變所導(dǎo)致的基因表達(dá)的變化，涉及范圍包括DNA甲基化、組蛋白修飾以及微小RNA，一個基因型可擁有多個表型。表觀遺傳過程易受生命早期環(huán)境因素的影響，其中孕期營養(yǎng)是影響表觀遺傳的關(guān)鍵因素。孕期營養(yǎng)對后代的影響不僅在兩代之間，還可能傳遞幾代，對后代的患病風(fēng)險具有深遠(yuǎn)影響。闡明疾病的發(fā)展和起源，確定表觀遺傳的靶點，探索在生命早期發(fā)育可塑窗口期進(jìn)行營養(yǎng)干預(yù)的方法，將是促進(jìn)人類健康、預(yù)防慢性疾病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
為揭示兒童發(fā)育“編程”與疾病起源的關(guān)系，應(yīng)加強(qiáng)多學(xué)科、多中心研究，從基礎(chǔ)生物學(xué)如分子遺傳學(xué)到臨床流行病學(xué)、衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)分析學(xué)、社會學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)營養(yǎng)學(xué)等多方面來研究，對影響成人健康與疾病的從胚胎到出生后各方面因素進(jìn)行研究。
3 兒童發(fā)育“編程”與成年疾病發(fā)生研究展望
兒童發(fā)育“編程”與成年疾病的發(fā)生方面有很多問題有待進(jìn)一步研究、解決。
301 兒童發(fā)育“編程”的效應(yīng)到底有多大雖然許多研究支持了Barker觀點，但仍然存在批評意見。有關(guān)出生體重和出生后生長模式與成年疾病相關(guān)關(guān)系的研究結(jié)果存在不一致。有研究認(rèn)為，出生體重與血壓相關(guān)性的系統(tǒng)綜述存在偏倚，樣本量較小的研究陰性結(jié)果較多，存在發(fā)表偏倚；在控制發(fā)表偏倚后，出生體重與血壓的相關(guān)性減弱，每公斤出生體重的降低導(dǎo)致血壓有2 mmHg的上升，這個效應(yīng)是很小的。許多研究報道了出生體重與糖代謝以及胰島素代謝紊亂有關(guān)，尤其是低出生體重與胰島素抵抗、空腹胰島素水平升高和2型糖尿病發(fā)生增加有關(guān)。也有一些證據(jù)認(rèn)為，低出生體重與胰島素分泌減弱存在相關(guān)關(guān)系，但是在各研究結(jié)果間不一致。因此，相關(guān)研究也應(yīng)關(guān)注兒童發(fā)育“編程”的其他生理和病理效應(yīng)。
302 雙生子的發(fā)育“編程”現(xiàn)象還不清楚雙生子相比單生子出生體重更輕，依據(jù)兒童發(fā)育“編程”推理，雙生子成年疾病的發(fā)生率應(yīng)更高。然而，雙生子冠心病死亡率和血壓水平與單生子之間是否有差異還沒有定論，但絕大部分研究發(fā)現(xiàn)雙生子胰島素抵抗發(fā)生增加，更易患糖尿病。當(dāng)前普遍認(rèn)為，雙生子研究能夠區(qū)分基因和環(huán)境因素對疾病發(fā)生的影響。該觀點的假設(shè)前提是認(rèn)為同卵雙生子基因和宮內(nèi)環(huán)境相同，而異卵雙生子只有官內(nèi)環(huán)境相同，但宮內(nèi)環(huán)境相同的條件過于理想化。雙生子在生長發(fā)育過程中使用同一胎盤的不同部分，可產(chǎn)生不同的遠(yuǎn)期健康效應(yīng)。也有研究認(rèn)為，雙生子宮內(nèi)生長發(fā)育與單生子不同，兩者發(fā)育“編程”也有可能存在差異。比較雙生子與單生子遠(yuǎn)期效應(yīng)的研究較少，因此雙生子發(fā)育“編程”與疾病起源的研究有待加強(qiáng)。
303 早產(chǎn)兒的發(fā)育“編程”現(xiàn)象早產(chǎn)兒的發(fā)育“編程”現(xiàn)象可能不但受到胎兒生長影響，而且與懷孕周期相關(guān)。由于缺乏早產(chǎn)動物模型，絕大部分動物研究都專注于胎兒生長的影響。有人群研究發(fā)現(xiàn)，懷孕周期本身也能影響某些疾病的風(fēng)險，但胎兒生長和懷孕周期對相關(guān)疾病的影響大小仍然不清楚。如果懷孕周期與成年疾病的關(guān)系確定，那么將對產(chǎn)科臨床實踐產(chǎn)生新的挑戰(zhàn)，提示選擇生產(chǎn)時間也會對兒童遠(yuǎn)期健康產(chǎn)生影響。
4 兒童發(fā)育“編程”的不良效應(yīng)是否可逆
熱性驚厥（Febrile seizure FS）是兒科常見的急癥，5歲以下兒童2～3%有熱性驚厥史，在小兒各類驚厥中占30%，約有15～20%可轉(zhuǎn)為癲癇。長時間的熱性驚厥可引起缺氧缺血性腦損傷，重者影響智力發(fā)育，特別是對學(xué)習(xí)記憶有影響【1】， 甚至遺留神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。本文就熱性驚厥的相關(guān)診治進(jìn)展綜述如下。
1 定義和分型
目前對FS的定義尚未完全統(tǒng)一，1993年國際抗癲癇聯(lián)盟將FS定義【2】為：發(fā)病前沒有無熱驚厥且大于1個月的患兒出現(xiàn)的與熱性疾病相關(guān)的驚厥，排除了中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染和電解質(zhì)紊亂。左啟華教授提出的FS概念為：1個月～6歲兒童起病的有熱驚厥，體溫在38℃以上，既往無無熱驚厥史，不包括急性CNS感染以及腦部其他器質(zhì)性疾病合并的發(fā)熱伴驚厥。目前比較公認(rèn)而廣泛的概念是：是指發(fā)生在小兒發(fā)熱性疾病時的驚厥，一般體溫在38℃以上，先前無癲癇發(fā)作，多見于6個月至5歲的嬰幼兒，但不包括急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染（如腦炎、腦膜炎等）以及腦部其他器質(zhì)性疾病合并的發(fā)熱性驚厥【3】。
傳統(tǒng)根據(jù)起病年齡、驚厥的嚴(yán)重程度、神經(jīng)系統(tǒng)體征等熱性驚厥分為單純性熱性驚厥和復(fù)雜性熱性驚厥兩型。單純性FS應(yīng)具有以下特征：①驚厥呈全身性發(fā)作，通常為強(qiáng)直陣攣發(fā)作；②發(fā)作持續(xù)時間不超過15min；③24小時內(nèi)無反復(fù)發(fā)作。復(fù)雜性FS的臨床特征：①一次驚厥發(fā)作持續(xù)15分鐘以上；②24小時內(nèi)反復(fù)發(fā)作≥2次；③限局性發(fā)作；④反復(fù)頻繁的發(fā)作，累計發(fā)作總數(shù)5次以上。
2 病因與發(fā)作機(jī)制
感染為FS的主要誘發(fā)因素，各種原因?qū)е虑把仔约?xì)胞因子和IL-2和前列腺素E2的合成和釋放，不但可啟動發(fā)熱，也可增強(qiáng)神經(jīng)元的興奮性、降低驚厥閾值和放大谷氨酸受體作用。
FS的機(jī)制尚未完全明確，一般認(rèn)為是由遺傳因素與環(huán)境因素共同決定，但主要與遺傳、腦發(fā)育未成熟和發(fā)熱有關(guān)【4】。
3 臨床表現(xiàn)
多數(shù)病例以發(fā)熱為首發(fā)表現(xiàn)，F(xiàn)S多發(fā)生于體溫的上升階段甚至是初始階段。20-50%的病例以驚厥為首發(fā)癥狀，驚厥出現(xiàn)的時間多在發(fā)熱開始以后12h之內(nèi)。在一次發(fā)熱中，一般只發(fā)作1次驚厥，1/4～1/3的患兒發(fā)生2次或以上。驚厥發(fā)作的形式大多數(shù)呈全身性發(fā)作，表現(xiàn)為強(qiáng)直-- 陣攣發(fā)作、強(qiáng)直性發(fā)作或陣攣性發(fā)作或極少數(shù)呈失張力性發(fā)作，也有部分FS呈局限性發(fā)作或半身性發(fā)作。FS發(fā)作持續(xù)時間短暫，多數(shù)發(fā)作僅數(shù)分鐘、發(fā)作時間在10min以內(nèi)者占絕大多數(shù)，僅少數(shù)發(fā)作長達(dá)0.5h以上呈FS持續(xù)狀態(tài)。FS發(fā)作后不遺留神經(jīng)系統(tǒng)異常體征。
4 診斷和鑒別診斷
FS的診斷應(yīng)具備以下條件：①首發(fā)年齡多在6個月～3歲。②驚厥發(fā)作時伴有發(fā)熱。③既往沒有無熱驚厥史。④除外顱內(nèi)感染和其他原因所致的驚厥。
鑒別診斷：①中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染（腦炎、腦膜炎、腦囊蟲病、腦膿腫等）；②中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他疾病如顱腦損傷、顱內(nèi)出血、占位病變、腦水腫和癲癇發(fā)作等；③遺傳代謝病、出生缺陷或神經(jīng)皮膚綜合征；④全身性生化代謝紊亂，如缺氧、水電解質(zhì)紊亂、低血糖、低血鈉、低血鈣、低血鎂、維生素B6 缺乏（或依賴） 癥、中毒等；⑤新生兒期驚厥。
輔助檢查 ：①驚厥發(fā)作2周后腦電圖正常；②腦脊液常規(guī)檢查正常；③智力體力發(fā)育正常；④有遺傳傾向。
5 治療及預(yù)防
FS的治療，要兼顧止驚、退熱、治療原發(fā)病和預(yù)防復(fù)發(fā)。
5.1 一般治療：①保持安靜，禁止一切不必要的刺激；②保持呼吸道通暢，及時吸取咽喉部分泌物，頭側(cè)向一側(cè)，以免將嘔吐物、分泌物等吸入，能引起窒息或吸入性肺炎；③嚴(yán)重者給氧，以減少缺氧性腦損傷。
5.2 控制驚厥：大多數(shù)FS的發(fā)作短暫，數(shù)分鐘內(nèi)自行終止，不需應(yīng)用止驚藥。但對長時間或正要發(fā)作中的驚厥，應(yīng)立即置患兒于側(cè)臥位以防止嘔吐物吸入，適當(dāng)吸氧，立即靜脈緩慢注射安定（地西泮），劑量每次0.25～0.5mg/kg ，速度1 mg/min，必要時20min后可重復(fù)給藥，24h內(nèi)可重復(fù)應(yīng)用2～4次。驚厥控制后，仍應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用抗驚厥藥物，直至熱退為止。苯巴比妥是維持治療的首選藥物。
5.3 預(yù)防治療：目前對FS有2種有效的預(yù)防性治療方法：①持續(xù)給予苯巴比妥（ PB）或丙戊酸鈉（VPA）；②短程給予（DZP）栓劑、糖漿或片劑。有證據(jù)顯示苯巴比妥和丙戊酸鈉能有效阻止復(fù)雜性FS再發(fā)，但無證據(jù)表明抗癲癇治療能阻止隨后的癲癇發(fā)生，復(fù)雜性FS也多隨年齡增長消失，加之抗癲癇藥物的不良反應(yīng)，如肥胖等，因而不推薦應(yīng)用抗癲癇藥物。短程DZP預(yù)防FS已為眾多兒科醫(yī)師接受，目前在預(yù)防對象的選擇和DZP的使用劑量上尚有爭議。大部分學(xué)者認(rèn)為選擇2次以上FS患兒為預(yù)防對象比較合理。
