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动脉粥样硬化相关基因与缺血性卒中的相关性研究进展

动脉粥样硬化相关基因与缺血性卒中的相关性研究进展
动脉粥样硬化相关基因与缺血性卒中的相关性研究进展

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基金项目:国家自然科学基金(81060102)

收稿日期:2011-05-06;修回日期:2011-08-31作者简介:李爱松(1985-),女,在读硕士研究生,主要从事脑血管病方向的研究。

通讯作者:朱榆红,女,教授,博士,博士生导师,主要从事脑血管病的研究。E-

mail :yuhong_lilin@yahoo.com.cn 。动脉粥样硬化相关基因与缺血性卒中的相关性研究进展

李爱松1,李婧1综述任长虹2,吉训明2,朱榆红1

审校1.昆明医学院第二附属医院神经内科,云南省昆明市6501012.首都医科大学宣武医院,北京市100053

摘要:动脉粥样硬化发病机制主要涉及炎症、脂质浸润、氧化应激。不稳定斑块破损是动脉粥样硬化性脑梗死的主要

发病机制,目前研究动脉粥样硬化相关基因,揭示其与缺血性卒中亚型尤其是动脉粥样硬化性脑梗死的遗传易感性,并结合其他危险因子评估,对于指导选择最优干预措施及筛选药物作用靶点有积极意义。本文对内皮功能相关基因、白细胞介素基因、载脂蛋白E 基因、同型半胱氨酸相关基因、缝隙连接蛋白基因与缺血性卒中亚型相关性进行了综述。关键词:缺血性卒中;动脉粥样硬化;动脉粥样硬化性脑梗死;基因型

脑血管病是指由于各种脑血管病变引起的脑部病变的一组疾病。以缺血性卒中更多见,其发病机制较复杂,

既不符合常染色体显性遗传和隐性遗传模式也不符合性染色体连锁遗传方式

[1]

,目前普

遍认为是遗传和环境因素共同作用的多基因遗传疾病。相关危险因素包括动脉粥样硬化、高血压、血脂异常、糖尿病、吸烟、年龄等,危险因素暴露提供了一个机会去评价介导这些病理过程的基因对于静止的无症状斑块转变成一个血栓栓塞状态过程中的潜在影响。随着TOAST 分型的提出和不断认识,从动脉粥样硬化(artery atherosclerosis ,AS )发病相关基因方面研究揭示动脉粥样硬化性脑梗死

的遗传背景,

并结合其他危险因子评估,选择最优的干预措施,对缺血性卒中的一级预防、个体化治疗、预后的评估及二级预防均有重要意义。1

动脉粥样硬化与缺血性卒中

动脉粥样硬化的发病机制是一个复杂的病理过程,相关学说主要有:炎症反应、脂质浸润、氧化应激等。炎症学说提出炎症反应参与了动脉粥样硬化的发生和发展过程。危险因子刺激产生内皮黏附分子、蛋白酶等细胞因子,它们作为信使促使单核细胞黏附于血管内皮细胞,

聚集的趋化因子进一步导致单核细胞迁移到内皮下,转变为巨噬细胞,吞噬组织内富含胆固醇的脂蛋白形成泡沫细

胞,导致脂纹的逐步形成。同时诱导白细胞介素-6、C反应蛋白等炎性产物的产生,参与了AS过程[2,3]。

常用的动脉粥样硬化评价方法主要包括了血浆标记物以及血管影像学技术。动脉粥样硬化生物标记物主要有以下几种:C-反应蛋白、纤维蛋白原、细胞因子、基质金属蛋白酶、感染因子、血液瘀滞因子(如同型半胱氨酸)、血管钙化标记物。此外,还有其他如黏附分子(ICAM、VCAM、选择素)、脂联素、CD40、脂蛋白关联PLA2、瘦素等[4-6]。

AS主要累及大中动脉,不稳定斑块突然破裂、血小板激活、血栓形成等是缺血性卒中的重要发病机制。在尸检研究中也进一步证实。Mikael等[7]通过尸检发现,在发生致死性卒中的患者中颅内斑块和狭窄很普遍,狭窄程度在30% 75%范围内最常见。339例致死性脑梗死患者中颅内粥样斑块发生达62.2%(95%CI,56.3 68.1),43%的脑梗死患者有至少一处颅内粥样斑块导致的30%以上的血管狭窄,5.8%的血管狭窄是由于斑块溃疡处叠加的凝块造成。

2动脉粥样硬化相关基因与缺血性卒中的相关研究

从基因学入手,以动脉粥样硬化相关基因为基础,从中筛选出同时与缺血性卒中尤其是动脉粥样硬化性脑梗死发病相关的基因,为进一步研究缺血性卒中的干预提供参考。

2.1炎症相关基因

2.1.1血管内皮功能相关基因在动脉粥样硬化的早期就会出现血管内皮功能障碍,主要表现在正常的抗凝、抗氧化和抗细胞黏附作用减弱。血管内皮细胞在炎症时高表达黏附分子,与血流中白细胞表面黏附分子相互作用,介导白细胞穿越血管壁,参与内皮损伤形成粥样斑块。细胞黏附分子(cell adhesion molecules,CAMs)存在于细胞表面或细胞外基质中,介导细胞间或细胞与基质间相互接触或结合的多种糖蛋白,包括6大类:钙依赖黏附素族、整合素族、选择素类、免疫球蛋白超基因家族、透明质酸受体类、其他CAMs等。

Gardener等[8]研究与炎症和内皮功能相关的候选基因,研究对象均为来自曼哈顿北部的西班牙人,共发现了10个与炎症和内皮功能及颈动脉粥样斑块相关的基因型。至少含有一个与颈动脉粥样斑块相关的单核苷酸序列多样性的有9个基因型(P≤0.01):TNF、NOS2A、IL6R、TNFSF4、PPARA、IL1A、TLR4、ITGA2和HABP2。两个NOS2A SNPs(rs2297518、rs8081248),一个TNF SNP(rs1799724)与斑块出现紧密相关。上述两个NOS2A的SNPs和IL6R SNP(rs1386821),一个PPARA SNP(rs4253655),TNFSF4(rs1234313)与厚斑块相关,一个ILIA SNP(rs1800587)与不规则斑块相关,PPARA SNP(rs4253655)、ITGA2SNP (rs1991013)、HABP2SNP(rs932650)与斑块钙化相关。

从研究动脉粥样硬化后果的ARIC(Atherosclero-sis Risk in Communities)研究中筛选出栓塞或者血栓形成脑梗死患者517例,均为白种人及非裔美国人作为研究对象,Kelly等[9]认为内皮细胞细胞间黏附分子ICAM-1241GR和241RR基因型在缺血性卒中病例组比对照组表达频率更高。在白种人[HRR1.80(1.34 2.43),P<0.001]和非裔美国人[HRR2.77(1.68 4.57),P<0.001]中,存在ICAM-1241R等位基因(GR和RR)都是一个缺血性卒中的重要预测因子。ICAM-1241RR基因型通过表达内皮细胞细胞间黏附分子(ICAM)黏附白细胞从而参与动脉粥样硬化与增加动脉粥样硬化性缺血性卒中的发病风险密切相关。

2.1.2白细胞介素基因在IL-1、IL-6家族基因突变被选入研究是因为这些免疫调节者与内皮细胞表面抗凝血/抗血栓形成相关[3,5,10]。

IL-6是一种促进B细胞分化、促进肝细胞产生急性期蛋白的多效性细胞因子,与动脉粥样硬化性疾病密切相关[5],同时也是脑梗死炎症反应的关键媒介之一。大量的关于冠心病的研究提出,IL-6-174G/C启动子的多态性与冠状动脉粥样变有关。Revilla等[10]提出在IL-6基因启动子区的-174G/C 通过调节IL-6基因表达通过炎症介导的损伤,参与微小动脉粥样硬化所致的腔隙性脑梗死。也发现了IL-6基因上有症状性颈动脉粥样硬化性疾病的保护基因位点IL-6rs1180243[11]。

