時間：2023-06-07 09:39:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇分子遺傳學綜述，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：彌漫性大B細胞淋巴瘤；形態學；分子遺傳學；免疫表型；預后
彌漫性大B細胞淋巴瘤（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細胞性淋巴瘤，瘤細胞核大于或等于正常吞噬細胞核，或大于正常淋巴細胞的2倍[1]。DLBCL在臨床特征、侵襲部位、組織形態學、分子遺傳學、免疫表型等方面，均表現出明顯的異質性。本研究著重從臨床、免疫、分子遺傳學等方面，對近年來的國內外研究工作及進展進行綜述。
1病因學
DLBCL的病因尚不清楚，大多數為原發，也可從慢性B淋巴細胞白血病/小淋巴細胞淋巴瘤、濾泡淋巴瘤、淋巴漿細胞性淋巴瘤、某些霍奇金淋巴瘤等發展和轉化而來，這種轉化可能與一些染色體結構改變有關。
DLBCL的發生可能與病毒感染、免疫缺陷以及自身免疫有關。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的發生有著較為密切的關系。2011年5月第十二屆全國淋巴瘤學術大會肯定了我國近年來惡性淋巴瘤發病率逐年上升與環境污染和食品添加劑之間具有密切關系[2]。
2流行性病學與臨床特征
DLBCL是成人淋巴瘤中發病最多的一型，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，部分患者可有發熱、體重減輕等癥狀。DLBCL的臨床過程呈侵襲性，多為單個淋巴結或結外病灶出現迅速長大的局限性腫塊，約1/3的患者有全身癥狀[3]。腫瘤主要原發于淋巴結內，但有約30%～40%的患者首發于淋巴結外，一般呈局限性病灶。結外發生部位常見于胃腸道、皮膚、中樞神經系統、肺、肝、縱隔、骨骼、生殖器、及韋氏環，骨髓和血液的原發或累及少見，最常見的部位是胃腸道（胃和回盲部）[4]。
3分子遺傳學
DLBCL具有多種特征性的細胞分子遺傳學改變，許多病例往往具有復合性基因異常[5]。DLBCL常見的分子遺傳學改變包括1號染色體q2～23、6號染色體q21～25、14號染色體q11～12等區域出現缺失，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中可發生bcl-2基因和IgH基因易位，有研究表明多數bcl-2基因易位的DLBCL是由濾泡性淋巴瘤轉化而來。DLBCL中常涉及3 q27區域的改變，包括bcl-6基因易位、5'-非編碼區高頻突變及bcl-6基因內部缺失等，導致原癌基因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，該易位與預后不良有關，并且是一個獨立的危險因素；40%～70%的DLBCL發生bcl-6突變；此外，MU M-1基因易位到第14號染色體I g H增強位點，即t（6；14）（p25；q32）染色體易位，導致MUM-1蛋白過表達，從而促進DLBCL形成。少數DLBCL中還可檢出染色體易位t（1；14）導致的bcl-10基因易位，t（11；14）導致的bcl-1基因易位，8號染色體t（8；14）（q24；q32）導致的c-myc基因易位，等等。
在DLBCL中發現少數的p53基因的失活，p53抑癌基因在細胞增殖和存活的調控中起著重要的作用[6]。在DLBCL病例中因P16基因沉默表達或者表達量減少，從而誘發細胞周期調節失控，發生癌變。有研究發現DLBCL的發病還與原癌基因擴增有關，相關的原癌基因包括：rel、myc、bcl-2、rel基因編碼NF-rB信號途徑中的轉錄因子REL蛋白，REL蛋白對于惡性B細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]，目前國內大多數醫院采用Hans的方法，通過免疫組織化學技術檢測CD10、BCL-6和MUM-1三種蛋白的表達，從而將DLBCL分為GCB亞型和非GCB亞型，后者包括ABC亞型和少數未分類者，其與基因表達譜分型的符合率可達80%～86%。有研究顯示兩個亞型間在化療反應性和預后上與基因表達譜分型相似[8]。
DLBCL分類采用免疫表型、組織學及臨床資料相結合，對指導臨床治療和判斷預后有重要意義。
由于遺傳學在生命科學中具有不可替代的重要作用，其教學方法、教學模式的探索和研究近些年倍受關注。近年來,研究性教學在各高等院校不斷地被提出，黑龍江八一農墾大學生命科學學院也把研究性教學改革不斷地深入到各學科教學中去。作為遺傳學教師,筆者在教學過程中不斷地進行著研究性教學的實踐和思考。
研究性教學是在‘‘發現學習模式”和瑞士皮亞杰的“認知發展學說”的理論基礎上發展起來的，其認為學生學習的過程與科學家研究的過程在本質上是一致的，強調將教學與研究結合作為大學教學的基本思想，注重提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，對培養創新型人才非常重要。研究性教學模式的核心理念是以實踐中的真實問題為基礎,將學生置于真實的情境中學習，培養學生的學習能力、創新能力和實踐中的動手能力，增強學生對工作的適應能力，使教學與研究相統一m。研究性教學是以學生為主體,以問題為核心（PBL)去獲取知識和應用知識的教學模式。研究性教學的內涵主要包括:教師把研究的思想、方法和取得的新進展引入教學活動；教師以研究的形式組織教學活動,打破原有的完整的學科邏輯和機械的順序；學生積極參與研究之中，在研究中學習、成長，養成獨立思考的氣質和批判。
筆者根據研究性教學的規律及遺傳學學科的特點,在教學過程中對以下幾方面的問題進行了探索和實踐。
1發揮學生的主動性和創造性，培養學生的思辨能力和獨立思考能力
黨的十指出，科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐,必須擺在國家發展全局的核心位置。要堅持走中國特色的自主創新道路,以全球視野謀劃和推動創新，提高原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新的能力，更加注重協同創新。這一論述充分體現了科技創新在經濟和社會發展中的重要地位,也為高等教育提出了未來人才培養的方向。大學作為本科生培養基地，肩負著培養有創新精神和實踐能力的高素質人才的重大歷史使命。高校畢業生的質量直接關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有的教學方法和模式,培養具有學習能力、自我創新能力的大學生，是目前教育教學過程中亟待解決的問題。
研究性教學模式具有極強的實踐性。研究性教學模式特別注重教學與研究相結合，理論與實際相統一。研究性教學模式不只強調背誦、理解復述和模擬,而是注重培養學生的科學思維、自主意識、團隊協作精神和工作責任心,強調培養學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。創新能力的培養不可能僅依靠獲得知識,很大程度上還依賴于學生的直接經驗的積累，因此切實加強研究性實踐教學,對提高學生的實踐能力是至關重要的。創新型人才的培養目標要求學生既要學會動手又要學會動腦；因此，教師在教學過程中要樹立研究性教學為主的教學觀,運用正確的教學法,積極探討、推動教學研究和改革,培養學生主動探求知識的主體精神,動手、動腦的能力和創造性思維及創造精神。研究性教學過程從討論問題開始,需要涉獵大量的資料,課程學習本身不僅在于學習知識，還在于掌握學習知識的方法。研究性教學以學生為主體的教學模式強調了學生在學習過程中的核心地位,教師只起引導、示范、鼓勵、輔導和監控的作用，這種模式可以最大限度地調動學生學習的主動性和積極性,培養學生自主學習及獨立分析和解決問題的能力。在遺傳學的教學過程中可以采用問題式、討論式、互動式課堂教學,從而達到更好的教學效果，在客觀上具有一定的可行性。以學生為主體的教學模式關鍵在于課前的認真準備和教師在課堂上的靈活調控。