關(guān)于每次使用DZP的劑量，大部分學(xué)者主張每次使用0.5mg/kg，對初發(fā)年齡在2歲以上及既往復(fù)發(fā)2次以下的FS患兒，每次DZP0.2mg/kg間隔使用是安全有效的預(yù)防方法。對首次單純性FS可不進(jìn)行預(yù)防性治療。但對具有多種復(fù)發(fā)危險因素的FS患兒，即使是首次，也應(yīng)考慮預(yù)防性治療；對復(fù)發(fā)2次以上，同時又存在數(shù)種危險因素的FS患兒，應(yīng)使用較大劑量DZP。在使用DZP時應(yīng)同時使用退熱劑并積極有效地控制原發(fā)病。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 維生素基因表達(dá)與沉默調(diào)控
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2012.08.554 文章編號：1004-7484（2012）-08-2858-02
作為外部因子的各種營養(yǎng)成分與人類基因的表達(dá)與沉默，它們之間相互作用主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面營養(yǎng)成分的攝入量影響了人類基因的表達(dá)與沉默；另一方面基因表達(dá)結(jié)果又影響了營養(yǎng)成分的代謝途徑和代謝效率，并決定了個體對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量。隨著二十世紀(jì)后半葉分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞營養(yǎng)學(xué)等理論的迅速發(fā)展，科學(xué)界對維生素調(diào)控基因表達(dá)的方式、途徑和作用機(jī)制都得到了不斷揭示，其重要性受到了人們越來越多的關(guān)注。
維生素調(diào)控和影響基因表達(dá)的主要方式是維生素作為酶的輔助因子參與基因表達(dá)，作為酶的輔助因子參與基因表達(dá)的維生素中最典型的維生素莫過于VH，又被稱為輔酶R或者生物素，除了直接參與D-C6H12O6異生作用的代謝外，VH還可以參與合成脂肪酸或者氨基酸的代謝過程。在參與四種羧化酶催化作用時，VH主要起到輔基的作用，即乙酰輔酶AacetylCoA輔酶A、3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶、丙酮羧化酶、羧化酶丙酰輔酶A。飲食是哺乳動物VH的唯一來源，腸粘膜內(nèi)存在的輔酶R酶能夠進(jìn)行蛋白結(jié)合VH切分。Maeda等（1996）試驗報道，大鼠輔酶輔酶R充足組中OTC的活力明顯高于輔酶R缺乏組，輔酶R充足組肝臟內(nèi)的氨基酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶OTC在基因表達(dá)過程中比輔酶R缺乏組高40%。這就說明在缺乏VH的條件下會導(dǎo)致OTC活力降低和OTCm核糖核酸數(shù)量減少。
維生素作為一些蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子的組成部分，調(diào)控多種基因的表達(dá)，對基因的表達(dá)產(chǎn)生重要影響，這里以維生素A在脫氫酶作用下氧化代謝產(chǎn)物視黃酸為例子。視黃酸受體是能夠和視黃酸進(jìn)行特異結(jié)合的細(xì)胞核內(nèi)受體，是類固醇激素類細(xì)胞核受體中的一種，存在于細(xì)胞核內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)控制范圍內(nèi)，目前，已知受其調(diào)節(jié)控制的基因數(shù)量已經(jīng)達(dá)到五十多種，視黃酸可以調(diào)控基因表達(dá)，減弱上皮細(xì)胞向鱗片狀的分化，增加上皮細(xì)胞生長因子受體的數(shù)量，它與脫氧核糖核酸連接及調(diào)節(jié)基因表達(dá)的受體結(jié)合以維持上皮組織和各種其他組織的導(dǎo)向分化，其中相當(dāng)重要的就是生長因子IGFs和生長激素，視黃酸受體和視黃酸結(jié)合后能夠啟動調(diào)節(jié)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，從而控制細(xì)胞的分化與細(xì)胞的生長。
VA氧化分解產(chǎn)生的視黃醛與細(xì)胞核的視黃酸受體結(jié)合可以調(diào)節(jié)特異基因的表達(dá)。視黃醛的受體主要有三種，并且其受體的基本結(jié)構(gòu)相同，受體蛋白都存在著A、B、C、D、E、F等模式不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域，A區(qū)、B區(qū)是不依賴配體就可以進(jìn)行特異性轉(zhuǎn)錄激活的自調(diào)節(jié)功能區(qū)，其中C區(qū)為脫氧核糖核酸結(jié)合域，重點參與脫氧核糖核酸的順序的識別，E區(qū)是配體結(jié)合區(qū)。
Hox基因（同源異性盒基因）是發(fā)育基因，從時間以及空間上協(xié)調(diào)和調(diào)控生物體的生長與發(fā)育，視黃酸能夠通過控制Hox基因來影響生物胚胎的發(fā)育。筆者對脊椎動物中同源異性盒基因（Homeoboxgenes）研究中發(fā)現(xiàn)，Hox同源異性盒基因編碼的脫氧核糖核酸有與視黃酸受體結(jié)合點位，在胚胎發(fā)育過程中起著非常重要的作用。目前脊椎動物發(fā)育過程的分子機(jī)制已取得了長足進(jìn)展，常借助隨機(jī)或定標(biāo)導(dǎo)入基因的方法，引起生物體“獲得”或“失去”功能的突變，來研究同源異性盒基因的功能，這些研究有望揭開胚胎發(fā)育過程中分子調(diào)控的機(jī)制。一個受精卵如何發(fā)育分化成個體？CRABP（視黃酸結(jié)合蛋白），可以在細(xì)胞漿內(nèi)和細(xì)胞核之間自由來往，并且把視黃酸運送到細(xì)胞核內(nèi)染色體的受置上，然后再返回細(xì)胞漿內(nèi)，視黃酸和其受體在進(jìn)行結(jié)合后就具有了啟動和調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的功能，從而控制細(xì)胞的生長和分化，并最終分化形成不同的組織和器官。這樣，就按照遺傳圖譜的指令形成了完整的生物體。此時，具有一維結(jié)構(gòu)的脫氧核糖核酸的遺傳信息就成為了具有三維結(jié)構(gòu)的胚胎，并最終發(fā)育成為具有思維結(jié)構(gòu)的生命。在生物發(fā)育中，作為蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子的重要組成，視黃酸可以影響相當(dāng)多的基因表達(dá)。作為細(xì)胞核內(nèi)的受體，視黃酸可以和染色體脫氧核糖核酸結(jié)合從而進(jìn)行調(diào)控基因表達(dá)，視黃酸受體通過結(jié)合視黃酸被激活，然后針對受到調(diào)控的遺傳信息產(chǎn)生“扳機(jī)”效應(yīng)。動物實驗表明，維生素A可以對IGF系統(tǒng)產(chǎn)生影響，飼喂缺乏維生素A的飼糧一段時間，1日齡的日本公鵪鶉與對照組相比，血清中IGF-Im核糖核酸的水平下降了22%，同時，、肺、肝臟和心臟中的IGF-Im核糖核酸水平也下降了21%-52%。
VC可以影響阿樸蛋白A-Ⅰ基因的表達(dá)：Ikeda（1996）實驗表明，VC缺乏組血清阿樸蛋白A-Ⅰ濃度降低，VC正常組肝臟內(nèi)阿樸蛋白A-Ⅰm核糖核酸水平比VC缺乏組升高了40%。在實驗中對VC缺乏組與VC充足組進(jìn)行比較，肝臟內(nèi)阿樸蛋白A-Ⅰ基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的速率沒有明顯的區(qū)別，這說明VC是在轉(zhuǎn)錄后影響阿樸蛋白A-Ⅰ基因的表達(dá)。由于肝臟阿樸蛋白A-Ⅰm核糖核酸與肝臟VC濃度之間存在著非常密切的關(guān)系，因此VC能夠促進(jìn)肝臟阿樸蛋白A-Ⅰm核糖核酸的穩(wěn)定。目前，人類還沒有弄清楚VC缺乏調(diào)節(jié)肝臟阿樸蛋白A-Ⅰ合成的原理。但是無論其原理怎樣，人類已經(jīng)通過實驗證明了VC確實可以對肝臟阿樸蛋白A-Ⅰm核糖核酸的水平產(chǎn)生一定的影響，并且使針對轉(zhuǎn)錄之后的水平起到一定的作用。
VD是通過脫氧核糖核酸結(jié)合蛋白在基因水平上對蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行調(diào)節(jié)的。在細(xì)胞核內(nèi)和VDR（VD受體蛋白）相結(jié)合，VDR大于包含100個左右的氨基酸殘基。目前VDR主要存在在34種結(jié)構(gòu)和功能不相同的細(xì)胞內(nèi)部，并且很可能參與構(gòu)成了細(xì)胞核。這是由于每一個細(xì)胞都必須通過二價鈣離子的轉(zhuǎn)運對其新陳代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，而合成鈣結(jié)合蛋白就必須VD參與其中，VD還能調(diào)控其他諸如降血糖素、白細(xì)胞介素Ⅰ、骨鈣素、Ⅰ型膠原蛋白等基因的轉(zhuǎn)錄。VD的活性形式是1，25（OH） 2D3。1，25（OH）2D3是一種固醇類激素，該激素的生物學(xué)活性通常受到細(xì)胞內(nèi)特定的受體進(jìn)行介導(dǎo)。VD對相關(guān)基因的調(diào)控表現(xiàn)在：①維生素D對骨代謝具有調(diào)控作用。1，25（OH）2D3可以對靶細(xì)胞核內(nèi)具有高度特異性的VDR產(chǎn)生作用，從而實現(xiàn)對血鈣以及骨正常鈣化進(jìn)行調(diào)節(jié)。VDR是目前已經(jīng)知道的調(diào)節(jié)OC（骨鈣素）的組成單位，通過1，25（OH）2D3進(jìn)行介導(dǎo)的骨鈣素轉(zhuǎn)化與表達(dá)是通過VDR上的脫氧核糖核酸結(jié)合區(qū)以及靶基因啟動子旁邊的反應(yīng)元件，也就是VDRE（VD反應(yīng)元件）之間的相互作用，這樣就可以改變部分位置的超螺旋狀態(tài)控制基因的表達(dá)來完成的（Staal等，1996）。②水平比較高的1，25（OH）2D3能夠抑制甲狀旁腺素進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄。在1，25（OH）2D3的作用下，原代培養(yǎng)鼠甲狀旁腺主細(xì)胞中甲狀旁腺素m核糖核酸水平以及甲狀旁腺素的分泌水平明顯降低。1，25（OH）2D3能夠通過降低P2增強(qiáng)子活性降低PTHR（甲狀旁腺素受體）基因表達(dá)為m核糖核酸的水平（Amizuka等，1999）。