Belfer等[10]通过欧洲人、中国人、日本人、非洲人4个种族IL-1相关SNP检测发现,IL-1RN rs315934、IL-1RN rs315946、IL-1RN rs315921及IL-1a rs2071373与降低患症状性颈动脉粥样硬化疾病机率有关。逐步回归分析后显示IL-1RN 1212122是动脉粥样硬化卒中易感基因(P<0.05)。Diplotype分析显示IL-1RN1212122增加动

脉粥样硬化性卒中的风险(OR=2.80,P=0.02)。携带IL-1RN1211122和IL-1a111211212的个体与没有这两个SNP的个体相比,动脉粥样硬化性卒中的患病机率下降一半(IL-1RN1211122:OR= 0.39,P=0.0064;IL-1a111211212:OR=0.51,P= 0.02)。

2.2脂质代谢相关基因

人类ApoE基因位于第19号染色体长臂l3区2带(19q132)上,长3.7kb,含有4个外显子和3个内含子[12]。四个外显子的长度分别为44、66、193和860bp;三个内含子的长度分别为760、1092和582bp。ApoE基因多态性影响血脂水平,是动脉粥样硬化的一个危险因素,但是在缺血性卒中发病过程所起的作用仍然有争议。

Apo E基因有3个不同的等位基因,从而产生3个主要亚型(apoε4、apoε3和apoε2),人群中有6种ApoE表型,即三种纯合子(E2/2、E3/3、E4/4)和三种杂合子(E2/3、E2/4、E4/3)。apoε3亚型可能是野生型,apoε2和apoε4在病因病理过程中发挥重要作用。研究证实apoε4和冠状动脉粥样硬化的临床症状相关[13]。以泰国人为样本的研究中,ApoE基因的ε4等位基因与颅外颈内动脉粥样硬化的遗传易感性相关(OR=2.85;95%CI= 1.35 5.99)[14]。APOEε基因多态性与颈动脉中内膜厚度相关性的研究最为普遍,Meta分析显示APOEε4与增加IMT相关[15]。

通过对心血管疾病的研究,文献报道ApoE基因参与调节C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)的浓度。C反应蛋白直接参与炎症与动脉粥样硬化等心血管疾病,在感染和组织损伤时其血浆浓度快速、急剧升高。CRP能诱导内皮细胞表达VCAM-1、ICAM-1和E选择素[16]。ApoE基因型与CRP明显相关,与ε44纯合子、ε33、ε22纯合子相比,表达ε23和ε24杂合子的个体具有更高的CRP。至少含有一个ε2等位基因转运子以及ε33纯合子比含有ε34或者ε44等位基因的个体具有明显更高的血浆CRP浓度。ε2转运子与ε33纯合子之间的不同没有统计学差异。至少含有一个ε2等位基因转运子有明显高于含有ε34或者ε44等位基因基因型的血浆CRP浓度[17]。

2.3其他

2.3.1同型半胱氨酸相关基因血浆同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)水平升高是脑大动脉粥样硬化性病变独立且强烈的危险因子,与高血压、高龄及HDL降低等危险因子并存时,发生脑大动脉粥样硬化性病变的风险性增加[18]。Sen等[19]通过研究卒中及TIA患者提出高同型半胱氨酸与大动脉粥样硬化呈线性相关。当伴有氧化低密度脂蛋白增高时,高同型半胱氨酸是一个增加动脉粥样硬化的危险因素[20]。但同型半胱氨酸参与动脉粥样硬化的确切机制目前尚不清楚,同型半胱氨酸相关的基因是否通过调节动脉粥样硬化,成为缺血性卒中的易感基因尚存在争议。其中研究较多的有MTHFR基因。

亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)是体内Hcy代谢的关键酶。MTHFR基因多态性与同型半胱氨酸水平相关,人体内Hcy升高是由于部分MTHFR基因多肽位点错义突变导致MTHFR活性和稳定性下降,引起血浆Hcy代谢障碍。报道较多的突变点有两个:677C>T其次是1298A>C。陈芳等[21]对我国河南汉族人群缺血性脑血管病患者进行对照研究,缺血性脑血管病例组MTHFR基因C677T突变的T等位基因突变频率为61.9%;病例组C677T多态基因型频率CC、CT、TT型分别为16.6%、43.0%、40.4%,提出在河南汉族人群中C677T突变与缺血性脑血管病的发生显著相关,可能是预测缺血性脑血管病的危险因子。

也有研究提出不同观点。韩国学者指出,在颅内动脉(IC)和颅外动脉(EC)粥样硬化患者MTH-FR677TT基因型的OR值与没有动脉粥样硬化者的OR值没有显著不同。血浆同型半胱氨酸含量以及MTHFR677T等位基因与IC或者EC动脉粥样硬化均没有剂量依赖关系[22]。以泰国人群为研究对象提示MTHFR多态性与颈动脉及颅内动脉病理性狭窄没有关系[14]。MTHFR C677T基因多态性与出血性或缺血性卒中都无联系。仅在缺血性卒中患者体内发现,增高的同型半胱氨酸水平与MTHFRC677-TT基因型相关[23]。

2.3.2IMT相关基因基于临床病例研究表明,在尚未检出动脉粥样硬化斑块之前,B超检测已经发现有颈动脉内膜中层(IMT)的改变。颈动脉IMT是反映颈动脉硬化早期改变的一个指标。Mat-thew等[24]对南亚人群、中国人、欧洲白种人的多种族高密度的与IMT相关性的研究表明,与颈动脉内膜中层厚度之间最强的联系存在于组蛋白脱乙酰

酶4基因(histone deacetylase4,HDAC4)的SNP (rs3791398)上,其他有较强关系的单核苷酸序列被观察到在促尿钠排泄的缩氨酸受体-鸟甘酸环化酶A(NPR1)rs10082235上。Kiechl等[25]学者提出常染色体10q11.21的rs501120多态性,TT 基因型个体与低SDF-1α(stromal cell-derived factor-1α,能促使CXCR4+BM细胞聚集参与缺血组织新生血管形成)水平有关,比起C/T或者C/C基因型IMT增厚更明显,5年随访显示其发展至动脉粥样硬化的遗传易感性增加。

此外还有缝隙连接蛋白37(connexin37,Cx37)基因。缝隙连接蛋白(connexin,Cx)是构成细胞间缝隙连接通道基本结构和功能的一类膜蛋白,可非选择性通过小分子如cAMP、Ca2+、三磷酸肌醇(IP3)及核苷的磷酸化产物。Cx37是其中之一,有研究显示它通过下调血小板活性限制血栓形成[26]。

Cindy等[27]利用剔除ApoE基因复制动脉粥样硬化的小鼠模型,再剔除Cx37基因作为研究对象后发现,与仅剔除ApoE表达产生Cx37的小鼠相比,两个基因都剔除的小鼠出现更多粥样硬化病损。细胞体外培养,在白细胞中而不是在内皮细胞中消除Cx37表达,单核细胞和巨噬细胞聚集均增加。提出了一种Cx37抗动脉粥样硬化的可能机制:Cx37能通过释放ATP到细胞外的ATP依赖性调节单核和巨噬细胞的聚集,抗白细胞黏附作用,从而能够抗动脉粥样硬化。Cx37基因部分等位基因被证实与缺血性卒中相关,Leu等[28]通过10年随访提出Cx37基因C1019T等位基因T多态性明显影响IMT,携带1019TT基因型比携带1019CT、1019CC基因型的研究对象颈动脉内膜中层厚度增加。随访对象中,80人(占研究对象的2.4%)发展至缺血性卒中,提出C1019T的T等位基因多态性是缺血性卒中的独立预测因子。

3小结

动脉粥样硬化病理改变与缺血性脑梗死发病密切相关,其中一部分与动脉粥样硬化相关的基因及其多态性与缺血性卒中是否具有相关性存在争议。有文献报道分析存在不同研究结果的原因,Amy等[29]提出可能是与研究的卒中分型以及样本选择不同有关。另外研究发现遗传因素作用对于小血管堵塞和大动脉粥样硬化所导致的缺血性卒中影响更大,年龄小于60岁的上述两种卒中亚型更适合纳入缺血性卒中遗传背景研究[17]。未来还需进行大样本的研究,并且精确定义入选样本表型,从而进一步证实动脉粥样硬化的相关基因是否也是缺血性卒中的易感基因或保护基因。从动脉粥样硬化的角度揭示缺血性卒中的遗传易感性,为个体化治疗和合理有效进行缺血性卒中的一级、二级预防提供依据。