2專業知識教學和實驗技術教學相結合
遺傳學是一門在實驗基礎上發展起來的學科,尤其是現代遺傳學技術的突飛猛進發展和遺傳學知識的大量增加,都給學生的學習帶來了一定的難度。因此,遺傳學采用什么樣的授課方法才能使學生掌握基本知識,提高學生的創新能力一直倍受教育工作者的關注。一些遺傳學教師的教學經驗表明，在遺傳學授課過程中，適當地講授遺傳學研究的基本實驗技術和遺傳學研究材料的獲得方法對幫助學生理解遺傳學知識是非常重要的。例如，在介紹分子標記選擇輔助育種的研究進展時,對分子標記的定義、類型、發展和每種標記的用途進行講解,對遺傳學研究材料如重組自交系和近等基因系群體的構建方法及其在基因定位和育種研究中的應用等知識進行回顧,大大增強了學生對專業知識的理解。在實驗技術的教學方面,應不斷地給學生介紹最新技術在遺傳學研究中的作用以及不同技術在某一研究領域的時效性3。在內容上,盡量安排生動豐富且易于操作的實驗項目，增加一些設計性和綜合性的實驗項目，尤其是近期，隨著表觀遺傳學研究的日漸深入,適當地增加該方面的實驗課程對幫助學生理解基于非基因序列改變所致基因表達水平變化,如DNA甲基化和染色質構象變化等表觀遺傳學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胞周期調控的分析及RNA干擾基因沉默的遺傳分析等實驗。
3為學生提供具有時效性、權威性和新穎性的閱讀材料
隨著遺傳學科的快速發展,研究領域不斷拓寬,新技術、新成果不斷涌現,任何一部教材都難以跟上遺傳學快速發展的步伐，因此必須借助網絡等媒體實現知識的不斷更新。在教學過程中，教師可適當地借鑒〈(Science〉〉、《Nature》以及分子細胞生物學領域的一些國際權威雜志上的綜述性文章作為教學中的補充內容,使學生在學習經典遺傳學理論的同時，對分子遺傳學和現代遺傳學的發展有更深入的理解。如在研究癌癥的遺傳學基礎時發現,一半以上癌癥的發生過程中伴有p53突變。p53在正常細胞中壽命短、含量低，與細胞周期控制、DNA修復、衰老、血管生成和細胞凋亡密切相關。當p53發生突變時,細胞逃脫正常細胞生長的限制,使突變從一代細胞傳到下一代細胞,這為癌癥的發育創造了條件。在給學生授課的過程中，跟蹤遺傳學的最新研究動態，如引入p53等遺傳學研究進展，可大大激發學生學習的積極性?。表觀遺傳學目前也是遺傳學重要的補充,如乙酰化酶家族和染色體易位、轉錄調控、基因沉默、細胞周期、細胞分化與增殖以及細胞凋亡相關,從而對生物體的性狀產生了影響。而非編碼RNA不僅能對整個染色體進行活性調節,也可對單個基因活性進行調節，它們對基因組的穩定性、細胞分裂、個體發育都有重要的作用。在教學過程中，適量增加表觀遺傳學的知識,可以極大地豐富學生的知識量及對科技前沿知識的認識,為提高學生的科技創新能力奠定基礎。
4案例式和情境式教學相結合，激發學生內在的學習動力
案例教學法（Casemedthodteaching,CMT)是根據教學目標和培養目標的要求,在學生掌握了有關的基礎知識和基本理論的基礎上,教師在教學過程中選擇典型案例并以恰當的形式給學生展示,把學生帶入一個特定情境中，在教師的指引下由學生自己依靠其知識結構和背景,在這種案例情境中發現、分析和解決問題，培養學生運用理論知識并形成技能技巧的一種教學方法5。案例教學法最大的特點就是模擬實踐經驗,增強學生實踐的能力。遺傳學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的大量案例,培養學生分析問題和動手實踐等能力。
在遺傳學教學過程中，注重教學內容與人類生活及人類疾病相結合,加強學生對教學內容的認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性高血壓、支氣管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、類風濕性關節炎、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，巧妙設計引導式問題,囊括大綱要求的知識點，突出遺傳學的課程特色。在該模式下的教學過程中，學生不是被動地學、記憶和理解教師所教授的知識,而是在教師的指導下,將學生置于可以從不同角度看待事物的環境，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，創造性地得出結論,從而激發學生學習的內在動力。
5加強遺傳學教師師資隊伍建設，為研究性教學提供人才保障
過去,很多高校過于注重結果性評價而忽視過程評價,無法對教師的研究性教學能力和學生的實踐能力作出公正而又科學的評價H。目前，黑龍江八一農墾大學已經非常重視研究性教學的實施,并為此做出很多努力和嘗試。遺傳學作為生命科學的重要課程,其教師隊伍的整體水平是制約教學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水平,學校組織教師到優秀研究性教學能手的課堂上聽課,通過學習其他課程的課堂教學方法、教學模式，為遺傳學更好地進行研究性教學提供了教學案例。此外,學校年輕的遺傳學教師可以通過培訓、進修等形式提高專業水平。最后，如果想成功地進行研究性教學，授課教師必須進行學科專業的科學研究。授課教師要隨時關注遺傳學領域的最新發展動向，將權威雜志中介紹這門學科研究的新概念、新發現、新思路和新方法的文獻綜述引入課堂。這些參考文獻學術水平高、內容新、難度適中，開闊了學生的視野，對他們很有吸引力。教師只有通過科研,才能真正理解本學科教材的內在聯系，把握住本學科的發展趨勢,及時吸納學科內最新科研學術成果,適時地把學生引入本學科知識和科研的前沿,引導學生在科研實踐中增長才智、得到鍛煉，激發學生的創造欲望，通過科研、實驗等手段培養學生的創新能力。
先天性心臟病(congenital heart disease， CHD)是指胎兒時期心臟血管發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名發生本病，因此產前診斷很受臨床重視。目前，對先心病進行產前診斷的主要方法有超聲心動圖檢查、遺傳學分析及環境因素調查，本文就產前診斷胎兒CHD的研究進展予以綜述。
1 胎兒超聲心動圖的新技術
1972年Winberg最早報告宮內胎兒心臟超聲心動圖。雖然多普勒超聲最早應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的出現，才使得胎兒心血管的檢查進入一個嶄新的領域，并有了突飛猛進的發展。目前更多的高新技術進入胎兒心血管檢測，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。2003年，Tutschek等[1]采用DTI技術對妊娠中晚期的正常胎兒心肌活動研究時發現，該技術能顯示所有胎兒的心肌運動，對胎兒心律失常進行分型和定位，從而對心臟整體和局部功能起監測作用。然而，DTI技術還存在一些不足：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據的新技術。Rein等采用該技術對31例妊娠18～38周胎兒進行檢查的研究表明，它在診斷各種室上性和室性心律失常方面有較大優勢，尤其是那些傳統技術難以診斷的心律失常。
1.3 諧波成像 Paladini等[2]進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的圖像質量明顯優于常規二維超聲心動圖，尤其在肥胖孕婦和常規二維超聲心動圖不能提供診斷信息時應用最佳。