VE又稱生育酚，是人類必需的維生素之一，VE生物活非常重要。α-生育酚是VE主要活性形式之一，在人的肝臟內(nèi)α-TTP（α-生育酚轉(zhuǎn)運蛋白，α-tocopherol transfer protein）在基因表達(dá)過程中不會受到日糧α-生育酚影響，但是，日糧中的蛋白質(zhì)不充足常常會影響到這種基因的表達(dá)（Huang和Shaw，1998）。α-生育酚能夠通過抑制自由基的生成，使核算內(nèi)切酶難以活化，從而加快清除受損脫氧核糖核酸等一些復(fù)雜的途徑，減輕自由基對于細(xì)胞膜中的多種物質(zhì)造成損傷，如：不飽和脂肪酸、細(xì)胞骨架、膜內(nèi)含有豐富巰基的蛋白質(zhì)成分、核酸等細(xì)胞膜內(nèi)物質(zhì)（于芳，2002）。α-生育酚對部分基因的調(diào)控表現(xiàn)在：①在日糧中加入α-生育酚能夠降低活性氧的水平，降低由于活性氧誘發(fā)引起的脫氧核糖核酸損傷。α-生育酚可以抑制CD36基因m核糖核酸以及蛋白質(zhì)的表達(dá)，能夠降低動脈平滑肌內(nèi)脂蛋白的氧化，抑制泡狀細(xì)胞的形成，因此可以有效抑制動脈硬化（Ricciarelli等，2000）。②α-生育酚能清除細(xì)胞內(nèi)NO和OH，從而阻止它們對堿基的破壞。③α-生育酚可以通過降低金屬離子對脫氧核糖核酸的加合作用抑制染色體變化，鉻離子能夠引起脫氧核糖核酸和核糖核酸單鏈斷裂，α-生育酚可以抑制鉻引發(fā)的脫氧核糖核酸和核糖核酸損傷。另外，α-生育酚能夠誘發(fā)角質(zhì)細(xì)胞內(nèi)熱蛋白基因HSP70的正確表達(dá)，這說明α-生育酚對由鉻離子引發(fā)的基因毒性存在著保護(hù)作用，如果存在鐵離子，VE可以減少雙氧水誘發(fā)的脫氧核糖核酸的加合作用。④α-生育酚還可以抑制c-Myc基因表達(dá)，從而誘導(dǎo)導(dǎo)致白血病細(xì)胞的凋亡，從而抑制導(dǎo)致白血病細(xì)胞的增多繁殖等多項功能。
VK族化合物是2-甲基-1，4-萘醌系列衍生物，包括VK1、VK2、VK3。VK對部分基因的調(diào)控表現(xiàn)在：①VK在體內(nèi)可以以輔酶的形式發(fā)揮作用，來完成對凝血因子的調(diào)控。VK輔酶活性的形式是KH2（氫醌），可以被分子氧氧化，生成KO（環(huán)氧化合物）提供能量，從而使底物蛋白谷氨酸殘基的γ位和CO2結(jié)合，生成γ-羧化谷氨酸，KO類型的VK在二硫醇依賴性還原酶的作用下，會重新生成KH2的形式，這樣就可以構(gòu)成體內(nèi)”VK2循環(huán)”。凝血抑制因子蛋白C，X，Z以及肝源性凝血因子Ⅱ，Ⅻ，Ⅳ，Ⅹ等物質(zhì)肝臟內(nèi)翻譯合成后并沒有活性，在VK與谷氨酸羧化酶的共同作用下，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的谷氨酸殘基被轉(zhuǎn)化為γ-羧化谷氨酸殘基，凝血因子等蛋白被激活γ-羧化谷氨酸殘基與Ca2+化合后可以引發(fā)Ca2+，磷脂，蛋白質(zhì)三者之間的相互作用，進(jìn)而激發(fā)凝血反應(yīng)。②VK和可以調(diào)控VK依賴性骨蛋白。VK依賴性骨蛋白中骨鈣素的合成受VK與VD的共同調(diào)節(jié)，VK參與蛋白質(zhì)的翻譯后羧化修飾過程。
所有的維生素對基因表達(dá)都會產(chǎn)生一定的影響，而且有些是直接參與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)，維生素對基因表達(dá)的調(diào)控作用匯總?cè)缦拢篤A作用于VA受體基因位點，促進(jìn)蛋白轉(zhuǎn)錄與翻譯；VB1作用于所有基因，作為TPP的組成部分，參與生物能量代謝；VB2作用于所有基因，作為FAD的組成部分，參與ATP合成；VB3煙酸作用于所有基因，作為NAD的組成部分，參與ATP合成；VB6作用于所有基因，促進(jìn)轉(zhuǎn)氨酶表達(dá)，促進(jìn)嘌呤和嘧啶合成；VC作用于羥化酶受體基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)原膠原蛋白轉(zhuǎn)錄；VD作用于類固醇受體基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)鈣結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)錄；VE作用于所有基因，保護(hù)脫氧核糖核酸，防止被自由基破壞；VK凝血酶原，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄后谷氨酸殘基羧化；葉酸促進(jìn)脫氧核糖核酸，核糖核酸轉(zhuǎn)錄與翻譯，促進(jìn)嘌呤和嘧啶合成。
綜上所述，多種維生素對人類基因組中的成千上萬個基因的表達(dá)與沉默所產(chǎn)生的影響進(jìn)行了初步的闡述，筆者認(rèn)為將來對維生素影響基因表達(dá)相關(guān)的研究，主要從以下三個方面入手：①維生素影響基因表達(dá)，從而影響人類新陳代謝途徑及生理機(jī)能，其中包括其缺乏癥和中毒癥的具體分子作用機(jī)制；②維生素影響基因表達(dá)進(jìn)而影響人類健康水平的具體分子機(jī)制；③維生素與其他營養(yǎng)素（如蛋白質(zhì)、必需氨基酸、必需脂肪酸、碳水化合物、微量營養(yǎng)元素等）的共同作用，影響基因表達(dá)過程中的相互作用關(guān)系的具體分子機(jī)制。
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【關(guān)鍵詞】 脊柱炎，強(qiáng)直性；遺傳；人類白細(xì)胞抗原B27；腫瘤壞死因子-α；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶；白細(xì)胞介素；綜述
doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2016.02.019
強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種類風(fēng)濕因子陰性的慢性炎癥性疾病，同時也是一種系統(tǒng)性、自身免疫性疾病。AS主要引起包括中軸骨、外周關(guān)節(jié)、消化及心血管系統(tǒng)等多個器官、系統(tǒng)功能障礙，疾病晚期更可致脊柱、關(guān)節(jié)強(qiáng)直畸形，致殘率高，嚴(yán)重影響患者生活。目前，本病的發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚，可能與遺傳和環(huán)境等多種因素有關(guān)。自1973年Breweton等[1-2]證實人類白細(xì)胞抗原B27（HLA-B27）基因與AS呈強(qiáng)相關(guān)性后，對AS遺傳因素的研究就越來越多。隨著家族性發(fā)病研究的深入，Brown等[3]發(fā)現(xiàn)，AS發(fā)病危險性下降比單基因顯性遺傳性疾病要快得多，理論上，單基因顯性遺傳性疾病每增加一代，其子代的發(fā)病概率會減半，而AS的發(fā)病率下降的速度要快得多，據(jù)此認(rèn)為，AS發(fā)病可能存在其他基因參與。隨著分子遺傳學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全基因掃描證實AS是以HLA-B27為主要易感基因的多基因遺傳病。關(guān)于AS遺傳相關(guān)基因的研究進(jìn)展，前人已有較為詳盡的論述，本文在前人基礎(chǔ)上總結(jié)近些年來的研究成果及新觀點，做進(jìn)一步論述。
1 HLA-B27分子
HLA-B27基因?qū)儆谌祟怣HC-I類分子B位點上的等位基因，位于第6號染色體短臂上，表達(dá)于所有有核細(xì)胞的表面。HLA-B27是人類基因組中的一個等位基因，具有高度多態(tài)性。通過流行病學(xué)調(diào)查及家族聚集現(xiàn)象分析發(fā)現(xiàn)，在AS患者中，HLA-B27陽性率為80%～95%，而在一般人群HLA-B27的陽性率僅為5%～10%[4]；AS患者常常出現(xiàn)家族聚集的現(xiàn)象，雙生子研究結(jié)果顯示，AS遺傳度高達(dá)90%；Brown等[3]在歐洲人群中進(jìn)行雙生子研究發(fā)現(xiàn)，同卵雙胞胎AS的發(fā)病一致率為63%，而異卵雙胞胎的發(fā)病一致率則降至12.5%；另外還發(fā)現(xiàn)在不同親緣關(guān)系的親屬中AS的再發(fā)風(fēng)險也不相同，一級親屬的再發(fā)風(fēng)險率為8.2%，二級親屬的再發(fā)風(fēng)險率降為1.0%，三級親屬的再發(fā)風(fēng)險率則低至0.7%。根據(jù)這些流行病學(xué)與家系分析結(jié)果，有理由相信HLA-B27是AS的致病基因。
HLA-B27與AS發(fā)病的高度相關(guān)性已得到證實，也被學(xué)者們廣泛認(rèn)同，甚至有學(xué)者在AS的診斷[5]與治療方面對HLA-B27進(jìn)行深入研究，以期達(dá)到對AS患者早發(fā)現(xiàn)、早治療的目的。
雖然HLA-B27被認(rèn)為與AS的發(fā)病呈強(qiáng)相關(guān)性；但HLA-B27如何導(dǎo)致AS發(fā)病，至今仍沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。近年來，威康信托基金會病例控制協(xié)會（WTCCC）的一項全基因組關(guān)聯(lián)分析提示，ANTXR2、PTGER4、CARD9及TBKBP1等基因很大可能參與此過程的發(fā)生[6]。國內(nèi)學(xué)者古潔若研究團(tuán)隊針對青少年發(fā)病的AS（JAS）的研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)金屬蛋白酶-3（matrix metallopeptidase-3，