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收稿日期:2011-04-15;修回日期:2011-07-16作者简介:谢秋幼(1971-),男,博士,副主任医师。主要从事神经病学、高压氧医学及神经康复学科研和临床工作。目前主要研究方向为意

识障碍的诊断、

评定及发病机理研究。E-mail :xqy7180@163.com 意识障碍评定的DOCS 量表

谢秋幼,何艳斌综述虞容豪审校

广州军区广州总医院高压氧医学&神经康复中心昏迷研究组,

广东省广州市510010摘

要:意识障碍量表(DOCS )是近年来发展出的一个在整体水平上评定脑损伤患者神经行为学的量表,主要内容由味

觉和吞咽、嗅觉、本体觉与前庭感觉、触觉、听觉、视觉、定向、物品的功能性运用等8个模块组成,灵敏度高,特别针对植物状态(VS )和最小意识状态(MCS )设计评定项目,可用于意识障碍的鉴别诊断和预后判断。在此对其进行系统而简要的介绍。

关键词:DOCS 量表;意识障碍;昏迷;植物状态;评定;量表

基因表达的分析技术

第二篇细胞的遗传物质 第三章基因表达的分析技术 生物性状的表现均是通过基因表达调控实现的。对基因结构与基因表达调控进行研究,是揭示生命本质的必经之路。在基因组研究的过程中,逐步建立起一系列行之有效的技术。针对不同的研究内容,可建立不同的研究路线。 第一节PCR技术 聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是一种体外核酸扩增技术,具有特异、敏感、产率高、快速、简便等突出优点。。PCR技术日斟完善,成为分子生物学和分子遗传学研究的最重要的技术。应用PCR技术可以使特定的基因或DNA片段在很短的时间内体外扩增数十万至百万倍。扩增的片段可以直接通过电泳观察,并作进一步的分析。 一、实验原理 PCR是根据DNA变性复性的原理,通过特异性引物,完成特异片段扩增。第一,按照欲检测的DNA的5'和3'端的碱基顺序各合成一段长约18~24个碱基的寡核苷酸序列作为引物(primer)。引物设计需要根据以下原则:①引物的长度保持在18~24bp之间,引物过短将影响产物的特异性,而引物过长将影响产物的合成效率;②GC含量应保持在45~60%之间;③5'和3'端的引物间不能形成互补。第二,将待检测的DNA变性后,加入四种单核苷酸(dNTP)、引物和耐热DNA聚合酶以及缓冲液。通过95℃变性,在进入较低的温度使引物与待扩增的DNA链复性结合,然后在聚合酶的作用下,体系中的脱氧核苷酸与模板DNA链互补配对,不断延伸合成新互补链,最终使一条DNA双链合成为两条双链。通过变性(92~95℃)→复性(40~60℃)→引物延伸(65~72℃)的顺序循环20至40个周期,就可以得到大量的DNA片段。理论上循环20周期可使DNA扩增100余万倍。

卒中相关性肺炎

《卒中相关性肺炎诊治中国专家共识》解读 脑卒中是当今世界危害人类生命健康的最主要疾病之一,在这一患者群 体中,感染是最常见的并发症之一,其中卒中急性期肺炎的发生率为 7%~22%,具有基数庞大的患者群体。而且,肺炎是卒中死亡的重要危险因素;在美国, 卒中后发生肺炎患者每例平均多花费 14836 美元。即卒中后肺炎的发病率高、病死率高、医疗费用支出惊人。因此,20 世纪 80 年代初期欧美神经科医师 开始关注卒中后肺炎,陆续开展了相关研究;2003 年德国科隆大学附属医院Hilker 等提出了卒中相关性肺炎(stroke associated pneumonia,SAP)的概念,来表述原无肺部感染的卒中患者罹患的感染性肺实质炎症;根据其发生时 程的不同,SAP 可分为急性 SAP(发生在卒中后 1 个月内)和慢性 SAP(发生在卒中后 1 个月后)。笔者认为,SAP 仅仅是对卒中后肺炎的一个称谓,并 非一个新的疾病种类,重点是强调此类肺炎的发生、发展、转归和卒中后机体 的功能障碍有密切关系,在肺炎的预防和治疗中需要特别关注患者的神经系统 功能缺失,针对性制定临床策略。国内学者对这一问题的重视大约晚 20 年,2007 年始国内陆续出现以卒中相关性肺炎为研究对象的文章。 SAP 是个跨学 科的疾病,即患者具有神经功能损失的基础,主要在神经科治疗,呼吸医生通 过请会诊才会接触到患者,因此在学科专业化高度发展的今天,很长一段时间SAP 无法得到及时准确的诊断,也得不到系统连续的治疗观察。特别是 SAP 缺乏国内、国际统一的定义和诊断标准,导致不同研究之间呈现较大的异质性, 研究结果外推性差。 2010 年国内神经内科、呼吸科、ICU、感染科的相关专家,共同体制定了《卒中相关性肺炎诊治中国专家共识》,将其定义为原无肺部感 染的卒中患者在急性期所患的感染性肺实质(含肺泡壁即广义上的肺间质)炎症,并提出了相应的临床诊断和病原学诊断标准。对 SAP 的诊断、治疗、预防提供了可供参考的依据,极大推动了国内临床医生对该疾病的认识、提高了诊 疗水平、改善了患者预后,也促进了临床医生对该疾病的进一步观察研究。共识制定过程中专家对其定义的时限性争议很大:考虑卒中发病 48 h 之内发生 肺炎可能为社区获得性,因此有专家建议 SAP 应该定义为大于 48 h 发病;卒中急性期一般为发病一周之内,此期间为患者神经功能障碍相对最为严重的一 个时间段,此后神经功能逐渐恢复,其功能障碍导致肺炎发生的概率也逐渐降低,而院内获得性肺炎的发生可能性增加,因此有专家建议将时限定为一周之 内等。限于当时缺乏充足有力的文献、证据支持,该问题暂时搁置。笔者个人 认为应该将 SAP 的时限定为卒中 48 h 之后、1 周之内发生的肺炎,因为 SAP 一定要在卒中之后发生,即由卒中导致;而卒中后 48 h 也可能是肺炎的潜伏期,甚或可能肺炎是卒中的诱因(感染性卒中)。 2015 年 10 月英国 Smith 教授组织欧洲相关领域专家制定了最新一版 SAP 定义和诊断标准共识。其基于大量研究表明多数肺炎在卒中发病后 7 天之内发生,其原因可能与此期间吞咽困难、意识障碍及免疫功能抑制表现相对突出有关,故将 SAP 时限确定为卒中发病后 7 d 内。此外,该共识采用改良的美国 CDC 肺炎诊断标准,分别制定了 SAP 的疑诊和确诊标准。总体来说,该共识对 SAP 发病时间的界定相对清晰,相应诊断标准较为简洁,且具有良好的可操作性,对于 SAP 的早期诊断具有一定的积极意义。然而,其可靠性、有效性和实际应用价值尚有待于进一步 的研究验证。国内外也有学者初步建立了 SAP 预测模型,对卒中患者发生肺 炎的风险进行评价,进而对不同风险人群进行分层管理,从而有效预防肺炎的