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，在評估血流動力學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、性質和流速等。
1.5 三維成像 胎兒三維超聲心動圖經歷了從靜態、動態到實時的發展過程，大大縮短了圖像采集時間，提高了圖像質量和重復性，在胎兒先心病的診斷中也起著越來越重要的作用。Meyer等分別應用三維及二維胎兒超聲心動圖對先心病胎兒進行對比研究，發現大多數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構，從而為復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構的立體形態以及動態變化，顯示出各結構與病變的毗鄰位置與空間關系，及早對胎兒先心病作出診斷。
上述技術的綜合應用以及新電子技術、圖像處理技術的高速進展，使胎兒心血管結構、血流和功能的確認得到清晰顯示，并且可以同時獲得胎兒心血管解剖形態和血流動力學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，目前仍然是產前診斷胎兒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 遺傳學分析
2.1 染色體異常 染色體數目和結構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。杜玉榮等[7]對25例不同表型的CHD患者外周血標本進行22q11微缺失的檢測，23例單純性CHD患者發生缺失者為4例;其余2例法洛四聯癥伴心外多發畸形患者均存在22q11缺失，研究結果表明，CHD與22q11 微缺失有關，國外研究也有類似報道[8]。但22q11微缺失是否與單純CHD的發生有關還需要進一步的研究，以便為今后產前診斷和遺傳咨詢提供更可靠的依據。
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、進行性肌營養不良Duchnne型等均常合并CHD。
2.3 多基因遺傳 多數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研究表明，遺傳因素在CHD 的發病過程中發揮重要作用，遺傳率約為55%～65%。因此，從分子水平上研究控制心臟發育的相關基因，對于探討心臟病變的機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。隨著分子生物學的飛速發展，可能與CHD發病有關的基因逐漸被人們所認識。宮立國等[9]研究表明HOXC5基因3側翼序列的SNP位點A17860G等位基因可能與單純CHD發病有關，G17860基因型患CHD的危險明顯高于A17860基因型。HOXC5基因3側翼序列的SNP位點rs2071450與單純性CHD也有明顯的相關性，具有G等位基因的人發生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 環境因素調查
3.1 宮內感染 胎兒的心臟胚胎發育的關鍵時期是在孕第3～8周，在此期間，如果母親發生病毒感染，導致胎兒患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病有密切的關系。國內一些研究表明，CHD與孕婦早期風疹病毒、巨細胞病毒、弓形體、微小病毒感染密切相關。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生心血管畸形的危險。在動物實驗中發現，VEGF和Wortmannin可以造成胚胎心臟發育異常，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、有機溶劑等均增加CHD發病的危險，高溫可以導致子代患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患病的危險尤為關心，但目前絕大多數研究顯示電磁場暴露對妊娠結局沒有明顯不利影響。
3.4 孕婦年齡 孕婦年齡過小，胎兒與發育中的母親爭奪營養，對母親的健康和胎兒的發育均不利。而孕婦年齡偏大，特別是35歲以上的高齡產婦，卵子質量降低，發生CHD等胎兒畸形的可能性增大[12]，發生難產、剖宮產的幾率也會增加。
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，國內外都有相關報道。Woods等結果顯示吸煙與心血管畸形有關聯，Carmichael等[13]的研究指出，孕期定期飲酒可以增加CHD的發生，且其危險程度隨飲酒的次數和多少的增加而增加，存在劑量反應關系。
3.6 生活環境 研究還發現CHD的發生與生活環境有一定的關系。高原地區的CHD的發病率高于平原地區，尤其是動脈導管未閉的發生率明顯升高。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物質的區域，CHD的發病率明顯增高[14]。
4 展望
綜上所述，大多數CHD是各個危險因素綜合作用的結果，需要多個學科不斷深入探討，只有進一步弄清病因才能深入研究發病機制，提出更有效的診斷方法和預防措施。就目前的臨床診斷水平而言，CHD的產前檢出率不高，Yoshio Shima等[15]報道產前檢出率約20%。因此，對CHD進行更加廣泛的流行病學研究，結合更為細化的遺傳學分析和基因檢測，將有望為各類CHD補充完備的遺傳學資料，以便為胎兒CHD做出準確的分子遺傳學及基因診斷，進一步提高產前診斷水平，達到早期治療和預防的目的。
參考文獻
1 Tutschek B， Zimmermann T， Buck T， et al. Fetal tissue Dopple rechocardiography: Detection rates of cardiac structures and quantitative assessment of the fetal heart. Ultrasound Obstet Gynecol， 2003，21(1):26-32.
2 Paladini D， Vassallo M， Tartaglione A， et al. The role of tissue harmonic imaging in fetal echocardiography. Ultrasound Obstet Gyncol， 2004，23(2): 159-164.
3 孫衛平. 胎兒畸形的產前超聲診斷價值分析.中國優生與遺傳雜志，2009，17(3): 107.
4 臧玲， 吳瑛， 熊奕， 等. 應用超聲“三切面”法篩查胎兒心臟異常的價值. 暨南大學學報(自然科學與醫學版)，2008，29(2): 199-201.
5 徐燕， 胡婭莉， 茹彤. 胎兒超聲心動圖的研究進展. 中國婦幼健康研究，2007，18(1): 37-38.
6 王紅玉. 超聲診斷胎兒先天性心臟病的探討. 河北醫藥，2007，29(1): 63-64.
7 杜玉榮， 楊煥杰， 譚震， 等. 22q11微缺失與先天性心臟病的關系的研究. 遺傳， 2005， 27(6): 873-876.
8 Oskarsdottir S， Persson C， Eriksson BO， et al. Presenting phenotype in 100 children with the 22q11 deletion syndrome. Eur J Pediatr，2005，164 (3):146-153.