MMP-3）、可溶性核因子κB受體活化因子配基（soluble receptor activator of nuclear factor-κB ligand，sRANKL）在HLA-B27陽性的活動性JAS患者的血清中明顯增高，而骨保護(hù)素（osteoprotegerin，OPG）也有輕微升高，從而得出MMP-3、sRANKL及OPG參與HLA-B27陽性的活動性JAS發(fā)病的結(jié)論，并認(rèn)為炎癥反應(yīng)在破壞JAS病程中sRANKL/OPG系統(tǒng)平衡起到了關(guān)鍵作用[7]。目前，HLA-B27導(dǎo)致AS發(fā)病的相關(guān)發(fā)病機(jī)制有如下假說。①連鎖不平衡假說：認(rèn)為HLA-B27不是AS的直接致病基因，僅與致病基因處于連鎖不平衡狀態(tài)，即為遺傳標(biāo)志。但隨著生物信息、全基因組關(guān)聯(lián)等技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用，目前主流觀點還是認(rèn)為HLA-B27是AS的主要遺傳易感基因。②分子模擬假說[8]：認(rèn)為微生物的某些生物分子與人體自身抗原具有同源或相似的抗原表位，HLA-B27識別微生物肽抗原表位并呈遞給毒性T淋巴細(xì)胞，致使部分T淋巴細(xì)胞發(fā)生交叉免疫，從而導(dǎo)致自身損害及炎癥反應(yīng)。盡管以往對于AS發(fā)病的遺傳因素，特別是HLA-B27的研究較多，但近些年感染及環(huán)境因素對AS發(fā)病影響的研究也漸見端倪。不少學(xué)者在這種微生物與遺傳因素相結(jié)合的致病途徑方面做了大量工作[8]，通過人體及動物實驗證實，腸道細(xì)菌產(chǎn)生的多肽類抗原可誘導(dǎo)HLA-B27生成，生成的HLA-B27可交叉識別致脊柱關(guān)節(jié)炎類的細(xì)胞角化蛋白，從而引起疾病發(fā)生。該模式以多因素致病思路考慮AS的發(fā)病原因，為AS發(fā)病機(jī)制的研究提供新思路。③錯誤折疊蛋白應(yīng)答假說[9]：認(rèn)為HLA-B27分子的重鏈常易發(fā)生錯誤折疊，錯誤折疊的重鏈可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)聚集形成二聚體甚至多聚體，致使NF-κB活化并誘導(dǎo)炎癥因子產(chǎn)生。該機(jī)制試圖從分子水平闡明AS的發(fā)病原理，由于HLA-B27重鏈折疊速度較慢，很容易發(fā)生錯誤折疊；而錯誤折疊的原因很可能與環(huán)境、微生物抗原刺激及細(xì)胞因子[如腫瘤壞死因子-α（tumor nerosis facter-α，TNF-α）及γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）]密切關(guān)系。相關(guān)研究有待進(jìn)一步開展。此外，T細(xì)胞受體庫假說、免疫耐受失敗假說[10]、重鏈結(jié)構(gòu)重組假說[11]、致關(guān)節(jié)炎肽假說[12]、同源二聚體假說等，各種假說試圖從不同角度、不同機(jī)制闡述AS的發(fā)病機(jī)制，可能其中某些機(jī)制之間存在相互聯(lián)系，共同導(dǎo)致AS的發(fā)病，最終機(jī)制還有待進(jìn)一步驗證。
2 TNF-α分子
TNF是由單核-巨噬細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞分泌產(chǎn)生的，參與多種免疫疾病及炎癥反應(yīng)的一類細(xì)胞因子[13]，其基因位于6號染色體短臂p21區(qū)域內(nèi)，包含于HLA-Ⅲ基因中。TNF-α主要通過炎性蛋白S100 A8和A9抑制一些髓源性細(xì)胞的分化及其活性，致使體內(nèi)部分炎癥細(xì)胞（T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞）功能失調(diào)[14]，從而引起免疫介導(dǎo)炎性過程，TNF Ⅰ型受體和TNF Ⅱ型受體在此過程中參與免疫調(diào)控及細(xì)胞分裂等生物學(xué)行為。1995年，Braun等[15]通過對AS患者關(guān)節(jié)液的研究發(fā)現(xiàn)，AS患者骶髂關(guān)節(jié)液中TNF-α mRNA明顯高于正常人群，開啟了AS與TNF-α之間聯(lián)系的研究。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，陳蕊雯等[16]2004年通過直接測序和PCR技術(shù)對TNF-α基因啟動子SNPs進(jìn)行基因分型，首次報道了中國漢族人群中AS患者的TNF-α-857C/T（rs179 972 4）的等位基因、基因型與正常人存在著顯著性差異，而且TNF-α-857T對AS的致病性為不依賴于HLA-B27獨立易感因素。相似的結(jié)果也被朱小泉等[17]報道，TNF-α-850C/T基因為中國汕頭人群AS發(fā)病的易感基因。有學(xué)者認(rèn)為，TNF-α-850C/T很可能與TNF-α-857C/T（rs179 972 4）是同一個基因位點。隨后，學(xué)者們各自通過不同方法證明了TNF-α與AS發(fā)病的關(guān)聯(lián)性。梅永君等[18]通過PCR技術(shù)對TNF-α啟動子進(jìn)行擴(kuò)增并測序，結(jié)果TNF-α調(diào)控區(qū)域-857位點CT等位基因變異顯著增多，從而也證明TNF-α啟動子基因多態(tài)性可能與AS的發(fā)病有關(guān)。張璐
等[19]通過ELISA及RT-PCR技術(shù)對外周血單核細(xì)胞中TNF-α mRNA表達(dá)量進(jìn)行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AS患者的TNF-α表達(dá)量高于健康人群，提示TNF-α是AS發(fā)病機(jī)制中的重要細(xì)胞因子。近年來，臨床上應(yīng)用TNF-α IgG1單克隆抗體infliximab以及受體融合蛋白etanercept改善AS患者脊柱活動度、脊柱與關(guān)節(jié)功能及肌肉附著點炎癥[20]，從而提高患者生活質(zhì)量，取得了良好的臨床效果，進(jìn)一步證明TNF-α在AS的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用。WTCCC的全基因組關(guān)聯(lián)研究[6]及動物實驗[21]提示，TNF通路參與AS發(fā)病可能與淋巴毒素β受體（lymphotoxin beta receptor，LTBR）、1型腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor 1，TNFR1）（rs116 161 88）及TBKBP1或LTBR-TNFRSF1A有關(guān)，而非TNF基因直接作用所致；但LTBR、TNFRSF1A基因多態(tài)性與AS發(fā)病機(jī)制中的作用有待進(jìn)一步證實。當(dāng)然，對于TNF-α與AS發(fā)病的研究，不同學(xué)者的研究結(jié)果并不完全一致，有時甚至出現(xiàn)相反的結(jié)果[22]；但多數(shù)研究支持TNF-α為AS的致病基因[13-18]。陳銀河等[23]通過對9篇國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果的Meta分析得出結(jié)論，TNF-α基因啟動子-857位點CC基因型、C和T等位基因與AS易感性有關(guān)聯(lián)性，攜有T等位基因者患AS的風(fēng)險明顯增高。
3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶1（endoplasmic reticulum aminopeptidase 1，ERAP1）
ERAP1是近些年對AS發(fā)病研究的一項重要發(fā)現(xiàn)，ERAP1有2種主要的生理功能：①參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)抗原肽的修飾，使其易于被MHC-I類分子提呈[24]；②參與解離細(xì)胞表面的前炎癥因子白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6和TNF的膜受
體[25]，使之脫離胞膜形成可溶性細(xì)胞因子受體，改變細(xì)胞因子、細(xì)胞因子膜受體以及可溶性體三者之間的相對濃度和數(shù)量，從而調(diào)節(jié)免疫平衡[26]。
天然的TNFR有2種存在形式，即mTNFR和sTNFR，sTNFR主要為mTNFR的胞外結(jié)構(gòu)區(qū)部分在ERAP1的作用下脫落而來，sTNFR與TNF具有高親和力而不具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，因而天然的sTNFR是TNF-α的強(qiáng)抑制劑。同時，sTNFR也可作為TNF-α的載體或緩沖劑以穩(wěn)定TNF-α活性，甚至增強(qiáng)其功能。可見，體內(nèi)TNFR、mTNFR和sTNFR三者之間的動態(tài)平衡有賴于sTNFR的性質(zhì)及其對TNF-α的雙重影響，ERAP1在該動態(tài)平衡系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，ERAP1與銀屑病等免疫疾病的發(fā)病有關(guān)[27-28]。Wall等[29]在AS、Crohn病、潰瘍性結(jié)腸炎患者及正常人群的對照研究中發(fā)現(xiàn)，ERAP1基因的某些SNPs與AS呈明顯相關(guān)性，這些SNPs在Crohn病、潰瘍性結(jié)腸炎患者及正常人群中也能被檢測出；但結(jié)果證明兩者間沒有相關(guān)性，從而得出ERAP1為AS患者的一個發(fā)病因素的結(jié)論。WTCCC全基因組關(guān)聯(lián)分析[6，30]提示，ERAP1基因可能是AS的致病基因，研究表明，ERAP1基因與HLA-B27陽性的AS患者發(fā)病呈明顯正相關(guān)性，而在HLA-B27陰性患者中無該相關(guān)關(guān)系。該結(jié)果提示ERAP1基因與HLA-B27基因在AS發(fā)病過程存在著協(xié)同作用，在HLA-B27陽性AS患者病程中，ERAP1可能對抗原肽發(fā)揮剪切與呈遞作用；而HLA-B27陰性AS患者的發(fā)病模式可能存在著不同的機(jī)制。Armaka等[21]動物實驗也證實TNF過度表達(dá)足以引起脊柱關(guān)節(jié)病，表明促炎性細(xì)胞因子過度表達(dá)即可引起AS的發(fā)病。近年來，基因間交互作用在研究ERAP1引起AS發(fā)病方面應(yīng)用較多，除HLA-B27外，還有HLA-Cw等，為進(jìn)一步研究AS發(fā)病機(jī)制的研究提供了新的研究思路[31]。