基因表达谱芯片的数据分析

基因表达谱芯片的数据分析(2012-03-13 15:25:58)转载▼ 标签:杂谈分类:生物信息 摘要 基因芯片数据分析的目的就是从看似杂乱无序的数据中找出它固有的规律, 本文根据数据分析的目的, 从差异基因表达分析、聚类分析、判别分析以及其它分析等角度对芯片数据分析进行综述, 并对每一种方法的优缺点进行评述, 为正确选用基因芯片数据分析方法提供参考. 关键词: 基因芯片; 数据分析; 差异基因表达; 聚类分析; 判别分析 吴斌, 沈自尹. 基因表达谱芯片的数据分析. 世界华人消化杂志2006;14(1):68-74 https://www.doczj.com/doc/8a18028057.html,/1009-3079/14/68.asp 0 引言 基因芯片数据分析就是对从基因芯片高密度杂交点阵图中提取的杂交点荧光强度信号进行的定量分析, 通过有效数据的筛选和相关基因表达谱的聚类, 最终整合杂交点的生物学信息, 发现基因的表达谱与功能可能存在的联系. 然而每次实验都产生海量数据, 如何解读芯片上成千上万个基因点的杂交信息, 将无机的信息数据与有机的生命活动联系起来, 阐释生命特征和规律以及基因的功能, 是生物信息学研究的重要课题[1]. 基因芯片的数据分析方法从机器学习的角度可分为监督分析和非监督分析, 假如分类还没有形成, 非监督分析和聚类方法是恰当的分析方法; 假如分类已经存在, 则监督分析和判别方法就比非监督分析和聚类方法更有效率。根据研究目的的不同[2,3], 我们对基因芯片数据分析方法分类如下: (1)差异基因表达分析: 基因芯片可用于监测基因在不同组织样品中的表达差异, 例如在正常细胞和肿瘤细胞中; (2)聚类分析: 分析基因或样本之间的相互关系, 使用的统计方法主要是聚类分析; (3)判别分析: 以某些在不同样品中表达差异显著的基因作为模版, 通过判别分析就可建立有效的疾病诊断方法. 1 差异基因表达分析(difference expression, DE) 对于使用参照实验设计进行的重复实验, 可以对2样本的基因表达数据进行差异基因表达分

睡眠障碍与动脉硬化的相关性研究进展

睡眠障碍与动脉硬化的相关性研究进展 大量研究表明,睡眠障碍与心血管疾病的关系密切,失眠可增加心血管病的发生风险,并提高心血管病的死亡率。睡眠障碍与动脉硬化都和血管疾病密切相关,而对动脉硬化和睡眠障碍两者之间的关系以及相关引发机制尚无明确定论。本文对国内外关于睡眠障碍与动脉硬化的相关研究作一综述,并探讨两者中医证型上的关联。 标签:睡眠障碍;动脉硬化;相关性 睡眠障碍是睡眠的质或量发生异常,不能满足生理需要,而引发一系列不良反应的身心状态。常见的慢性失眠会引发肥胖、高血压、糖尿病、精神心理疾病等一系列健康问题[1]。 睡眠障碍与多种心脑血管疾病的发生发展有关,同时也是血管疾病后常见的并发症。Ogilvie等研究发现睡眠时间少于6小时的受试者与睡眠7~8小时的受试者相比,BMI、腰围和体脂显著升高,少于5小时的更甚,由此可知睡眠障碍和肥胖之间存在着强有力的关联[2];美国一项调查发现,睡眠障碍在中老年人中普遍存在,并因种族、民族、性别和肥胖状况而不同,中国人比白人更容易获得睡眠障碍[3];在对2型糖尿病的研究中,有学者意外的发现,血糖控制不良也与睡眠质量差有关[4];不仅如此,台湾某地区的医务人员在试验中还发现较短的睡眠时间会增加患动脉硬化等疾病的风险[5];睡眠障碍也与高血压有密切相关,它是老年单纯收缩期高血压出现晨峰现象的主要危险因素[6]。 动脉硬化是心脑血管疾病的主要病理基础,已有研究[7]表明,PWV升高易出现睡眠障碍;患者的PWV越高,更易患高血压病。另一方面OSAHS可增加动脉硬化发生率和动脉硬化的程度[8],同样与高血压等心脑血管疾病密切相关。研究[9]显示50%~92%的OSAHS患者合并有高血压,而30%~50%的高血压患者同时伴有OSAHS。高血压合并OSAHS患者,随着睡眠呼吸暂停低通气程度的加重,其动脉粥样硬化及炎症水平的指标明显升高[10],其动脉硬化程度较非OSAHS高血压患者严重,说明OSAHS能加重动脉硬化[11]。尽早干预OSAHS 对动脉硬化进展的影响对于降低心脑血管病的发病率和死亡率尤为重要[12],但也有学者认为OSAHS非动脉硬化的独立影响因素[13],两者之间的引发机制尚无明确定论。 本文就国内外关于睡眠障碍与动脉硬化的研究进展作一综述。 1 睡眠障碍与心血管 心血管疾病是导致人类死亡的主要原因,遗传及环境等因素共同作用参与心血管疾病的发生和发展[14]。不广为人知的是,心血管病也与睡眠障碍也互相影响,关系密切。心血管疾病多种多样,患者群体庞大,其中合并有失眠的比例很高,与原发疾病相互影响,严重影响患者的生命质量和临床结局[15]。曾有实验

全基因组关联分析的原理和方法

全基因组关联分析(Genome-wide association study;GWAS)是应用基因组中数以百万计的单核苷酸多态性(single nucleotide ploymorphism,SNP)为分子遗传标记,进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析,通过比较发现影响复杂性状的基因变异的一种新策略。 随着基因组学研究以及基因芯片技术的发展,人们已通过GWAS方法发现并鉴定了大量与复杂性状相关联的遗传变异。近年来,这种方法在农业动物重要经济性状主效基因的筛查和鉴定中得到了应用。 全基因组关联方法首先在人类医学领域的研究中得到了极大的重视和应用,尤其是其在复杂疾病研究领域中的应用,使许多重要的复杂疾病的研究取得了突破性进展,因而,全基因组关联分析研究方法的设计原理得到重视。 人类的疾病分为单基因疾病和复杂性疾病。单基因疾病是指由于单个基因的突变导致的疾病,通过家系连锁分析的定位克隆方法,人们已发现了囊性纤维化、亨廷顿病等大量单基因疾病的致病基因,这些单基因的突变改变了相应的编码蛋白氨基酸序列或者产量,从而产生了符合孟德尔遗传方式的疾病表型。复杂性疾病是指由于遗传和环境因素的共同作用引起的疾病。目前已经鉴定出的与人类复杂性疾病相关联的SNP位点有439个。全基因组关联分析技术的重大革新及其应用,极大地推动了基因组医学的发展。(2005年, Science杂志首次报道了年龄相关性视网膜黄斑变性 GWAS结果,在医学界和遗传学界引起了极大的轰动,此后一系列GWAS陆续展开。2006年, 波士顿大学医学院联合哈佛大学等多个研究机构报道了基于佛明翰心脏研究样本关于肥胖的 GWAS结果 (Herbert等. 2006);2007年, Saxena等多个研究组联合报道了与 2型糖尿病( T2D )关联的多个位点, Samani等则发表了冠心病 GWAS结果( Samani 等. 2007); 2008年, Barrett等通过 GWAS发现了 30个与克罗恩病( Crohns ' disrease)相关的易感位点; 2009年, W e is s等通过 GWAS发现了与具有高度遗传性的神经发育疾病——自闭症关联的染色体区域。我国学者则通过对 12 000多名汉族系统性红斑狼疮患者以及健康对照者的GWAS发现了 5个红斑狼疮易感基因, 并确定了 4个新的易感位点( Han 等. 2009)。截至 2009年 10月,已经陆续报道了关于人类身高、体重、血压等主要性状, 以及视网膜黄斑、乳腺癌、前列腺癌、白血病、冠心病、肥胖症、糖尿病、精神分裂症、风湿性关节炎等几十种威胁人类健康的常见疾病的 GWAS结果, 累计发表了近万篇论文, 确定了一系列疾病发病的致病基因、相关基因、易感区域和 SNP变异。)标记基因的选择:

脑卒中相关性肺炎病因分析

脑卒中相关性肺炎病因分析 发表时间:2013-01-25T13:13:02.903Z 来源:《中外健康文摘》2012年第44期供稿作者:孙世辉 [导读] 由于SAP的发病原因非常多,为了避免病情的加重,应该加强呼吸道管理及合理使用抗生素等。 孙世辉(河南省义煤集团总医院神经内科二病区 472300) 【中图分类号】R 【文献标识码】【文章编号】1672-5085(2012)44-0103-02 【摘要】目的分析和研究脑卒中相关性肺炎(SAP)的发病原因以及预防措施。方法抽选300例急性脑卒中患者,其中200例合并脑卒中相关性肺炎,对这些患者的临床资料进行回顾性分析。结果研究表明SAP并非是由某一种病因导致的,患者的年龄、糖尿病、卒中类型、意识障碍、气管插管、吸烟史、用药不当等等因素都有可能导致SAP。结论由于SAP的发病原因非常多,为了避免病情的加重,应该加强呼吸道管理及合理使用抗生素等。 【关键词】脑卒中相关性肺炎;病因分析 脑卒中相关性肺炎(Stroke associated pneumonia,SAP)是急性脑卒中最常见的并发症之一,也是该类患者病情加重和死亡的主要原因之一,咳嗽、发热、呼吸困难等是急性脑卒中患者较为常见的临床症状。因发生SAP的概率较高,病因也较多,直接给患者带来各种不良影响,如增加患者的住院时间和经济负担、降低患者的生活质量、加大患者的死亡率,因此必须加强对脑卒中相关性肺炎的重视、分析和研究。对200例SAP患者临床资料进行回顾性分析,有关情况报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料:随机选取我院收治的300例急性脑卒中患者,其时间均在2011年1月~2012年5月之间,其中男220例,女80例,年龄为45~90岁,平均年龄59岁。参照中华医学会第四届全国脑血管病会议制定的标准作为急性脑卒中的诊断标准,并且均经颅脑CT或MRI证实,排除患有短暂性脑缺血发作以及入院后24小时内出院或死亡的病例,其中200例合并SAP。 1.2 脑卒中相关性肺炎(SAP)诊断标准:卒中发生后胸部影像学检测发现新出现或进展性肺部浸润性病变,同时合并2个以上临床感染症状:①体温≥38℃;②新出现的咳嗽、咯痰或原有呼吸道疾病症状有加重表现,并伴或不伴有胸痛; ③肺实变体征,和(或)湿啰音;④外周血白细胞≥10×109/L或≤4×109/L,伴或不伴核左移。肺不张、肺结核、肺水肿、肺栓塞、肺部肿瘤、非感染性肺间质病等与肺炎的临床症状表现较为相同的疾病予以排除。 1.3 统计学处理:进行数据分析时采用SPSS 13.0统计学软件,运用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。 2 结果 通过统计研究表明,通常情况下很少出现某一种病因单独导致SAP,一般是由多种病因共同导致,此次研究的SAP患者的发病原因与患者的年龄、卒中类型、有无吸烟史、有无糖尿病病史、气管切开或插管与否、使用鼻饲管与否等许多因素有着密切的关系。差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。 表1 SAP发病相关因素统计分析 3 讨论 3.1 脑卒中的相关病因分析:患者的生活自理能力随着年龄的增长或多或少会受到一定的限制和影响,除此之外,患者自身的抵抗力和免疫力、呼吸道黏膜表面分泌型免疫球蛋白等也会随着年龄的增长有不同程度的下降,年龄与发病率呈1:2的比例增长,也就是年龄每增加1岁,发病率就增高2%。临床研究显示,脑卒中相关性肺炎的发病率在那些长期卧病在床的患者中更高;吸烟以及有肺部基础疾病史的患者,其肺部局部抵抗力会因此而下降,从而加大了肺部感染的概率;糖尿病会减退患者的机体防御功能,抑制患者白细胞的吞噬功能,呼吸道出现局限性免疫功能缺陷,加大肺炎发生的几率。病变的部位和大小也和SAP的发生有密切关系,据相关研究表明,后循环脑卒中发生SAP的风险明显高于颈内动脉供血区脑卒中,如果脑卒中供血区多于1个时,会加大SAP的发生风险。导致SAP发生的另一些重要原因还有意识障碍和吞咽障碍等,脑卒中患者出现意识障碍会导致舌后坠,出现吞咽障碍会导致误吸,这些也可以使SAP发生。还有在气管切开或插管时,病原菌会通过口咽部的分泌物吸入到达肺部,从而造成下呼吸道黏膜受损,进而提高SAP的发生率。药物使用不当如糖皮质激素抑制免疫功能导致二重感染,脱水药导致支气管分泌物黏稠排出困难,以及长期使用广谱抗生素也会使SAP发生率升高。使用鼻饲管

动脉粥样硬化发病机制的研究进展

文章编号:1007-4287(2007)09-1268-04 动脉粥样硬化发病机制的研究进展 李贵星1,刘双凤2 (1.四川大学华西院实验医学科,四川成都610041; 2.成都医学院,四川成都610000) 动脉粥样硬化性心脑血管疾病是以血管平滑肌细胞增生和脂质在粥样硬化斑块沉积为特征的危害人类健康最严重的疾病之一。动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)的发病机制十分复杂,目前有于动脉粥样硬化的形成有三大学说,即脂质学说、炎症学说和感染学说,但仍没有完全阐明动脉粥样硬化的发生机制,因而对动脉粥样硬化的防治缺乏有效的措施。本文就动脉粥硬化与脂代谢、免疫、感染的关系研究进展作一简述。 1脂化谢紊乱与动脉粥样硬化 脂质与冠心病的关系已被证实,动脉粥样硬化病变中脂质源于血浆脂蛋白的浸润,主要为游离胆固醇(FC)、胆固醇脂(CE),其次为甘油三酯(TG)、磷脂和载脂蛋白。 大量流行病学资料显示,动脉粥样硬化的严重程度随血浆胆固醇水平的升高呈线性加重,血浆胆固醇的浓度与冠心病死亡率呈正相关关系[1]。低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高是动脉粥样硬化及由动脉粥样硬化所引起的心脑血管疾病的最重要的危险因素。LDL-C在不同水平通过各种典型的和不典型的机制起作用。最近研究表明,天然的与氧化的LDL是几种参与动脉粥样硬化的细胞(如血管平滑肌细胞)的有效生长因子。另外,LDL还调节参与动脉粥样硬化的各种生长因子和生长因子受体[2]。有研究表明冠心病患者将胆固醇降得越低越好[3]。 有文章分析认为:临床上常见的冠心病患者(尤其是中国人群)LDL-C水平正常,而TG水平升高。研究发现LDL亚组分颗粒大小同血浆TG水平呈显著负相关,体外模拟实验成功将大颗粒疏松的LDL 在高TG条件下,经胆固醇转运蛋白(C TP)、胆蛋白脂酶(LPL)的作用,转化成为小颗粒致密LDL,故认为体内高TG可引起体内大颗粒LDL向小颗粒LDL 转化。大颗粒LDL又称为A型LDL,小颗粒致密型LDL又称为B型LDL。A、B型LDL的氧化易感性不同,B型抗氧化性低,较A型易氧化。LDL氧化程度(氧化型LDL/LDL比值)同LDL脂质组成(甘油三酯/胆固醇比值)相关,血浆氧化型LDL同小颗致密LDL氧化易感性相关,同小颗粒致密LDL蛋白浓度亦有相关趋势。因此,认为冠心病患者体内存在的高水平氧化型LDL(oxidized low density lipoprotein, OX-LDL)主要来源于氧化的B型LDL[4]。LDL升高及氧化的B型LDL形成被认为是动脉粥样硬化发生发展的关键步骤[5],wallenfeld k[6]等研究进一步证实循环中的ox-LDL独立于其它因素与无症状的动脉粥样硬化进展相关。 另外,极低密度脂蛋白(VLDL)及乳糜微粒(C M)也与动脉粥样硬化关系密切。二者的残体可转化为LDL而能被巨噬细胞摄取,沉积于粥样斑块内[1]。最近发放成人血脂处理方案指南指出:TG升高是冠心病的独立危险因素,一些富含TG的脂蛋白(常称为脂蛋白残粒),有促动脉粥样硬化形成的作用。大量研究证实在2型糖尿病患者中,发生冠心病(CAD)的严重程度与血浆中富含TG的颗粒数呈正相关。循环中含APO-B的脂蛋白升高,如LDL 和VLDL,已经被认为是引起动脉粥样硬化发生展的重要物质。 高密度脂蛋白(HDL)是一组同源微粒,由于它们的合成和代谢及在血管内通过酶和转运蛋白的重塑,形成大小不一、化学组成不同[8,9]的一组脂蛋白。许多资料表明,HDL-C浓度与心血管疾病的发病率呈负相关,一般新的HDL-C浓度与动脉粥样硬化呈负相关。且流行病学资料已表明HDL浓度升高具有预防动脉粥样硬化发生的作用。另外,研究表明HDL可通过抑制LDL的氧化,参与氧化型LDL 的逆向转运,降低氧化型LDL引起的损伤,抑制单核细胞粘附和迁移到血管内膜,刺激内皮细胞修复和增殖抑制生长因子诱导的血管平滑肌细胞的增生[10]。在过去10年里,使用HMG-COA还原酶抑制剂降低LDL-C水平,此方法已经表明在冠心病(C HD)的一期及二期预防中有益。大量干预实验证明升高HDL-C浓度来降低心血管疾病的发病率和