9 宮立國， 邱廣蓉， 邱廣斌， 等. HoxC5基因內2個SNP位點與單純性先天性心臟病的關聯研究. 中國實驗診斷學， 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、有機溶劑等均增加CHD發病的危險，高溫可以導致子代患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患病的危險尤為關心，但目前絕大多數研究顯示電磁場暴露對妊娠結局沒有明顯不利影響。
3.4 孕婦年齡 孕婦年齡過小，胎兒與發育中的母親爭奪營養，對母親的健康和胎兒的發育均不利。而孕婦年齡偏大，特別是35歲以上的高齡產婦，卵子質量降低，發生CHD等胎兒畸形的可能性增大[12]，發生難產、剖宮產的幾率也會增加。
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，國內外都有相關報道。Woods等結果顯示吸煙與心血管畸形有關聯，Carmichael等[13]的研究指出，孕期定期飲酒可以增加CHD的發生，且其危險程度隨飲酒的次數和多少的增加而增加，存在劑量反應關系。
3.6 生活環境 研究還發現CHD的發生與生活環境有一定的關系。高原地區的CHD的發病率高于平原地區，尤其是動脈導管未閉的發生率明顯升高。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物質的區域，CHD的發病率明顯增高[14]。
4 展望
綜上所述，大多數CHD是各個危險因素綜合作用的結果，需要多個學科不斷深入探討，只有進一步弄清病因才能深入研究發病機制，提出更有效的診斷方法和預防措施。就目前的臨床診斷水平而言，CHD的產前檢出率不高，Yoshio Shima等[15]報道產前檢出率約20%。因此，對CHD進行更加廣泛的流行病學研究，結合更為細化的遺傳學分析和基因檢測，將有望為各類CHD補充完備的遺傳學資料，以便為胎兒CHD做出準確的分子遺傳學及基因診斷，進一步提高產前診斷水平，達到早期治療和預防的目的。
參考文獻
1 Tutschek B， Zimmermann T， Buck T， et al. Fetal tissue Dopple rechocardiography: Detection rates of cardiac structures and quantitative assessment of the fetal heart. Ultrasound Obstet Gynecol， 2003，21(1):26-32.
2 Paladini D， Vassallo M， Tartaglione A， et al. The role of tissue harmonic imaging in fetal echocardiography. Ultrasound Obstet Gyncol， 2004，23(2): 159-164.
3 孫衛平. 胎兒畸形的產前超聲診斷價值分析.中國優生與遺傳雜志，2009，17(3): 107.
4 臧玲， 吳瑛， 熊奕， 等. 應用超聲“三切面”法篩查胎兒心臟異常的價值. 暨南大學學報(自然科學與醫學版)，2008，29(2): 199-201.
5 徐燕， 胡婭莉， 茹彤. 胎兒超聲心動圖的研究進展. 中國婦幼健康研究，2007，18(1): 37-38.
6 王紅玉. 超聲診斷胎兒先天性心臟病的探討. 河北醫藥，2007，29(1): 63-64.
7 杜玉榮， 楊煥杰， 譚震， 等. 22q11微缺失與先天性心臟病的關系的研究. 遺傳， 2005， 27(6): 873-876.
8 Oskarsdottir S， Persson C， Eriksson BO， et al. Presenting phenotype in 100 children with the 22q11 deletion syndrome. Eur J Pediatr，2005，164 (3):146-153.
9 宮立國， 邱廣蓉， 邱廣斌， 等. HoxC5基因內2個SNP位點與單純性先天性心臟病的關聯研究. 中國實驗診斷學， 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.
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分裂第一次分裂雙線期的一種暫時性巨大轉錄體，因狀如燈刷而得名，但在細胞遺傳學三大經典染色體研究中關注度最低。它是研究減數分裂時期染色體的結構、組織形式、轉錄和轉錄過程的好材料。本文一方面對以上研究及形成機制作一簡要綜述，另一方面探討燈刷染色體可能的作用，也即從已有文獻表明卵細胞核的燈刷染色體或多倍化為相關生物胚胎發育提供足夠的轉錄產物。最后探討將其作為一個案例用于遺傳學教學的可能性，以激發學生學習遺傳學的興趣。
關鍵詞:
遺傳學；細胞遺傳學；燈刷染色體；研究進展；遺傳學教學
遺傳學是生命科學領域中一門兼具理論性和實驗性的基礎性學科之一，從遺傳學發展史上可以清楚地看到一系列經典的研究案例對遺傳學的發展起到巨大的推動作用[1]，賦予遺傳學新的內容，使遺傳學理論不斷地完善和提高，從而在更高水平指導遺傳學的發展。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典研究案例，奠定了遺傳學的初創和發展；唾腺染色體和燈刷染色體因其形體的巨大性和特異的細胞結構，促進了細胞遺傳學的發展；以噬菌體為材料促進了生化和分子遺傳學的發展；以大腸桿菌為材料的研究揭示了原核表達調控的機制；以擬南芥和水稻為材料解析了植物基因組的特點并促進了植物功能基因組學的研究[2,3]。這些案例還有很多，限于篇幅不一一枚舉。不過，關于遺傳學發展史上經典案例的研究和關注并不平衡。例如在細胞遺傳學三大經典染色體的研究中，關于唾腺染色體和巴氏小體的研究很多，而燈刷染色體(Lampbrushchromosomes,LBCs)的關注度較低。盡管LBCs因擁有數以萬計的正在轉錄的單位而具有了結構的巨大性，但在過去的130多年中公開發表的文獻僅有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，導致學生的興趣不足；三是可用分離該染色體的典型材料不易取得，多數動物材料都是各國重點保護的動物；四是可能由于偏重理論研究，無法取得足夠的經費支持[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，比較系統地綜述相關生物卵細胞減數分裂第一次分裂雙線期染色體的結構、組織形式以及轉錄等相關知識。最后探討將這一被忽視的“明星染色體”案例介紹給學生，以期引導學生對LBCs研究的重視，激發他們學習和研究遺傳學的熱情。
1燈刷染色體的研究進展