4 IL與輔T細(xì)胞17（helper T cell 17，Th17）通路
IL是一類由多種細(xì)胞產(chǎn)生并可作用于多種細(xì)胞的炎癥因子。Th是體內(nèi)一類重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，對機(jī)體的特異性免疫和非特異性免疫都具有重要的調(diào)節(jié)功能。Th17是Th細(xì)胞的一個亞群，可分泌釋放IL-17、IL-6、IL-22、IL-26、IFN-γ及TNF-α等細(xì)胞因子；而IL-17被認(rèn)為是Th17最為特異的免疫應(yīng)答產(chǎn)物。近年的研究證明，IL-17與IL-23聯(lián)合Th17免疫通道在免疫性疾病，如AS、銀屑病等的發(fā)病過程中起著重要作用[32]；而通過藥物阻斷IL-17、IL-23通道對AS的治療有效[33]。據(jù)此可認(rèn)為，IL-17和IL-23在AS等免疫性疾病的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。體內(nèi)外實驗證明，人類Th17細(xì)胞的分化很大可能是在IL-6、IL-21、
IL-23的調(diào)節(jié)下被IL-23、IL-1β及TGF-β誘導(dǎo)分化產(chǎn)生，生成的Th17細(xì)胞可在IL-17F、IL-22、IL-26等調(diào)節(jié)下產(chǎn)生IL-17A，IL-17A是導(dǎo)致AS發(fā)病最直接的細(xì)胞因子[32]。Lories等[34]研究也認(rèn)為，人體在微生物抗原、腸道菌群的改變、HLA-B27未折疊蛋白反應(yīng)，以及來自生物力學(xué)的壓力等因素的作用下可導(dǎo)致IL-23的表達(dá)。IL-23的表達(dá)刺激機(jī)體Th17等特異性T細(xì)胞的分化，Th17進(jìn)一步分泌釋放IL-17、IL-22等炎癥介質(zhì)。其中，IL-17引起機(jī)體的一系列炎癥反應(yīng)，如骨的侵蝕，皮膚、滑膜的炎癥；而IL-22則可引起AS等疾病骨質(zhì)增生的病理過程。這一發(fā)病模式可以合理解釋AS等脊柱關(guān)節(jié)病骨破壞與骨質(zhì)增生2種病理過程同時存在的臨床表現(xiàn)。Shen等[35]研究認(rèn)為，編碼前列腺素E受
體4（encoding prostaglandin E receptor 4，PTGER4）可通過誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-23、IL-17及促進(jìn)Th17細(xì)胞生成引起AS，而該過程可能還包括TNF通路的參與。全基因組關(guān)聯(lián)研究已經(jīng)證明，IL-23R編碼基因的變異是AS等自身免疫性疾病的重要致病因素[36]。WTCCC的一項病例對照研究發(fā)現(xiàn)，IL-23R的7個SNPs與AS呈現(xiàn)明顯相關(guān)性，其中rs112 090 32、rs112 090 26及rs104 896 29顯示出與AS的發(fā)病呈強(qiáng)相關(guān)性[37]。Duan等[38]也認(rèn)為，IL-23R基因內(nèi)的多個SNPs參與AS的發(fā)病。近幾年，國內(nèi)很多學(xué)者對IL-23R做了大量研究。張吉林等[39]采用PCR-RFLP方法對吉林人群AS患者的IL-23R基因SNPs進(jìn)行檢測及其與AS發(fā)病之間的關(guān)系分析，得出結(jié)論，IL-23R基因rs751 784 7和rs104 896 29位點的多態(tài)性與吉林人群AS發(fā)病有關(guān)。多區(qū)域、多人種及更大樣本量的研究將為IL-23R對AS的致病位點的尋找與確定提供更有力的支撐，也是AS致病機(jī)制研究所必須的步驟。
隨著對AS發(fā)病原因的研究越來越多，學(xué)者們先后研究了一些可能與AS發(fā)病有關(guān)的基因：參與調(diào)控破骨細(xì)胞分化成熟的OPG系統(tǒng)基因[40]；調(diào)節(jié)多種免疫性疾病的Toll樣受體4（TLR4）基
因[41]；免疫球蛋白超家族成員Fc受體同系物（FcRL）[42]；參與免疫反應(yīng)的微小RNA（micro
RNA），如microRNA-181及microRNA-495[43]。
此外，還有轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）、RUNX3、
KIF21B，以及細(xì)胞色素P450 2D6（CYP2D6）等。但是，這些基因目前還處于小范圍內(nèi)研究，可靠性有待于進(jìn)一步驗證。
5 結(jié) 語
AS可能是由多種病因共同導(dǎo)致的結(jié)果，遺傳、環(huán)境、感染、免疫功能紊亂、藥物等因素可能都是AS的致病原因，而遺傳因素被認(rèn)為是致使AS發(fā)病最重要的因素；但其具體機(jī)制至今仍不十分清楚，各種假說也未被充分證明。生物技術(shù)的不斷發(fā)展，研究方法的逐步更新，將為病因研究提供更多思路和途徑，為各種分子生物學(xué)與遺傳學(xué)機(jī)制及信號通路的研究提供技術(shù)支撐。各學(xué)科之間合作的日益加強(qiáng)，使更大樣本與多人種的研究與對比成為研究趨勢，將為各種致病基因的尋找提供更有說服力的證據(jù)。病因與發(fā)病機(jī)制的研究最終將使降低發(fā)病率、早診斷、早治療成為可能。
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心音的非線性時間序列分析董筠樓正國(6)
麻醉期心率變異性的分形特性分析劉曉芳葉志前劉群芳(10)
全血膽固醇生物傳感器廖靜敏胡貴權(quán)李光(14)
灌流腎臟的生理功能動態(tài)變化殷勝勇葛霽光郭淼(18)
灌流過程中胞內(nèi)Ca^2＋動態(tài)變化研究郭淼葛霽光(22)
物質(zhì)經(jīng)角質(zhì)層轉(zhuǎn)運的唯象分析包家立葛霽光王紅(26)
基于模型的乳腺X線圖像胸肌分割算法研究徐偉棟嚴(yán)勇夏順仁(29)
5公斤以下嬰兒先天性心臟病體外循環(huán)的探討胡建玲楊秀月林茹朱雄凱舒強(qiáng)(43)
人工晶狀體調(diào)制傳遞函數(shù)研究金成鵬劉曉玲王小娟陶育華周傳清(36)
國產(chǎn)久靈全熱解碳雙葉瓣膜跨瓣壓差的研究徐嗣衛(wèi)陳如坤陳芳董愛強(qiáng)(39)
檢驗醫(yī)學(xué)
浙江省350所醫(yī)院檢驗科出、凝血檢測概況和存在問題及對策張偉民王伯昌(47)
測定腎小球濾過率的靈敏指標(biāo)：ChstatinC李清華(49)
綜述
血清膽紅素濃度與冠心病關(guān)系的研究進(jìn)展陳清江施步程程心培(53)
對確定我國電磁場暴露限值依據(jù)的探討許正平姜槐(56)
講座
遙測心電圖和電話心電圖的臨床醫(yī)學(xué)與工程 應(yīng)用
浙江省衛(wèi)生信息化建設(shè)簡介葛忠良(3)
韓國推行PACS系統(tǒng)的現(xiàn)狀與經(jīng)驗KimJongHyo(7)
北京大學(xué)人民醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理整體解決方案研究何雨生(8)
信息整合與信息孤島姚志洪(10)
福州總醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)的經(jīng)驗與體會陳金雄劉雄飛王慶森(14)
馬來西亞醫(yī)院信息化介紹及數(shù)據(jù)倉庫黃來恩BrianBong(18)
遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)的發(fā)展應(yīng)用和展望蔣金根(24)
數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中信息交換的標(biāo)準(zhǔn)問題徐廬生(32)
PACS的科學(xué)評估宋健寧(37)
PACS及支撐硬件評估葉志前(42)
數(shù)字化放射科成本／效益分析——三年數(shù)字化運行和管理結(jié)果繆競陶(48)
PACS項目評估標(biāo)準(zhǔn)敬晏郝富德(51)
醫(yī)學(xué)信息學(xué)—本體與解決問題方法—知識整合論包含飛(56)
醫(yī)學(xué)圖像分析羅永剛宋余慶(62)
臨床實驗室信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)楊大千徐根云朱陽軍(70)
醫(yī)院綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)周慶利(74)
PACS建設(shè)的應(yīng)用體會林海濤(78)
我院RIS／PACS系統(tǒng)建設(shè)體會王晉宏陳再智(79)
數(shù)字化醫(yī)院中的PACS系統(tǒng)定位鮑旭東董明(81)
杭州市SARS疫情監(jiān)測報告與控制指揮系統(tǒng)的研發(fā)唐建華項海青孫煒陳衛(wèi)永(87)
廠商論文及介紹
PACS構(gòu)成與應(yīng)用(90)
PACS就緒網(wǎng)絡(luò)先行(96)
數(shù)據(jù)安全（備份）重要性(101)
數(shù)字化醫(yī)院存儲子系統(tǒng)的建設(shè)(102)
PACS建設(shè)中的存儲技術(shù)(106)
醫(yī)學(xué)與工程 MRO軟件公司(110)
美國StorageTek公司(111)
中程科技醫(yī)療信息系統(tǒng)產(chǎn)品簡介(112)
儀器用多微處理器系統(tǒng)信息交換機(jī)制的設(shè)計與實現(xiàn)劉峰吳越等(3)
基于COTS的分布式儀用監(jiān)控系統(tǒng)劉峰葛霽光(7)
心電監(jiān)護(hù)分析軟件設(shè)計徐旋唐斌等(11)
一個生物醫(yī)學(xué)信號的無損壓縮算法楊勝天童勤業(yè)(16)
離體腎臟灌流液成分研究殷勝勇葛霽光等(19)
線粒體Ca^2＋超載在離體腎臟保存中的作用機(jī)制研究郭淼葛霽光等(23)
心率變異性慢性實驗研究徐征葛霽光(26)
麻醉期心率變異性的復(fù)雜度分析劉曉芳周海燕等(29)
FCM算法在腦腫瘤MRI圖像分割中的應(yīng)用劉建武葉志前等(33)