相似性度量在基因表达聚类分析中的应用研究

相似性度量在基因表达聚类分析中的应用研究 摘要:聚类分析是基因表达数据分析研究的主要技术之一,其算法的基本出发点在于根据对象间相似度将对象划分为不同的类,选择适当的相似性度量准则是获得有效聚类结果的关键。采用预处理过的基因数据集在不同相似性度量准则下进行的不同聚类算法的 聚类分析,并得到聚类结果评价。其中算法本身的缺陷及距离相似性度量的局限性都是影响结果评价的因素,为了获得更有效的聚类结果,改进相关聚类算法并提出了一种比例相似性度量准则。 关键词:dna微阵列;聚类分析;相似性度量;基因表达 dna 微阵列(dna microarray) 技术的日益成熟导致了基因表达数据不断扩大,尤其在近十几年内更以指数形式增长。如何分析和处理大量的基因表达数据,从中提取有用的生物学或医学信息,已成为后基因组时代研究的瓶颈[12]。由于基因芯片产生巨量的表达谱数据,数据挖掘技术已经被广泛的应用到基因表达谱的许多方面,并取得成功。聚类分析是基因表达数据分析研究的主要技术之一[23],并且作为一种有效的数据分析工具, 已广泛地应用于图像处理、信息检索、数据挖掘等领域。 目前,作为研究基因表达数据的主要技术之一的聚类分析算法有很多种,如分层聚类(hierarchical clustering),k (k_means clustering),自组织映射(self organizing maps,soms),主成分分析(principal component analysis,pca)等等。但由于

不同聚类算法,甚至同一聚类算法使用不同参数,一般都会产生不同的聚类结果。因此,在对数据处理过的基因表达矩阵聚类分析时,选择合适的聚类相似性准则至关重要,同时也是获得合理、精确的聚类结果的关键。 1dna微阵列 dna微阵列(dna microarray),也叫基因芯片。它将几十个到上百万个不等的称之为探针的核苷酸序列固定在微小的(约1 cm2)玻璃或硅片等固体基片或膜上,该固定有探针的基片就称之为dna 微阵列。 1.1基因表达数据的获得和表示 在不同的实验环境条件或是不同的时间点,通过对基因芯片的扫描,可以得到不同的实验数据,所以这些数据是基因在一定实验条件下或一段时间内的表达情况。经过对这些数据表达进行预处理和标准化后,产生得到的微阵列数据也就是基因表达数据。 微阵列基因表达数据主要为数值型,并以矩阵的方式存储,“行”为各个基因在不同环境条件下或不同时间点的表达情况,“列”是同一环境或时间下一个样本所有基因的表达谱。每一个元素代表第i个基因在第j个样本中的表达水平。 1.2基因数据的研究现状 与已经发展了几十年的结构基因组学相比,基因表达谱的生物信息学仅处于起步阶段。现阶段基因芯片所遇到的挑战并不在于表达

基因表达分析

基因表达分析 1、EST(Expressed Sequence Tag)表达序列标签(EST)分析 1、EST基本介绍 1、定义: EST是从已建好的cDNA库中随机取出一个克隆,进行5’端或3’端进行一轮单向自动测序,获得短的cDNA部分序列,代表一个完整基因的一小部分,在数据库中其长度一般从20到7000bp不等,平均长度为400bp。 EST来源于一定环境下一个组织总mRNA所构建的cDNA文库,因此,EST也能说明该组织中各基因的表达水平。 2、技术路线: 首先从样品组织中提取mRNA,在逆转录酶的作用下用oligo(dT)作为引物进行RT-PCR 合成cDNA,再选择合适的载体构建cDNA文库,对各菌株加以整理,将每一个菌株的插入片段根据载体多克隆位点设计引物进行两端一次性自动化测序,这就是EST序列的产生过程。

3、EST数据的优点和缺点: (1)相对于大规模基因组测序而言,EST测序更加快速和廉价。 (2)EST数据单向测序,质量比较低,经常出现相位的偏差。 (3)EST只是基因的一部分,而且序列里有载体序列。 (4)EST数据具有冗余性。 (5)EST数据具有组织和不同时期特异性。 4、EST数据的应用 EST作为表达基因所在区域的分子标签因编码DNA序列高度保守而具有自身的特殊性质,与来自非表达序列的标记(如AFLP、RAPD、SSR等)相比,更可能穿越家系与种的限制。因此,EST标记在亲缘关系较远的物种间比较基因组连锁图和比较质量性状信息是特别有用的。同样,对于一个DNA序列缺乏的目标物种,来源于其他物种的EST也能用于该物种有益基因的遗传作图,加速物种间相关信息的迅速转化。具体说,EST的作用表现在:

基因表达及分析技术

基因表达及其分析技术 生命现象的奥秘隐藏在基因组中,对基因组的解码一直是现代生命科学的主流。基因组学研究可以说是当今生命科学领域炙手可热的方向。从DNA 测序到SNP、拷贝数变异(copy number variation , CNV)等DNA多态性分析,到DNA 甲基化修饰等表观遗传学研究,生命过程的遗传基础不断被解读。 基因组研究的重要性自然不言而喻。应该说,DNA 测序技术在基因组研究 中功不可没,从San ger测序技术到目前盛行的新一代测序技术(Next Gen eration Seque ncing NGS)到即将走到前台的单分子测序技术,测序技术是基因组解读最重要的主流技术。而基因组测序、基因组多态性分析、DNA 甲基化修饰等表观遗传分析等在基因组研究中是最前沿的课题。但是基因组研究终究类似“基因算命”,再清晰的序列信息也无法真正说明一个基因的功能,基因功能的最后鉴定还得依赖转录组学和蛋白组学,而转录作为基因发挥功能的第一步,对基因功能解读就变得至关重要。声称特定基因、特定SNP、特定CNV、特定DNA修饰等与某种表型有关,最终需要转基因、基因敲除、突变、 RNAi 、中和抗体等技术验证,并必不可少要结合基因转录、翻译和蛋白修饰等数据。 基因实现功能的第一步就是转录为mRNA或非编码RNA,转录组学主要研究基因转录为RNA 的过程。在转录研究中,下面几点是必须考虑的: 1,基因是否转录(基因是否表达)及基因表达水平高低(基因是低丰度表达还是中、高丰度表达)。特定基因有时候在一个细胞中只有一个拷贝的表达,而表达量会随细胞类型不同或发育、生长阶段不同或生理、病理状态不同而改变。因此任何基

基因表达系列分析(Serial Analysis of Gene Expression,SAGE)技术

SAGE 技术 MRNA 结合到微珠子上(Microscopic Bead and mRNA) mRNA 转录成DNA(mRNA binds to bait and is copied into DNA)

用酶切开DNA的一小段(An enzyme cuts the DNA) 另一个酶定在DNA末端以便切下一小段(An enzyme locks onto the DNA and cuts off a short tag),这一小段就被视为这个基因的标签 两个标签连在一起(Two tags are linked together)

在末端的定位分子被切掉(Enzymes cut off the "Docking Molecules") 都连成一条线(Di-Tags are combined into large concatemers)