1882年，Flemming首先在蠑螈（Notophthalmusviridescens）的卵母細胞中發現了這種結構[5]，十年之后，Rückert(1892)在狗鯊（Chiloscylliumpunctatum）卵母細胞中再次發現了Flemming所描述的結構，因為其形如19世紀的燈刷或20世紀的試管刷而命名為燈刷染色體[6]。典型的LBCs實質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）雌配子減數分裂第一次分裂雙線期的一種暫時性巨大轉錄體,大小可以達到5~6mm。細胞核中每個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—側環（Chromomere–lateralloop）結構：染色粒串聯形成單體的主軸，是遺傳惰性區；顯著的側環結構則為轉錄活性區，包括了成千上萬的活性轉錄單元[7]。隨著轉錄的進展，RNA鏈不斷延長，外形呈“圣誕樹”樣結構。除了在以上動物的卵細胞中發現LBCs外，在果蠅細胞Y染色體和植物中也有發現，比如在單細胞藻類（Acetabularia）中發現有典型的LBCs結構[8]，其它所報道的植物LBCs不具有典型結構，只是一條較長的染色體，周圍有絨毛狀的結構。由于LBCs在普通光學顯微鏡下可以看到，因而它是研究基因組結構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構和細胞圖在普通光學顯微鏡下，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，它們分別由無數致密的染色質顆粒或染色粒串成線狀，這些顆粒之間有染色質絲相連，在每一顆粒或染色粒處產生1到數個成對的側環，這就構成了所謂LBCs上的“刷毛”[10]。這些環之所以成對出現是由于姐妹染色單體之間沒有任何聯系造成的。利用掃描電鏡或電鏡技術結合免疫技術對來自不同物種的LBCs進行觀察，發現側環是以纖細的染色質為軸，上面覆蓋了無數的核糖白（Ribonucleoprotein，RNP）顆粒。由于RNP顆粒相互聚集和沿側環軸向的卷曲會將正常狀態的側環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環結構[11]，因而形成了光學顯微鏡下可見的巨大染色體。染色粒和連接它們的染色質絲構成了LBCs的軸，軸上最顯著的特點就是染色粒–側環結構，某些有明顯特征的側環往往成為鑒定染色體特異性的界標（Landmark），比如在兩棲類中，幾乎大部分燈刷染色體都有巨大的側環，只是位置不同，所以可以區分不同的染色體；另一類是有特異結構的側環，分為高密度側環和塊狀側環，也存在于很多染色體不同位置中。軸上除了染色粒和側環外，還有著絲粒、端粒、球體等結構。這些結構常常出現在特定染色體的固定部位，成為鑒別各條染色體的界標[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目和分布大體相同，但形狀不很規則。在最初形成的LBCs上，單體燈刷染色體染色粒的數目可以達到5000個以上，在光鏡下染色粒大小從不可見到可見的1µm。據估算，一個有尾目的兩棲動物LBCs的染色粒所包含的堿基數目約5~10Mb，而側環中僅有50~150kb的DNA[10]。染色粒的數目和大小與物種和減數分裂的推進有關，也隨側環轉錄活性而變化。隨著減數分裂的推進，染色粒逐漸變大，數目減少。在早期的LBCs中側環轉錄活性高，這時染色粒小，數目多；隨著雙線期的推進，側環因轉錄活性下降而回縮，染色粒彼此融合最終成一條正常的分裂期染色體[12]。側環(Lateralloop)是DNA活躍轉錄的區域，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在尚不清楚[10]。在兩棲類中，它們的長度與C值呈正相關，平均長度為10~15µm，長的可達200~300µm，這些長的側環具有染色體的特異性。多數側環上只有一個轉錄單位，轉錄方向可以相同或相反，利用轉錄抑制子的研究發現，這些轉錄多數由RNApolII啟動。側環的產生并不同步，某些側環能貫穿LBCs整個發育期；有些僅在個別時期產生，失去轉錄活性后回縮到染色粒中。激素處理也能影響側環的伸展和回縮，這點與果蠅的唾腺染色體的蓬突結構類似，其發生機制和意義有待進一步的研究。由于轉錄產物的種類、數量和堆積狀態不同，在某些染色體軸的特定部位可以形成不同類型的側環，這成為區分不同LBCs的重要界標[13]。LBCs的著絲粒（Centromere）有二種形態：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）,其大小形態與前后染色粒不易區分，另一種主要在兩棲類發現，著絲粒和其兩側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環，最近的報道稱某些鳥類的蛋白體有短的側環產生[14]。關于端粒（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（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。兩側無側環，雞的端粒環含有2個轉錄單元[15]，關于LBCs著絲粒和端粒可以轉錄在歐洲水蛙中也得到證實，一些串聯重復序列可以在該類結構中大量轉錄[7]。球體（Sphereorganelles）是LBCs上另一個重要標志，有染色體的特異性，相當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]。以上這些結構由于在序列組成、位置、結合蛋白以及形成的高級結構上具有染色體或種的差異，結合LBCs的長度差異，現在已經繪出了多種兩棲類和鳥類的LBCs細胞圖[7]；利用細菌人工染色體–熒光原位雜交（BAC–FISH）技術繪制了雞LBCs著絲粒區的精細物理圖譜[16]，以上這些工作為利用LBCs進行基因組/雜種鑒定、精細遺傳/物理圖譜繪制、基因定位、轉錄和轉錄機制等研究工作奠定了基礎。
1.2燈刷染色體的轉錄與轉錄進程研究表明轉錄主要發生在LBCs的側環上，大量的新生轉錄產物和相關蛋白結合，形成了光鏡下可見的RNP基質。每個側環由1~數個轉錄單位組成，所以LBCs上單個轉錄單位是可視的，這使得他們成為在結構和分子水平上研究轉錄及其調控機制的優異材料[17]。側環的類型因RNP基質的大小和類型可以大致分為正常的大環型、顆粒型、球型和塊狀（Lumpy），它們都是以30nmRNP顆粒為基礎逐漸裝配而成，為了探明不同結構的側環與轉錄活性的關聯，對典型的側環如球型側環利用放射自顯影、轉錄抑制子結合大分子擴散分析技術進行RNA合成的分析[17]，結果表明在這類側環中，存在RNA的合成；側環的延伸與轉錄活性相關，活性高的時候，側環增大，活性降低時，側環回縮到染色粒中；有的側環中存在數個不同外形的轉錄單元，這幾個轉錄單位的轉錄存在速度的差異。用RNA前體標記物作為探針進行原位雜交試驗，與大環和顆粒狀的側環相比，球型側環標記的速度和強度均較弱，推測不同側環可能具有相異的轉錄模式，這個問題有待進一步闡明[18]。已有的報道表明不同側環的演化存在關聯性，這同樣也可以看作是轉錄后的調控。電鏡實驗證明了這些類型的側環都是由30nmRNP顆粒組成的；熱休克（Thermicshock）實驗結果顯示在低溫處理下，趨于向高級側環結構發展，而在高溫處理下，則趨于向去凝縮方向發展；免疫實驗也證明側環形態的多樣性與特異蛋白存在關聯。例如在蠑螈的卵細胞中發現一個82kD白，利用單抗進行原位雜交試驗表明可以和所有類型的側環結合，但是并不同步。比如，當球狀側環被強烈標記時，大環和顆粒環不被標記，當標記出現在核質中時，所有類型的環不被標記，該結果初步證明了特異的蛋白與側環的結構演變存在關聯[18]。