化合物構(gòu)效關(guān)系的模糊極小極大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別研究李永武葉志前等(36)
胰島素磁性微囊體外釋放規(guī)律的研究吳阿富沈繼峰(40)
中樞組胺對學(xué)習(xí)記憶的作用黃育文余建等(44)
血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）治療冠心病的現(xiàn)狀陸傳新趙峰(47)
調(diào)脂治療對冠心病的療效與意義黃元偉(52)
永久性心臟起搏引起上腔靜脈綜合征的發(fā)病原因及治療進(jìn)展周建光黃亞莉等(55)
高壓氧治療作用下機(jī)體的氧化適應(yīng)周建光劉長云等(58)
新生兒機(jī)械通過的技術(shù)探討沈云明沈云明(60)
定量藥理學(xué)的劑量級序和片劑含量改革石之琳(62)HttP://
多參數(shù)醫(yī)療儀器仲裁器設(shè)計吳越劉謀用等(3)
CT檢查的窗寬窗位設(shè)置田培林(6)
常溫電化學(xué)式氧傳感器的研究葉學(xué)松沈義民(11)
醫(yī)用生化儀器串口通訊系統(tǒng)的設(shè)計陳如漢馬煒斌等(14)
γ干擾素基因修飾疫苗的抗腫瘤作用劉祥麟胡偉恩等(17)
胃癌微血管密度與增殖細(xì)胞核抗原的相關(guān)性研究王曉熙王英等(21)
辛伐他汀與脂必妥對老年人高脂血癥的療效比較黃亞莉王毛山等(24)
基因組生物信息學(xué)與中國的發(fā)展戰(zhàn)略包這立醫(yī)學(xué)與工程 葛霽光(28)
人工血管基因工程改造研究的進(jìn)展鄭毅雄陳力(33)
基因芯片在感染性疾病中的應(yīng)用朱海紅(38)
基因芯片在腫瘤研究中的應(yīng)用許沈華(40)
磁共振腦功能成像的臨床應(yīng)用鄒煜(43)
腦磁圖的研究動態(tài)何文焱徐磊等(47)
多普勒組織聲像圖的新進(jìn)展鄭哲嵐(49)
ECG—6511心電圖機(jī)走紙電路與檢修程序付欹(52)
醫(yī)院檢驗科質(zhì)量考核分析與整改張偉民(54)
計數(shù)資料的2×C表線性回歸及其顯著性檢驗張國祥成軍(56)
嗜血桿菌對15種常用抗生素藥敏結(jié)果分析程剛沈良明等(60)
柱凝集技術(shù)在交叉配血試驗中的比較李育(62)
糖試劑盒在自動生化分析儀上使用比較胡守岳莊起駿等(64)
傳染性海綿狀腦病忻亞娟毛子安(3)
操作系統(tǒng)研制中虛擬硬件的實現(xiàn)劉謀用葛霽光(6)
經(jīng)皮給藥電穿孔技術(shù)的研究包家立胡巧紅(11)
MEFV曲線形態(tài)參數(shù)測定曾碧新陳式蘇(15)
37例前列腺癌的超聲診斷效果分析戴元穎(17)
化合物致癌模糊極小極大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別研究李永武陸金芳(19)
冷凍治療探桿的高真空絕熱毛欣欣章忠敏(22)
NSJ—1尿失禁治療儀研制王越黃鋼妹(25)
兔子呼吸急促后呼吸肌電信號變異特征的小波變換分析沈宏龍勝春(28)
經(jīng)皮神經(jīng)電刺激研究王永國莊傳健(31)
根據(jù)分子遺傳學(xué)發(fā)病機(jī)制治療QT延長綜合征（附一例報告）林曉耘蔣逸風(fēng)(33)
麻醉機(jī)潮氣量補(bǔ)償原理分析及對嬰兒手術(shù)的影響鄭黃煌(36)
設(shè)備綜合管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)王燮臣祁建偉(38)
醫(yī)學(xué)與工程 CT應(yīng)用質(zhì)量管理和質(zhì)量控制吳伯卿(41)
醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像及其通信的標(biāo)準(zhǔn)祁建偉(44)
醫(yī)院信息管理系統(tǒng)開發(fā)模式虞崢嶸(47)
醫(yī)院的醫(yī)療衛(wèi)生計量管理羅安東(49)
雙極起搏鋼絲的臨床應(yīng)用前景程心培蔣逸風(fēng)(51)
血糖自我監(jiān)測與實用血糖計顧維正(52)
寬譜雙能X線數(shù)字減影技術(shù)應(yīng)磊胡紅杰(55)
藥物電穿孔與離子導(dǎo)入療法徐昕洪修鄂(58)
深靜脈血栓 (DVT) 指深靜脈管腔內(nèi)血液的異常凝結(jié)，常見于創(chuàng)傷或手術(shù)后患者，好發(fā)于下肢，若不及時發(fā)現(xiàn)并對其進(jìn)行有效治療，早期可因血栓栓塞局部深靜脈管腔導(dǎo)致疼痛性股青腫，或血栓脫落繼發(fā)致命性肺栓塞；晚期遺留深靜脈瓣功能不全，成為嚴(yán)重危害患者健康的疾病之一。血液中存在一套相互拮抗的凝血和抗凝血系統(tǒng)，在正常情況下，通過復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)節(jié)保持動態(tài)平衡，既維持血液在血管內(nèi)呈液體流動狀態(tài)，又在一旦出現(xiàn)血管破裂的情況下迅速在局部凝固形成止血栓，防止出血。若凝血和抗凝血過程中出現(xiàn)調(diào)節(jié)障礙或凝血系統(tǒng)在心血管內(nèi)被不適當(dāng)激活，從而造成血栓形成。因此，研究血栓形成的分子機(jī)制，明確其核心調(diào)控因素，找到特異、靈敏、快速早期預(yù)測診斷DVT形成的分子標(biāo)記物并明確有效的藥物靶點將對DVT高危患者進(jìn)行更有針對性、個性化防治具有重大現(xiàn)實意義。組織因子途徑抑制物（tissue factor pathway inhibitor，TFPI）為庫尼(Kunitz)型絲氨酸蛋白酶抑制劑家族蛋白，分為TFPI1和2。但二者在基因序列、組織來源、分布及其生理作用等方面存在較大差異。TFPI1作為外源性凝血途徑的特異性抑制物，在抑制血栓形成和血管重塑等方面發(fā)揮重要作用；還與炎癥、動脈粥樣硬化（AS）、腫瘤、敗血癥等疾病相關(guān)〔1〕，其重要的生理學(xué)意義和對血栓性疾病的治療價值引人關(guān)注。本文主要綜述TFPI1在DVT相關(guān)方面的研究進(jìn)展。
1 TFPI1來源與分布
TFPI1主要由微血管內(nèi)皮細(xì)胞合成，血管平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、腎小球細(xì)胞、心肌細(xì)胞以及血小板、T淋巴細(xì)胞等其他細(xì)胞也有少量表達(dá)〔2〕。TFPI1在體內(nèi)的分布大致分為3部分：①結(jié)合于內(nèi)皮細(xì)胞腔面，占總量的50%～80%；②血液中占10%～50%，大部分與脂蛋白結(jié)合，小部分以游離形式存在；③血小板中約占8%。Dahm 等發(fā)現(xiàn)總TFPI1和游離型TFPI1減少是DVT的危險因素〔3〕。正常人血漿TFPI1含量為54～142 ng/ml，在體內(nèi)由肝和腎負(fù)責(zé)清除，凝血酶和肝素可改變體內(nèi)TFPI1分布。
2 TFPI1結(jié)構(gòu)特點
2.1 基因結(jié)構(gòu)
TFPI1的編碼基因定位于2q312q32，基因全長70 kb，包括9個外顯子和8個內(nèi)含子。外顯子1和2編碼 TFPI mRNA 的5′端非翻譯區(qū)，外顯子3編碼信號肽及N末端，外顯子4、6、8分別編碼TFPI的K1、K2和K3結(jié)構(gòu)域，外顯子5和7編碼K1、K2和K3之間的兩段連接區(qū)，外顯子9編碼C末端和3′端非翻譯區(qū)。TFPI1 mRNA啟動子沒有典型的TATA盒和CAAT盒，而是在5′側(cè)區(qū)的508和521胞嘧啶上有兩個轉(zhuǎn)錄起始點〔4，5〕。
2.2 蛋白結(jié)構(gòu)
TFPI1是276個氨基酸殘基組成的耐熱單鏈糖蛋白，由3個重復(fù)的Kunitz結(jié)構(gòu)域(K1、K2和K3)、一個富含酸性氨基酸的N端和一個富含堿性氨基酸的C端構(gòu)成。TFPI1所含18個半胱氨酸殘基構(gòu)成9對二硫鍵，參與維持其二級結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)域K1和K2是 TFPI 發(fā)揮抗凝活性的關(guān)鍵部位，分別與TF/VⅡa復(fù)合物和FⅩa發(fā)生靜電相互作用，最后形成TFFVⅡaTFPIⅩa四聚體，中斷外源性凝血途徑級聯(lián)反應(yīng)〔6〕。結(jié)構(gòu)域K3和C端可以和肝素、膜表面糖蛋白及多糖結(jié)合〔7〕，無直接抑制蛋白酶的功能，但它和C端對于肝素和細(xì)胞表面的結(jié)合是必需的，對TFPI1的整體抗凝活性具有重要意義，并對K2結(jié)構(gòu)域結(jié)合到FⅩa上可能起定位作用〔8〕。
3 TFPI1生理功能
3.1 TFPI1與外源性凝血途徑
1964年，MacFarlane和Davie等分別同時提出了凝血瀑布學(xué)說。隨后，逐漸形成了凝血理論的傳統(tǒng)瀑布學(xué)說，認(rèn)為凝血過程由外源途徑（extrinsic pathway）、內(nèi)源途徑（intrinsic pathway）和共同途徑（common pathway）組成，其中外源性凝血途徑是生理性止血的主要途徑。血管內(nèi)皮細(xì)胞受損時，內(nèi)皮下細(xì)胞表面組織因子（TF）暴露于血液，外源性凝血途徑立即啟動。TF與血液中少量的FⅦ（FⅦa）結(jié)合，形成FⅦa/TF復(fù)合物，而后活化FⅩ和少量FⅨ，活化的FⅩ（FⅩa）激活凝血酶原變?yōu)槟福瑥亩鹉倭縁Ⅸa對FⅩ的激活則產(chǎn)生放大作用。Lu〔9〕等人通過反應(yīng)動力學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，生理條件下 FⅦa/TF 活化的產(chǎn)物中，F(xiàn)Ⅸa 的活性明顯超過 FⅩa 的活性，提出外源性凝血途徑的早期是以 FⅨ 活化為主，而 FⅩa 則更傾向于是FⅨa 的活化產(chǎn)物。