DNA上所携带的遗传信息,需要通过RNA为中介体,合成出组织和正常生理功能所需要的蛋白质,这个过程被称为基因的表达。在生物体中不同的组织和器官所表达的基因群是不一样的,我们把基因群的表达状况称为基因表达谱。目前,高通量地研究基因表达谱的方法主要有两种,即生物芯片和基因表达串联分析(serial analysis of gene expression, SAGE)。基因芯片所能检测的基因必须是已知的基因,放在芯片上几种基因的探针就只能检测这几种基因的表达谱;相比之下,SAGE能以远高于DNA芯片的精确度和重复性来检测在病理条件下基因表达谱的改变,而不必考虑所检测的基因是已知的还是未知的。因此在检测疾病相关的新基因,特别是无法用基因芯片进行检测的低表达量致病基因时,SAGE是目前的最佳手段,无可取代。 SAGE技术为Genzyme公司所拥有的专利技术。其技术简介如下: SAGE技术得以建立的理论基础 首先,一段来自于任一转录本特定区域的"标签"(Tag),即长度仅9-14bp的短核苷酸序列,就已包含足够的信息以特异性地确定该转录本。例如:一个9碱基的序列能有49=262144种不同的排列组合,而人类基因组据估计仅编码80000种转录本,因此在理论上每一个9碱基标签就能够代表一种转录本的特征序列。 第二,如果将短片段标签相互连接、集中形成长的DNA分子,则对该克隆进行

卒中相关性肺炎研究

卒中相关性肺炎研究 脑卒中是一种急性脑血管疾病,具有较高的致残率、病死率和复发率等特点。已成为老年人常见的一种心脑血管疾病,威胁到人类的健康和生命安全。肺炎是脑卒中患者的常见并发症,也是脑卒中患者病情加重及死亡的原因之一。卒中相关性肺炎指在无肺部感染的卒中患者中出现新发的肺部感染。SAP是延长住院时间、增加医疗费用、增加致残率甚至死亡的主要病因。本文就其诊断、危险因素、预防措施方面研究进展进行探讨。 1 SAP诊断标准 ①纳入标准:入院48h后胸部X线或者CT提示新发或进展性肺部浸润性病变,同时出现2个或者2个以上的临床症状:体温>38℃;咳嗽咳痰明显,痰液呈黄色或黄白色,黏稠或者呈脓性;肺实变体征,可闻及干湿性啰音;血象提示外周血白细胞≥10×109/L,或≤4×109/L。②排除标准:发病24h后来院;与肺炎临床表现相近的如肺部感、肺肿瘤,肺栓塞等疾病。 2 SAP发生的危险因素 2.1内在因素①意识障碍:意识障碍使咳嗽反射等保护性反射减弱、延迟胃排空和损伤食管括约肌的功能、呼吸和吞咽功能下降,从而形成肺炎。②年龄:研究发现65岁以上的脑卒中患者发生肺炎的几率明显增加。③吸烟史:长期吸烟易损伤呼吸道黏液纤毛运输系统导致排痰能力下降,并降低机体清除外侵微生物的能力。④糖尿病史:有研究表明,脑卒中患者糖尿病伴发率为54.4%。⑤卒中部位:SAP的发生与吞咽障碍密切相关,而脑卒中患者是否出现吞咽困难与卒中部位密切相关。研究发现吞咽障碍多见于大脑前部(中央沟之前)和脑室周围的白质部位损害,损伤单侧中央前回最下部和额下回后部可导致严重吞咽困难,左侧脑室周围白质损害常发生吞咽困难。一侧岛叶损伤会导致单侧腭肌、咽肌麻痹引起吞咽困难。脑干梗塞吞咽困难发生率在80%以上,其次为纹状体出血。 2.2外在因素①机械通气:气管切开是抢救脑卒中昏迷患者的重要手段之一,但气管切开使外鼻腔和气管的粘液纤毛传递系统构成的防御屏障遭到破坏,使得细菌更容易进入机体并发肺部感染。②留置胃管:胃管的插入,常有胃内容物反流及误吸的现象,胃内细菌可经胃管逆行上移至咽喉部再进入下呼吸道易发生肺部感染。此外,对于吞咽困难的脑卒中患者,鼻饲是提供营养的重要途径,但鼻饲护理不当,也可导致食物反流造成吸入性肺炎。③药源性因素:脑卒中患者不合理应用糖皮质激素及抗生素易导致菌群失调,使条件致病菌在气道定植诱发感染;H2受体拮抗剂的使用使胃液的pH值上升,难以正常杀死进入胃内的细菌,而细菌可随胃液返流而被患者误吸。 3 SAP的早期预防 3.1患者意识状态、吞咽功能评估及康复训练对于所有脑卒中患者,入院时

动脉粥样硬化发生机制及治疗药物的研究进展

2010年12月 第31卷 第6期 首都医科大学学报Jour nal of C apitalM ed icalU niversity D ec .2010V o.l 31 N o .6 [do:i 10.3969/j .issn .1006 7795.2010.06.031] 综 述 动脉粥样硬化发生机制及治疗药物的研究进展 王浩然 于春江 * (首都医科大学神经外科学院三系,首都医科大学第十一临床医学院,首都医科大学三博脑科神经外科二病区) 摘要! 动脉粥样硬化是危害人类健康的主要疾病。随着临床与基础研究的发展,对其发生机制已有较新的认识,血管内皮黏附因子成为新的研究焦点。在抗动脉粥样硬化方面,他汀类调脂药及A CE I 的确切作用得到充分证实。动脉粥样硬化的防治取得了巨大进步,本文综述了动脉粥样硬化的发生机制及治疗药物新进展。 关键词! 动脉粥样硬化;机制;治疗;药物 中图分类号! R 541.4 N e w Progress i n M echanis m and Treat m ent of A therosclerosis WANG H ao ran ,YU Chun jiang * (T he Th ird Faculty of N e urosurgery Ins titute ;The Eleven t h M edical Co llege ;The Second D istr ict ,D e p ar t m ent of N e urosurg ery,Sanbo Brain Institute ,Cap italM edical Universit y ) ABSTRACT ! A the rosclero si s is the m a j o r d iseases threa ten i ng t he hu m an health .W it h the deve l op m en t o f research ,ne w understand i ng o f its pat hogenesis has been reached .VCAM 1and I CAM 1beca m e the ne w f ocus .T he anti atherosclerotic e ffect o f Sta ti ns and ACEI has been f u lly confi r m ed .G reat adv ance m ent i n prevention and trea t m en t of a t herosc l e rosis has been m ade ,In this paper ,w e rev ie w the new progress in m echan is m and treat m ent of atherosc leros i s . KEY W ORDS ! atherosclero si s ;m echan is m;treat m ent ;drug s * Correspond i ng au t hor ,E m a i :l cj yu1955@si na .co m 动脉粥样硬化(ather osc lerosis ,AS)是指在动脉及其分支的动脉壁内膜及内膜下有脂质沉着(主要是胆固醇及胆固醇脂),同时伴有中层平滑肌细胞移行至内膜下增生,使内膜增厚,形成黄色或灰黄色状如粥样物质的斑块。 AS 是危害人类健康的主要疾病之一,其对心脑血管的损害可累及全身的各个器官,已成为多种中老年常见病的基础病变。AS 最常累及心、脑、肾,且与糖尿病、高血压等疾病高度相关。AS 是多种脑血管事件的病理基础,与颅内动脉瘤、慢性缺血性脑病的发生发展关系密切。脑部血管状况也一定程度的影响着颅脑手术的成功及术后恢复。 动脉粥样硬化经历以下几个阶段。?期:首先在动脉内膜出现略为隆起的含有脂质小滴的结缔组织所形成的黄色条纹。#期:由于脂质(磷脂、脂蛋白、胆固醇)的不断沉积,条纹增大,变软形成斑块。?期:斑块表面纤维变化,呈灰色或珍珠白色,内部隆起的内膜增厚,而内部的蛋白质常常含有胆固醇结晶,斑块发展进入中层。%期:斑块表面坏变脱落,形成 粥样硬化溃疡,有钙盐沉着及血栓形成,导致血管阻塞,机体器官缺血,发生功能障碍 [1] 。 1 动脉粥样硬化的发生发展机制 动脉壁内皮损伤及脂质的沉积是目前公认的AS 始动因素[2] ,其基本过程如下:血管内皮细胞受某些因素如:高血压、高脂血症等的刺激发生损伤后,发生功能改变和渗透性增高。血液中的脂质在内皮下沉积。随后单核细胞黏附在内皮细胞损伤处进入内皮下,吞噬脂质成为泡沫细胞,形成脂肪斑。血小板也逐渐聚集并黏附于内皮的损伤处。吞噬细胞、内皮细胞及黏附于内皮细胞损伤处的血小板释放生长因子刺激平滑肌细胞进入内膜,增生并合成胶原纤维,脂肪斑演变成纤维斑块。此时脂质进一步沉积,沉积的脂质进一步加重吞噬细胞的黏附、血小板的聚集和炎性反应因子的释放。随着这一过程的发展,脂质不断沉积,多种炎性细胞逐渐浸润,纤维帽渐渐变薄,慢慢演变为不稳定斑块。以不稳定斑块的裂缝、糜烂或破裂为基础形成 血栓,最终导致严重心脑血管损害[1,3 4] 。上述过程各阶段的演变机制十分复杂且相互交织,人们对其的研究已有百余年的历史。有关学说甚