來自鳥類的實驗表明，側環中一個轉錄單位約長1~40µm，這些被轉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轉錄而不是polI[19]。迄今為止，在兩棲類和鳥類LBCs的研究中，發現僅有少數單拷貝基因在此時轉錄。比如在兩棲類LBCs中，已經證實細胞角蛋白（Cytokeratin）、核仁蛋白NO38/B23、c–myc和Eg1是轉錄的，并發現了它們的轉錄產物向核質轉移[20]。基于DNA/RNA雜交技術的染色體涂抹技術（Chromosomepaintingtechnique）使大規模研究LBCs的轉錄成為可能，利用改良的該技術BAC–FISH發現許多鳥類LBCs單拷貝的基因可能是轉錄的。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需要進一步的實驗。早期的生化實驗證明LBCs轉錄的主要是非編碼的串聯重復序列[21]，進一步的調查是利用原位雜交實驗證明兩棲類LBCs轉錄的主要是一些微衛星序列。值得注意的是來自鳥類的研究結果，如果出現在側環中的一個微衛星序列是轉錄的，那么側環臨近的染色粒里面的同類微衛星串聯簇是不表達的，這個結果表明存在一種未知的調控機制啟動LBCs側環中微衛星DNA的轉錄[19]。來自熱帶爪蟾的研究發現卵母細胞中還儲存大量來自LBCs轉錄子的穩定內含子（StableintronicsequenceRNA），這些內含子一直到囊胚期都可以檢測到，說明在胚胎發育的早期可能發揮重要作用[22]。關于側環上轉錄調控機制的研究，早期提出了“通讀假說”（Read–throughhy-pothesis）[23]，該假說認為側環上轉錄起始于結構基因的啟動子序列，到了該基因的終止序列后并不停留，而是繼續轉錄下面的非編碼序列，現代遺傳學的研究結果否認了該假說。結合基因組和細胞學的證據表明位于雞LBCs側環微衛星序列中的反轉錄轉座子長末端重復序列（LTR）啟動了微衛星序列的轉錄，這得到了很多來自兩棲類實驗的證明。如果這個機制是正確的，側環的平均長度應該與活躍的LTR啟動子的數量呈負相關，這是今后需要闡明的問題之一。初生的轉錄產物被與RNA成熟相關的蛋白包被，成為附著于側環上的RNP基質，這種獨特的結構為在活體條件下研究側環轉錄產物的處理和機制提供了平臺。來自生化的證據表明，鳥類LBCs側環中多數RNP基質含有與RNA成熟相關的組件，如snRNPs、SC35、hnRNP和3’末端處理相關因子。有些RNP基質中沒有發現snRNPs組件，這可能是由于在相應的微衛星轉錄產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現LBCs后科學家一直試圖理解發生在側環上大量且有點隨意轉錄的意義，很多人認為這種轉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]，他認為發生在LBCs上的轉錄為將來卵母細胞的成熟和胚胎發育提供必要的轉錄產物，這一假說越來越為科學家重視。可能存在這種情況，LBCs上的轉錄產物在核膜破裂前是隔離的，當核膜解體后進入了轉錄后的切割程序，形成兩類成熟的編碼和非編碼RNA分子，這種現象在Masi和Johnson研究LBCs組蛋白的轉錄過程上所證實[25]。據此推測，成熟編碼蛋白質RNA分子可以用于在胚胎基因組啟動表達之前，早期胚胎發育所必需蛋白質的合成。至于大量的非編碼微衛星序列的命運可以用現代分子生物學的信息來解釋。在后生動物中，編碼微衛星序列的DNA可以轉錄形成dsRNA前體，成熟后產生siRNA，這些siRNA是形成組成型異染色質所必需的。那么，可以推測，在擁有LBCs的動物中，非編碼微衛星序列的轉錄產物同樣可以dsRNA前體形式儲存在卵細胞中，為早期胚胎發育提供siRNA以便維持異染色質的穩定，這種假設的前提是要探明微衛星RNA產物能否出現在受精之后胚胎發育的過程中[19]。值得注意的是擁有典型LBCs的生物胚胎發育過程大部分時間是離體發育，這與胎生的哺乳動物在發育環境上存在巨大差異，因此，在這類生物中LBCs轉錄與離體后胚胎發育過程是否存在更密切的關聯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。來自兩棲類的研究發現這類染色體中包括染色粒和側環不但缺少組蛋白H1，而且組蛋白H4都呈高度乙酰化狀態，這是典型基因組DNA轉錄活化的特點，實驗證明，乙酰化和甲基化修飾組蛋白的尾部都會導致側環相應狀態的改變[19]。關于對LBCs表觀遺傳修飾的理解一個典型的例子是來自于對6種鳥類卵母細胞LBCsZW的研究[26]。鳥類卵母細胞中性染色體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，而富含重復序列的W則僅形成幾個較大的染色粒，含有少量的側環。進一步的研究發現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蛋白1。這些因素共同導致了W染色體在鳥類卵母細胞的發育中高度凝縮的狀態[19]。
盡管現在從整體上對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分裂染色質凝縮的拓樸異構酶II。另外一個在維持LBCs形態方面發揮重要作用的蛋白是染色體結構維持（Structuralmaintenanceofchromosomes，SMC）蛋白家族，它們參與了黏連（Cohesin）復合體和凝縮（Condensin）復合體的形成。電鏡結合免疫試驗證明黏連復合體主要出現在姐妹染色單體兩條染色質絲形成的軸上，后者主要在染色粒上發現。這說明，這兩種復合體可能對維持LBCs的染色粒–側環結構發揮重要作用[27]。最新的關于LBCs重建的實驗來自將人類的注射進兩棲類動物非洲爪蟾的卵母細胞中，結果發現染色體形成了典型的LBCs結構，這一方面說明了兩棲類動物卵母細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胞染色體的失活并不是永久的遺傳或表觀遺傳機制造成的。這個實驗為進一步鑒定染色質重塑相關的順式和反式作用因子以及解析其機制提供了研究材料[9]。
2燈刷染色體應用于遺傳學教學的現狀與思考
對于遺傳學內容的傳授離不開優秀的案例，生命科學的飛速發展也使得這些案例的內涵得到了豐富和擴展。以優秀案例開展遺傳學教學工作可以將復雜的遺傳學知識形象化和簡單化，便于教師的講授和學生的理解與記憶[3]，同樣也可以使枯燥的遺傳學學習變得妙趣橫生。LBCs就是遺傳學的一個優秀經典的案例，但在遺傳學教學中出鏡偏低。在作者教學所使用戴灼華等編寫的《遺傳學》課本中，以LBCs為案例介紹的內容很少[28]，僅在第二版第二章《遺傳的細胞學基礎》中，作為一種特殊染色體形態進行了簡單介紹，一句“LBCs是在光學顯微鏡下直接觀察并識別特殊位置上的單個基因轉錄活性極為理想的材料”讓學生對該案例充滿了遐想和期待，但本書后面的遺傳學內容均沒有發現該案例的身影，因此發掘和使用LBCs案例應用于遺傳教學有十分重要的意義。
2.1燈刷染色體在遺傳學教學中的拓展以LBCs為案例進行相關遺傳學內容教學，我們應首先根據高校遺傳學的培養目的和教學目標，在學生掌握了一定的細胞、生化和遺傳知識的基礎上，結合遺傳學的進度逐步有序地加以介紹。在我所教授的遺傳學課本中LBCs是作為一類特殊的染色體介紹給學生的，除了介紹了一點關于LBCs的發現和特點外，缺少更加詳細的資料。正是由于其可視性的特點，學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。我們在教學過程中是這樣介紹的：關于LBCs結構的認識是隨著相關技術的發展而不斷深入的。19世紀末發現LBCs并不偶然，那時的科學家用光學顯微鏡尋找適合的染色體材料去研究減數分裂和有絲分裂；隨著時代的發展，科學家發現LBCs豐富而富有特色的結構適合細胞圖的繪制；電鏡和掃描電鏡的發明更推動了LBCs結構和染色體組織的認識，知道了更細微結構的形態，比如對側環結構的認識，發現了側環結構的復雜性；免疫學和電鏡技術的結合，使科學家認識到側環是由最基本的單位RNP顆粒組成的，經過一步步的裝配和折疊形成了不同外形特點的側環；分子技術、免疫技術和電鏡技術的綜合運用，使人們認識到側環白體中RNA主要是微衛星序列的轉錄產物，但也有少量單拷貝的編碼序列RNA。由此引導同學們思考：既然LBCs的RNP基質中主要是編碼非編碼序列微衛星的RNA，它的作用究竟是什么呢？