外源性凝血途徑主要受TFPI1抑制調(diào)節(jié)，其對FVⅡa/TF復(fù)合物的抑制作用是通過兩步完成：①TFPI1通過K2與活化的FⅩa結(jié)合，形成FⅩa/ TFPI1復(fù)合物，競爭性地抑制FⅩ的活性，該過程是一個 Ca2+非依賴的可逆性過程，但必須有因子Ⅹa的活性基團(tuán)及TFPI1的K2抑制區(qū)的作用；②FⅩa/TFPI1 復(fù)合物中的TFPI1通過K1與FⅦa/TF復(fù)合物中的FⅦa 活性部位結(jié)合，從而實現(xiàn)對 FⅦa/TF 復(fù)合物的抑制。FⅩa輕鏈中谷氨酸殘基上的γ羧基與Ca2+結(jié)合，并通過“鈣橋”結(jié)合于FⅩa/FⅦa/TF復(fù)合物中TF附近的磷脂表面，使得 FⅩa/TFPI1與Ⅶa/TF形成穩(wěn)固的FⅩa/TFPI1/Ⅶa/TF復(fù)合物，該復(fù)合物可以被單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等吞噬清除。TFPI1對VⅡa/TF的抑制反應(yīng)是一種化學(xué)定量反應(yīng)，并且每一步都是可逆的。TFPI的K1與K2抑制區(qū)是其發(fā)揮作用的主要位點，在抑制過程中具有重要意義。FⅩa/TFPI1復(fù)合物在外源性凝血途徑活化的起始階段對FⅦa/TF進(jìn)行抑制，從而在根本上阻斷FⅩ和FⅨ的大量活化，避免了凝血因子及抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ）等抑制因子的大量消耗。由此可見，TFPI1在外源性凝血途徑的負(fù)反饋調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。
3.2 TFPI1與肝素的抗凝作用
肝素是臨床上應(yīng)用最多的抗凝藥物，其通過與ATⅢ結(jié)合，增強(qiáng)后者的抗凝活性而發(fā)揮間接抗凝作用〔10〕，同時還抑制凝血因子FⅨa、FⅩa、FⅪa和FⅫa的活性。Hansen等〔11〕研究結(jié)果表明，肝素可以促進(jìn)培養(yǎng)的人血管內(nèi)皮細(xì)胞TFPI1的分泌。
王建文等〔12〕研究結(jié)果表明，無肝素連續(xù)血液凈化治療過程中，TFPI1呈上升趨勢，而使用肝素抗凝其上升幅度更為顯著，且呈劑量依賴性增加，說明肝素可通過增加血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌TFPI1而增強(qiáng)其抗凝作用。此外免疫阻斷TFPI1，肝素的抗凝效果明顯下降，表明肝素的抗凝作用有賴于TFPI1。體外實驗還發(fā)現(xiàn)，肝素和TFPI1還具有協(xié)同作用。故可以認(rèn)為肝素的抗凝作用與TFPI1有密切的關(guān)系。
Vignoli等〔13〕研究顯示，肝素可抑制炎癥介質(zhì)(脂多糖)誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞組織因子mRNA表達(dá)量及活性。Mousa等〔14〕發(fā)現(xiàn)不同分子量的肝素對血漿TFPI1的影響不同，低分子量肝素可使內(nèi)皮細(xì)胞TFPI1的合成和分泌增加。
4 TFPI1研究進(jìn)展
4.1 TFPI1基因多態(tài)性與DVT DVT受多因素、多系統(tǒng)調(diào)控，調(diào)控機(jī)制復(fù)雜。是凝血抗凝、纖溶抗纖動態(tài)平衡破壞的最終結(jié)果。一方面由于體內(nèi)異常凝血的復(fù)雜性，另一方面是由于缺少合適的動物模型和前沿研究手段，致使DVT的機(jī)制研究滯后。其病因和發(fā)病機(jī)制尚未清楚，但大量流行病學(xué)研究結(jié)果表明，遺傳基因在DVT發(fā)病過程中可能起著重要的作用。TFPI1基因存在著基因變異及基因多態(tài)性，目前許多國內(nèi)外學(xué)者試圖從分子遺傳學(xué)角度探討TFPI1基因多態(tài)性是否與DVT相關(guān)，從而進(jìn)一步揭示DVT的發(fā)病機(jī)制。
Miyata等〔15〕首次報道TFPI1 C399T(CTTTTT)轉(zhuǎn)換，并認(rèn)定該突變并不改變TFPI1蛋白的表達(dá)，亦與靜脈血栓形成無關(guān)。Kleesiek等〔16〕發(fā)現(xiàn)靜脈血栓形成患者P151L多態(tài)性的頻率高于志愿者，認(rèn)為P151L與易栓癥顯著相關(guān)，并與靜脈血栓形成危險性有關(guān)。Amezianne等〔17〕認(rèn)為內(nèi)含子7CC基因型是靜脈血栓形成的獨立危險因素，可能是介導(dǎo)TFPI1水平升高的作用。Sidelmann等〔18〕臨床試驗結(jié)果表明，急性DVT形成患者較無血栓患者TFPI1的濃度顯著升高，而此與33T/C多態(tài)性、內(nèi)皮細(xì)胞炎癥等無關(guān)，可能與纖維蛋白沉淀中TFPI1的釋放有關(guān)。姜劍軍等〔19〕采用聚合酶鏈反應(yīng)單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析及DNA測序，對比了62例DVT患者和50例正常漢族人的TFPI1基因序列，認(rèn)為TFPI1基因可能不是中國漢族人DVT的主要易感基因，但5號內(nèi)含子中單核苷酸“G”插入有深入研究價值。劉秀娥等〔20，21〕實驗結(jié)果表明，TFPI1基因C399T多態(tài)性與靜脈血栓形成易感性有關(guān)，純合突變基因型可能是靜脈血栓栓塞的重要危險因素；T287c與TF啟動子1208 I/D基因多態(tài)性與我國人群靜脈血栓栓塞發(fā)病沒有顯著相關(guān)性，該基因可能不是中國漢族人的易感基因。
目前TFPI1基因多態(tài)性與DVT形成的關(guān)系研究仍處于初始階段，對其是否是DVT的遺傳性危險因素尚無定論，可能存在基因多態(tài)性之間的相互作用或連鎖不平衡等機(jī)制，尚有待于進(jìn)一步多地域、多種族、大樣本量廣泛深入研究，從而可能為DVT的風(fēng)險預(yù)測、防治提供一條新的線索和途徑。
4.2 重組TFPI1對DVT的防治
TFPI1與DVT關(guān)系密切，天然TFPI1在正常人體內(nèi)含量極少、提取率很低較難獲得，目前國內(nèi)外已有多種生產(chǎn)重組TFPI1(rTFPI1)的方法，也已有相應(yīng)產(chǎn)品面市，并陸續(xù)開展臨床試驗。通過動物實驗已經(jīng)證明，rTFPI1能明顯提高或延長大鼠、小鼠、豬等感染性休克和彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)模型動物的存活率，減輕炎癥反應(yīng)、抑制凝血反應(yīng)和防止血栓形成，減輕肺、脾、肝、腎等臟器損傷〔22，23〕。Yin等〔24〕報道，在血管壁進(jìn)行TFPI1基因轉(zhuǎn)移可防止局部血栓形成和狹窄而無出血危險。Chen等〔25〕通過對小鼠模型的研究，推測靶向應(yīng)用rTFPI于內(nèi)皮細(xì)胞，可改善全身抗凝治療，同時盡量減少潛在出血的副作用。Holst等〔26〕證明使用重組人TFPI1161（即缺乏K3和C末端的TFPI）治療兔頸靜脈血栓時，有著與肝素同樣的效力，但出血等不良反應(yīng)明顯減少。因此，rTFPI1有可能取代肝素應(yīng)用于術(shù)后DVT的預(yù)防和治療。Klement等〔27〕認(rèn)為雖然rTFPI1等抗凝藥物部分在臨床試驗中顯示了良好的效果，但大部分仍處于動物動/靜脈血栓模型階段，抗凝血過程同時會影響到傷口愈合、炎癥、血管生成、細(xì)胞分裂、凋亡等過程，所以需進(jìn)一步發(fā)展和嚴(yán)格的審核。
5 展 望
隨著分子生物學(xué)與基因工程的發(fā)展與應(yīng)用，人們將會進(jìn)一步了解TFPI1的抗凝作用機(jī)制，明確其基因多態(tài)性與DVT的聯(lián)系，TFPI1有望作為一種簡便、安全、快速、特異性和準(zhǔn)確性高的DVT預(yù)測診斷分子標(biāo)記。而安全、高效的rTFPI1藥物也將研制成功并應(yīng)用于臨床，在測DVT的防治、降低DVT危害性、減輕傳統(tǒng)抗凝治療出血副作用等方面發(fā)揮積極作用，具有極大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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[關(guān)鍵詞]生物學(xué)科 本科生畢業(yè)論文 實踐和體會
[中圖分類號] G642.477 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0028-02
在我國高等教育規(guī)模連續(xù)多年擴(kuò)大的情景下，如何更好地開展本科生畢業(yè)論文的實踐教學(xué)工作，確保本科生畢業(yè)論文的質(zhì)量，是每一所高校教學(xué)管理部門和每位指導(dǎo)教師認(rèn)真思考和完成的一項重要任務(wù)。目前，已有許多學(xué)者對如何提高本科生畢業(yè)論文質(zhì)量進(jìn)行了分析。筆者作為一名從事生命科學(xué)教學(xué)科研工作不長時間的青年教師，結(jié)合自身指導(dǎo)的4屆本科生畢業(yè)論文的教學(xué)實踐， 從以下幾方面提出一些體會和思考。
一、時間是前提
大學(xué)期間的第八學(xué)期是本科畢業(yè)生完成畢業(yè)論文的時期，但第八學(xué)期又是本科生入學(xué)研究生面試、考試或找工作的階段。這種時間上的沖突，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生沒有足夠的時間和精力完成畢業(yè)論文。因此，時間短促是目前影響本科生畢業(yè)論文完成的普遍原因，尤其對于實驗性和探索性很強(qiáng)的生命科學(xué)學(xué)科來說，每一個實驗步驟的完成都需要一定的時間周期。
在條件允許的情況下，盡早讓學(xué)生開始畢業(yè)論文是相對必要的。筆者指導(dǎo)的2010屆2名本科畢業(yè)生，由于在大三年級的時候參加了“內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院本科生科研訓(xùn)練基金開放項目”，2011屆被保送上研究生的1名本科生在第七學(xué)期開始進(jìn)行畢業(yè)論文，因此完成的時間相對較充足，論文水平也很好。但2012屆的2名畢業(yè)生，由于忙于找工作、考公務(wù)員，使得畢業(yè)論文的完成時間倉促，最后只能撰寫文獻(xiàn)綜述，且質(zhì)量極差，根本沒有起到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。鑒于以上的經(jīng)歷和體會，筆者組織了4名2011級的學(xué)生申請了“內(nèi)蒙古大學(xué)2013年校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”，并獲得批準(zhǔn)，現(xiàn)在已安排他們正式進(jìn)入實驗室，相信通過該項目的實施和完成，必定對他們的畢業(yè)論文有很好的促進(jìn)和提高作用。
二、科研項目是依托