基因表达数据分析

第8章基因表达数据分析 基因芯片或DNA微阵列等高通量检测技术的发展,可以从全基因组水平定量或定性检测基因转录产物mRNA,获取基因表达的信息。由于生物体中的细胞种类繁多,同时基因表达具有时空特异性,因此,基因表达数据要比基因组数据更为复杂、数据量更大、数据的增长速度更快。基因表达数据中蕴含着基因调控的规律,可以反映细胞当前的生理状态,例如(??)是否恶化、(??)是否对药物有效等。对基因表达数据的分析是生物信息学的重大挑战之一,也是DNA微阵列能够推广应用的关键环节之一。 基因表达数据分析的对象是在不同条件下,全部或部分基因的表达数据所构成的数据矩阵。通过对数据矩阵的分析,回答一些生物学问题,例如,基因的功能是什么?在不同条件或不同细胞类型中,哪些基因的表达存在差异?在特定的条件下,哪些基因的表达发生了显著改变,这些基因受到哪些基因的调节,或者调控哪些其它的基因?哪些基因的表达是条件特异性的,根据它们的行为可以判断细胞的状态(正常或癌变)????等等。对这些问题的回答,结合其他生物学知识和数据有助于阐明基因的调控路径和基因之间的调控网络。揭示基因调控路径和网络是生物学和生物信息学共同关注的目标,是系统生物学(Systems Biology,在附录中增加解释条目!)研究的核心内容。目前,对基因表达数据的分析主要是在三个逐渐复杂的层次上进行:1、分析单个基因的表达水平,根据在不同实验条件下,该基因表达水平的变化,来判断它的功能,例如可以确定肿瘤类型特异基因。采用的分析方法可以是统计学中的假设检验等。2、考虑基因组合,将基因分组,研究基因的共同功能、相互作用以及协同调控等。多采用聚类分析等方法。3、尝试推断潜在的基因调控网络,从机理上解释观察到的基因表达谱。多采用反工程的方法。 本章首先介绍基因表达数据的来源和预处理方法;然后介绍基因表达数据分析的主要方法,即表达差异分析和聚类分析;最后简单介绍从基因表达数据出发研究基因调控网络的一些经典模型。 8.1 基因表达数据的获取 基因表达数据反映的是直接或间接测量得到的基因转录产物mRNA在细胞中的拷贝数或者水平(转录??),这些数据可以用于分析哪些基因的表达发生了改变,它们有何相关性,在不同条件下基因是如何受影响的。它们在医学临床诊断、药物疗效判断、揭示疾病发生机制等方面有重要的应用。目前检测mRNA水平的方法有DNA微阵列、基因芯片、基因表达串行化分析(Serial analysis of gene expression,SAGE)、RT-PCR、EST测序等。目前,最主要的表达数据来自于基因芯片或cDNA微阵列,它们的原理是相同的,利用4种核苷酸之间两两配对互补的特性,使两条在序列上互补的单链形成双链,这个过程被称为杂交。基本技术是:在一个约1cm2大小的玻璃片上,将称为探针的核苷酸片段固定在上面,这个过程称为芯片制备;从细胞或组织中提取mRNA,通过RT-PCR合成荧光标记的cDNA,与芯片杂交;用激光显微镜或荧光显微镜检测杂交后的芯片,获取荧光强度,分析细胞中的mRNA的相对水平。

SAP卒中相关性肺炎

卒中相关性肺炎 发表时间:2009-05-06 发表者:孙世中(访问人次:933) 卒中相关性肺炎(Stroke-associated pneumonia,SAP)是指脑卒中患者急性期及后遗症期并发的肺感染。卒中相关性肺炎是住院死亡率增加、出院预后差的独立危险因素。卒中相关性肺炎是导致卒中患者病情恶化、预后不良及死亡的重要原因。卒中相关性肺炎不仅严重影响患者预后,而且延长住院时间,增加住院费用,因此应开展规范化的预防和治疗。 脑卒中的发病率、死亡率、致残率和复发率都很高。全世界每年平均脑卒中发病率约2 00 /10万,大约导致550万人死亡。我国每年新发卒中病例超过200万,其中出血性卒中约20%,缺血性卒中约80%,死亡病例每年超过150万,死亡率约150/10万人,大约有700万例存活,其中3/4患者遗留不同程度的残疾。2007年5月我国卫生部公布的最新资料显示,无论在城市还是农村,脑卒中均为致残的首要因素,死亡的第二大原因。 据文献荟萃报道,脑出血急性期死亡率约为12%。分析死亡原因,中枢性衰竭约29. 45%,肺炎占28.08%,仅次于中枢衰竭。卒中相关性肺炎也是急性缺血性卒中患者最常见的合并症,发生率约10%~47%,死于肺炎者占死亡病例的34 %。 临床观察和文献资料均表明,卒中相关性肺炎的发生除与卒中类型有关外,主要危险因素包括两大方面。一方面为患者的因素,包括高龄、昏迷、误吸或呕吐、卧床、吞咽障碍、心房纤颤、慢性心功能不全、低白蛋白血症、基础肺部疾病、先前存在的感染等;另一方面为医源性因素,包括人工气道、机械通气、长期留置鼻胃管、使用镇静剂或质子泵抑制剂、亚低温冬眠治疗、先期抗生素治疗、长期住院和久住ICU等。值得指出的是,包括介入在内的手术治疗明显改善了脑卒中患者预后,但全身麻醉手术增加了卒中相关性肺炎的发生 率。 引起卒中相关性肺炎发生的病理生理机制比较复杂。由于脑卒中直接病损和继发颅内压升高可影响中枢功能,引起意识障碍、吞咽困难及咳嗽反射消失,肺膨胀不全,通气功能下降,甚至导致肺瘀血、肺水肿、急性呼吸窘迫综合症和呼吸衰竭,在此基础上胃内容物返流及咽部分泌物误吸极易发生肺炎。此外,高龄或卒中后交感神经兴奋性增加介导的免疫功能低下,使患者抗病能力降低也是导致卒中相关性肺炎的原因。 一旦发生卒中相关性肺炎,反过来会影响脑卒中患者的治疗和恢复。肺炎对脑卒中患者的影响是多方面的。首先是缺氧,导致继发性脑损害,加重脑水肿与中枢损害;其次是应激反应;再次是引起全身性炎症反应综合症,导致炎症反应和抗炎反应失去平衡,从而诱发脑源性多脏器功能不全。卒中和肺炎的恶性循环,必然使死亡风险和残疾程度增加;同时卒中相关性肺炎可使脑卒中患者住院时间延长和出院延迟;并使医疗成本显著增加。 卒中相关性肺炎有其特殊的演变规律。卒中相关性肺炎在脑卒中发病当日即可发生。 意识下降和严重的颜面麻痹是卒中相关性肺炎的重要预测因子。 卒中相关性肺炎临床特点如下:①表现形式多样。常以吸入性肺炎或坠积性肺炎方式起病;吸入物可以是咽部分泌物、声门下分泌物或反流的胃内容物,大多含有食物残渣、胃酸和细菌;早期可表现为社区获得性肺炎特点,也可为医院获得性肺炎,机械通气者可出现呼吸机相关性肺炎,后遗症期常有医疗护理相关性肺炎的特征。②病原菌多种多样。G-杆菌为主的混合感染多见。卒中相关性肺炎病原菌随病程而不同,在发病早期主要为肺炎链球菌

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