如果同學們已經知道了微衛星序列最終編碼的siRNA參與了異染色質的形成和維持的話，自然會想到在LBCs“再凝縮”階段可能會發揮作用。關于適合進行細胞圖的繪制也可以根據技術的發展逐漸深入：在僅有光學顯微鏡的早期，只能根據大的界標如側環、染色粒、著絲粒、端粒等進行簡單的作圖，用于區分不同的染色體、基因組甚至雜種；隨著電鏡技術的發展，對LBCs結構認識更加細致，可以繪制更加精細的細胞圖；隨著染色體涂抹技術的發展，可以將DN段定位到LBCs不同結構中，繪制更加實用的物理圖，這將為進行全基因組測序更加全面的認識基因組特點奠定基礎。關于LBCs形成和維持原因的介紹可以使學生理解和掌握染色質重塑方面的知識。早期在只有光學顯微鏡的條件下對它的認識一籌莫展，只能提出假說；但隨著免疫技術和分子生物學技術的運用，才認識到存在一些事實：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蛋白1等等。其實這離完全了解其產生機制還有很遠的距離。為了讓學生直觀地掌握轉錄相關知識，也可以引入LBCs的相關內容。由于單個轉錄單位可視性的特點，所以可以直觀容易地了解單個轉錄單位的結構、組成、長度、速率和分子互作等方面的知識。為了學生更容易地理解LBCs相關的遺傳學知識，開設LBCs分離和鑒定實驗是值得考慮的教學內容。現在國內常用的遺傳學實驗教材沒有這個實驗，國外也少有開展。我校生命學院關于該實驗正在籌劃中，所以待有了一定的進展后再向同仁匯報。更加詳細的實驗程序可以參照相關網站的內容。
1 微衛星不穩定(MSI)
1980年Wyman等[2]首先發現了DNA分子中的一個高度多態性位點,其后人們不斷發現這一類由一段核苷酸序列多次串連重復所形成的高變區,稱為VNTR。VNTR又進一步分為小衛星和微衛星。小衛星的特點是重復單位長度為8到數10個核苷酸,不同的基因座位有不同的結構,但一般都擁有一段共同的核心序列。1981年Miesfeldd等[3]首次發現微衛星DNA,微衛星DNA由2～6個核苷酸組成,常見的有2、3、4核苷酸重復序列,尤以二核苷酸的重復序列(CA/GT)n最為常見。微衛星廣泛存在于原核及真核基因組中,約占真核基因組的5% ,多位于編碼區附近,也可以位于內含子、啟動子、Alu序列中。微衛星DNA數目巨大,人類基因組中約有5×104 個(CA)n重復序列,重復次數一般15～60次,重復單位結構相同,其長度一般小于200 bp。每個特定位點的微衛星DNA均由中間的核心區和的側翼區2部分構成。核心區含有1個以上稱為“重復”的短序列,一般該重復單位的堿基對數目不變,而串連在一起的重復單位數目是隨機改變的,如果用一種不切重復單位的限制性內切酶把DNA分子切割成限制性酶,該限制性酶中位于核心區的即是側翼區[4] 。
近來分子細胞生物學的研究表明,基因的不穩定性是人類癌癥多步驟發生過程中最重要的環節,被認為能增加正常突變速率與導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,微衛星的串連序列的重復數目常與正常微衛星DNA不同[5]。微衛星DNA序列的改變使其不能正常地發揮調控作用,使細胞的增殖及分化發生異常,由此導致了腫瘤的發生。MSI指基因組中簡單重復序列次數的增加或減少,可表現在多種不同的腫瘤中,且僅在腫瘤中出現。說明MSI與細胞的惡性轉化有關。目前,微衛星DNA不穩定性作為腫瘤細胞的基因標志物,在腫瘤研究中愈來愈被人們重視。隨著對MSI與腫瘤關系研究的深入,表明很多腫瘤的發生與MSI相關。MSI是繼癌基因、抑癌基因發現之后的又一腫瘤發生的新途徑,在腫瘤預防、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的發生也助于發現新的抑癌基因(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 結直腸癌與微衛星不穩定
結直腸癌的發生分遺傳性和非遺傳性2類,遺傳因素引起的結腸癌包括家族性大腸腺瘤息肉病(familia1adenomatouspolypo8is,FAP)和HNPCC,非遺傳性結腸癌即散發性結直腸癌。近年來研究發現FAP、HNPCC及散發性結直腸癌的發生、發展的分子生物學途徑不同。FAP和一些散發性結直腸癌的發生主要由APC基因突變引起,該類腫瘤的發生是按雜合丟失途徑進行的,而HNPCC和另外一些散發性結直腸癌的發生主要是MMR基因起決定作用。腫瘤的發生、發展是按照復制錯誤途徑進行的。
2.1 分型 1997年1月,在美國國立癌癥研究所組織的“微衛星不穩定和RER表型在腫瘤檢測和腫瘤家族性預測中的應用研究會”上決定將結直腸癌按微衛星不穩定發生頻率分為3型 [7]。在分析的5個微衛星DNA標記中有2個或2個以上發生微衛星不穩定現象稱為MSIH;如1個發生微衛星不穩定現象稱為MSIL;如沒有發生微衛星不穩定現象稱為Mss。在當前的許多研究中,也常將結腸癌統分為微衛星不穩定陽性(MSI+)、微衛星不穩定陰性(MSI)2類。
2.2 MSI與結直腸癌臨床病理學意義 錯配修復基因bMLH1和hMSH2在結直腸癌病因學中的作用已得到證實。復制期間微衛星不穩定性的特征結果,復制錯誤表型可見于大多數HNPCC中,而在ScRc中僅占少數[8]。MSI在ScRc中占l2%～15%。目前MSI被認為是錯配修復缺乏所致。Aaltonen等[9]研究結直腸癌MSI與臨床病理參數的關系發現,MSI與DNA二倍體低分化的腫瘤表型有關,涉及2個以上微衛星標記的MSI的存活期顯著長于無MSI腫瘤。Mori等[10]采用PCR技術檢測54例結直腸癌,MS1檢出率為22%,在MSI陽性病例中42%的患者為結腸多發癌。伴有MSI的結直腸癌預后較好,大量文獻報道,MSIH結腸癌與MSS型結腸癌相比具有獨特的臨床病理學和分子生物學特征,前者預后較好,較多炎癥細胞浸潤,在Ⅱ、Ⅲ期結腸癌中,MSIH型腫瘤患者5年生存期高于后者;MSIH型腫瘤細胞分化程度低、浸潤組織更深、較少淋巴結轉移、原發病灶多位于右結腸。
2.3 MSI與癌前病變的關系 在慢性炎性疾病患者中發現MSI可能是發展成癌的早期表現征象。Cravo[11]對26例病史在10年以上的潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)患者進行臨床研究,結果發現DNA修復缺陷與低葉酸狀態有關,是造成UC的又一病因。他認為這種DNA缺乏與低葉酸狀態,促使大范圍基因突變,而且不能及時得到矯正,進而向惡性方向轉化。
2.4 MSI與HNPCC的關系 近年研究表明,遺傳性非息肉病性結直腸癌是由于DNA錯配修復基因突變所致,而錯配修復(MMR)基因突變則表現為微衛星不穩定,與癌基因和抑癌基因的雜合丟失途徑不同。微衛星不穩定的發生系按復制錯誤(RER)途徑進行的[12],是一種新的致癌機制,并且目前MSI不穩定檢測作為篩選錯配基因突變腫瘤的1個重要方法。從MSI到腫瘤的發生是HNPCC的l條特殊的發生途徑,即MSI是錯配修復基因突變的1種重要的表型,更準確講是錯配修復基因失活的1個標志,目前發現主要與遺傳因素和基因的表型遺傳學有關,而且在HNPCC變化過程中,MSI狀態存在1個“微衛星穩定(microsatellite stability,MSS)微衛星低度不穩定(microsatellite low stability,MSIL)微衛星高度不穩定(microsatellite high stability,MSIH)”的序列[13]。遺傳性非息肉病性結直腸癌是一種常染色體顯性遺傳性疾病,約占所有結直腸癌(colorectal cancer,CRC)的5%～10%。已知至少有5種錯配修復(MMR)基因(hMSH2;hMLH1,hPMS1,hPSM2和hMSH6/GTBP)與其有關。超過90%的HN.PCC家系是由hMSH2和hMLH1基因突變所致[14]。MSI是錯配修復系統異常的表現,存在于90%以上的HNPCC患者和少部分散發性大腸癌患者,因此檢測微衛星不穩成為國際上篩選HNPCC患者的金標準,對不符合Amsterdam標準但懷疑為HNPCC的患者,MSI檢測可以幫患者仰基因突變的可能性。已發現高度微衛星不穩腫瘤與低度微衛星不穩腫瘤的臨床、病理特征有明顯差異,高度微衛星不穩腫瘤好發于近側結腸、多為低分化、雙倍體、生存率高等;分子生物學方面,高度微衛星不穩腫瘤與hMLH1和hMSFE突變關系密切,而低度微衛星不穩腫瘤則與hMLH1和hMSH2突變無關。因此,多數學者將低度微衛星不穩與微衛星穩定歸于一類(MSI陰性),僅將高度微衛星不穩腫瘤定義為MSI陽性[15]。