生命科學(xué)是當(dāng)前發(fā)展最快的學(xué)科領(lǐng)域，而科學(xué)研究是學(xué)科建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是提高教學(xué)質(zhì)量的保證。因此，指導(dǎo)老師將實施科研項目過程中發(fā)現(xiàn)的新問題或需要進(jìn)一步驗證的實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)本科生參加國家級、校級創(chuàng)新訓(xùn)練項目或畢業(yè)論文，積極指導(dǎo)本科生盡早參與到科研項目中，這樣既可以培養(yǎng)本科生的科研興趣、接受科研訓(xùn)練，又可以讓學(xué)生準(zhǔn)備或完成畢業(yè)論文，保證畢業(yè)論文的順利進(jìn)行和高質(zhì)量完成。
筆者指導(dǎo)的2013屆本科生畢業(yè)論文是依據(jù)本課題組的科研工作，需要對幾個不同品種紫花苜蓿的抗逆性（抗旱、耐鹽性）進(jìn)行基礎(chǔ)性分析，以此為后續(xù)科研工作受體材料的選擇提供依據(jù)，安排了2名畢業(yè)生分別通過NaCl脅迫和PEG模擬干旱脅迫處理不同品種紫花苜蓿種子，比較分析NaCl脅迫和PEG模擬干旱脅迫對不同品種種子發(fā)芽及幼苗生長的影響，得出不同品種間的抗逆特性及差別。這樣既為本課題組的科研工作提供了基礎(chǔ)信息，促進(jìn)了科研工作的進(jìn)展，又將此部分內(nèi)容作為一個完整的小課題，通過本科生畢業(yè)論文完成，訓(xùn)練了本科生的獨立科研能力，也順利完成了畢業(yè)論文。
三、選題要適中
用于畢業(yè)論文的課題應(yīng)符合畢業(yè)生具備的基本能力的要求，難度適宜、分量合理，課題涉及的知識范圍和理論深度要符合學(xué)生所學(xué)理論知識和實踐技能訓(xùn)練的實際情況，要有利于鞏固和深化畢業(yè)生所學(xué)的知識，使其受到科學(xué)研究（設(shè)計）能力的基本訓(xùn)練，學(xué)生通過努力能在規(guī)定的時間內(nèi)完成課題研究或取得階段性研究成果。而許多學(xué)者提出本科生畢業(yè)論文選題要新穎、有創(chuàng)新，這樣確實能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，但筆者認(rèn)為本科生畢業(yè)論文的選題要適中，兼顧新穎即可。
首先，由于多年擴(kuò)招以及學(xué)生對大學(xué)校園開放式的學(xué)習(xí)方式適應(yīng)能力不同，使得在校畢業(yè)生的自身知識結(jié)構(gòu)和能力參差不齊，因此以相同難度要求他們完成畢業(yè)論文似乎不太可能實現(xiàn)。指導(dǎo)老師要和學(xué)生溝通交流，針對其自身情況選擇合適的畢業(yè)論文題目。其次，作為指導(dǎo)老師的科研項目的一個小課題的畢業(yè)論文很難體現(xiàn)出新穎性和創(chuàng)新性，但其必定是具有學(xué)術(shù)價值的。
四、指導(dǎo)教師的角色
目前，在論文選題、實驗方案的設(shè)計上多數(shù)畢業(yè)生還不能夠獨立完成，需要在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，選定3-5個關(guān)鍵詞，學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并從中篩選出能直接輔證擬定畢業(yè)論文題目的文獻(xiàn)，以此為依據(jù)提出實驗設(shè)計方案，并由指導(dǎo)老師指導(dǎo)修改。實驗的實施過程是本科生第一次真正親自從事科研工作的經(jīng)歷，尤其是在生物學(xué)科相關(guān)專業(yè)的實驗過程中實驗操作是否規(guī)范、實驗結(jié)果或數(shù)據(jù)的合理分析和推理、儀器設(shè)備的安全使用、實驗廢棄物的安全處置都將會影響其將來從事科研工作的興趣、激情和安全性。因此，整個實驗實施過程中指導(dǎo)老師都要耐心地跟蹤指導(dǎo)，言傳身教，以此培養(yǎng)學(xué)生實事求是的態(tài)度和習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的基本科研素養(yǎng)。在跟蹤指導(dǎo)的過程中，也要“放手”，給學(xué)生留有自由實驗和探索的空間，營造嚴(yán)謹(jǐn)而又寬松的環(huán)境。另外，生物學(xué)科實驗本身就是探索性的工作，任何一個實驗步驟在重復(fù)3次都沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果或結(jié)果不理想時，指導(dǎo)老師就需要鼓勵學(xué)生，并認(rèn)真分析原因，指導(dǎo)學(xué)生尋求其他可能的解決思路和辦法，指導(dǎo)學(xué)生通過閱讀文獻(xiàn)對其進(jìn)行科學(xué)、合理的解釋，培養(yǎng)學(xué)生探索和解決問題的能力。
畢業(yè)論文的撰寫是培養(yǎng)學(xué)生提出問題、對所得實驗結(jié)果進(jìn)行分析、討論并得出結(jié)論的能力的過程。畢業(yè)論文是具有學(xué)術(shù)規(guī)范的科學(xué)性、總結(jié)性的學(xué)術(shù)論文，既要嚴(yán)謹(jǐn)、通俗易懂，又要具有專業(yè)性。因此，在指導(dǎo)過程中，首先要求學(xué)生嚴(yán)格依據(jù)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）撰寫規(guī)范的要求，本著嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，用詞準(zhǔn)確，科學(xué)、真實地表述實驗結(jié)論及其學(xué)術(shù)意義。凡引用他人的觀點或結(jié)論，均應(yīng)按論文中所出現(xiàn)的先后次序列于參考文獻(xiàn)中。而學(xué)生第一次接觸學(xué)術(shù)性論文寫作時常常出現(xiàn)的共性是：口語化用詞太多，經(jīng)常使用第一人稱表述；推斷性結(jié)論太多，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性；結(jié)構(gòu)、層次不清晰，缺乏邏輯性；物種拉丁名、基因和蛋白質(zhì)的書寫不規(guī)范，缺乏專業(yè)性等。針對這些普遍存在的現(xiàn)象，指導(dǎo)老師必須認(rèn)真指導(dǎo)，嚴(yán)格要求，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范寫作的習(xí)慣。
不難看出，本科生畢業(yè)論文的整個過程都需要指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，因此，有學(xué)者提出了“教師在本科畢業(yè)論文教學(xué)環(huán)節(jié)中的主導(dǎo)作用”的觀點，但也有學(xué)者不完全認(rèn)同此觀點。筆者認(rèn)為考慮的角度不同，指導(dǎo)老師在本科畢業(yè)論文教學(xué)環(huán)節(jié)中的角色就有所不同。對于大多數(shù)初次接觸并親自完成一個相對獨立、完整的研究工作的本科生，是不可能完全獨立完成的，指導(dǎo)老師必須進(jìn)行全面的指導(dǎo)，起主導(dǎo)的作用。對各方面能力都很優(yōu)秀的學(xué)生，指導(dǎo)老師只需給予引導(dǎo)，在條件允許的情況下，完全“放手”，由學(xué)生獨立完成，增強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力。
五、學(xué)生的自主性
學(xué)生是畢業(yè)論文的主體，其在思想上對畢業(yè)論文的重視程度和態(tài)度直接影響著畢業(yè)論文的完成。因此，提高學(xué)生思想認(rèn)識是畢業(yè)論文順利進(jìn)行的保障，要讓學(xué)生在思想上高度重視，明白擬開展的畢業(yè)論文的研究目的和學(xué)術(shù)意義，消除“畢業(yè)論文肯定能通過”的消極態(tài)度，并強(qiáng)調(diào)解決好就業(yè)或研究生入學(xué)與畢業(yè)論文在時間上沖突的實際問題，避免“老師比學(xué)生著急”的現(xiàn)象。
學(xué)生在思想上重視畢業(yè)論文的同時，在實驗實施或論文撰寫的過程中也要尊重事實、實事求是，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。實驗過程不順利的時候，學(xué)生也要保持積極的心態(tài)，不要輕易放棄，更不要急于完成工作任務(wù)而編造實驗結(jié)果或篡改實驗數(shù)據(jù)，要在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，認(rèn)真分析和尋求原因，或許可能發(fā)現(xiàn)未曾預(yù)想到的現(xiàn)象，提出新的科研內(nèi)容或問題，這也是生物學(xué)科實驗性和探索性的特點。
六、結(jié)束語
本科生畢業(yè)論文是本科教學(xué)計劃任務(wù)的最后環(huán)節(jié)，是集學(xué)習(xí)、實踐、探索和寫作為一體的綜合性教學(xué)任務(wù)，是指導(dǎo)老師和學(xué)生共同合作完成、教學(xué)互長的教學(xué)活動。指導(dǎo)老師既要嚴(yán)格要求，全面地指導(dǎo)、點撥，又要“放手”給學(xué)生獨立思考和工作的空間，給學(xué)生提供從單純學(xué)習(xí)過渡到實踐學(xué)習(xí)的過程，并培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣或增強(qiáng)學(xué)生的專門技能。畢業(yè)論文的完成過程是一個真實的科研或?qū)ｉT技能工作的過程，是即將成為研究生或?qū)ｉT技能工作者的一次“實戰(zhàn)”和“練兵”的經(jīng)歷，相信畢業(yè)論文過程中培養(yǎng)的基本科研素養(yǎng)或增強(qiáng)的專門技能必將影響著畢業(yè)生以后的科研或?qū)ｉT技能工作。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[2] 謝吉琴.提高本科生畢業(yè)論文質(zhì)量的思考[J].中國校外教育，2012，（21）.
[3] 李海燕，俞金梅，高志紅等.高校本科畢業(yè)論文（設(shè)計）中存在的問題及解決途徑[J].實驗技術(shù)與管理，2012，29（12）.