綜上所述,MSI為大腸癌發生的分子生物學及分子遺傳學研究開辟了新途徑,有關MSI確切的致癌機制,錯配修復基因突變導致結直腸癌MSI的發生,低頻率MSI的原因值得進一步深入研究。在MSI基礎上,通過查找潛在多態重復基因序列尋找腫瘤的特異性標記,研究各類腫瘤的生物學特征,將有利于推動腫瘤預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識,因此有待于進一步深入研究。
參 考 文 獻
[1] 謝發君.微衛星不穩定性與結腸癌的研究進展.癌變畸變突變,2007,19(1):82.
[2] Brennetot C, Buhard O, Jourdan F, et al.M ononucleotide repeats BAT26 and BAT25 accurately detect MSIH tumors and predict tumor content:implications for population screening.IntJ Cancer,2008,113(3):446450.
[3] Miesfeldd R,Krystal M ,A rnheim N.A member for a new found between the human D and B globin genes.Neucle.ic Acid R es,1981,9:59.
[3] Knudsen no,nielsen fc,vinther l,et al.Nuclear loca1ization of human DNA mismatch repair protein exonuclease 1(hExo1).Nucleic Acids Res,2007,35:2609.
[4] Youn ck,cho hj,kim sh,et al.Bcl2 expression 8uppressesmismatch repair activity through inhibition of E2F tmnscriptiona1 activity.Nat cell Biol,2005,92:2286.
[5] Boland cr,thibodeau sn,hamii 0n sr,et al.A national cancer institute workshop on microsatellite instability for cancer detection and fami1ial predjspostitjo:development 0f intemaational criteria for the determination of microsatellite instability in colorectal cancer.cancer Res,1998,58:5248.
[6] Popat S,Hubner R,Houlston RS.Systematic review of microsatellite instability and colorectal can cer prognosis. J Clin oncol,2005,23(3):609618.
[7] Arnold cn,goelam,b0land cr.Role of hMLH1 promoter hypermethylation in drug resistance to 5nuomuraci1 in colorectal cancer cell lines.Int J cancer,2008,106:66.
[8] Aatonenla,peltomaki p,leach fs,et al.C1ues tothepathogenesis of familial colorectal cancer.science,2006,260:812.
[9] Moriy,selaru fm,satof,et al.The impact of microsatellite instability on the molecular phenotype of colorectal tumors.cancer Res,2008,63(15):4577.
[10] Cravo M I,albuquerque C M,salazar de sousa l,el al.Microsatellite instability.nnonneoplastic mucosa of patients with ulceraIive colitis:effect of folate supplementation.Am J Gastroenterol,1998,93(11):2060.
[11] 盛劍秋,田素麗,呂揚,等.遺傳性非息肉病性結直腸癌的微衛星不穩定研究.胃腸病學和肝病學雜志,2006,13(5):537.
[12] 金黑鷹,顏宏利.遺傳性非息肉病性結直腸癌.上海第二軍醫大學出版社,2006:80.
[13] 劉善潤,王振軍,趙博,等.遺傳性非息肉病性結直腸癌患者的臨床特點及hMSH2與hMLH1種系突變的篩查.中華醫學雜志,2007,84(9):714.
[中圖分類號]R339.35 R195.4
[文章編號]1000-9817[2011)02-0129-03
[關鍵詞]生長和發育；基因表達；兒童
兒童發育是一個不斷變化的過程，發育從受精卵開始，經歷胎兒、兒童、青春期直至成年期，整個過程受到遺傳和環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，從而決定了生長發育的可能性；神經、激素、生長因子及外界環境因素均可影響遺傳基因的表達，決定生長發育的現實性。在生長發育的關鍵期，環境因素的干擾會產生遠期效應。
1 兒童發育“編程”
兒童發育是遺傳信息的系統表達和環境信息的綜合編程過程(程序化，programming)，使機體形成互相聯系的復雜系統，在個體復雜的自組織、自適應過程中，形成全部的生命機能和表征。兒童發育“編程”從胚胎就開始了，稱為宮內編程。母體營養缺乏、激素水平改變、感染和損傷等異常環境都會干擾宮內編程的過程，嚴重時會引起胎兒器官或器官系統結構和功能的改變，進而導致胎兒發育異常或缺陷。出生以后，兒童發育“編程”繼續存在，特別是在嬰幼兒期。在大腦、神經內分泌和代謝系統的發育方面表現得尤為明顯，這些編程的過程也繼續受到遺傳和環境因素的影響。兒童發育“編程”的影響一直持續到成年，發育“編程”的缺陷也是兒童期，乃至成年期疾病發生的基礎。應用基因組學、蛋白組學、生化組學及功能組學研究兒童發育“編程”與疾病發生的相關關系，將為開展成年疾病兒童期預防及兒童保健工作提供理論依據。
近年來，大量流行病學研究及動物實驗證明，胎兒在宮內發育時受到遺傳因素和宮內環境的影響，如孕婦營養、糖皮質激素暴露等均能影響胎兒發育“編程”，不僅會影響胎兒期的生長發育，還可能產生持續的結構功能改變，導致將來一系列成年疾病的發生。了解成年疾病的發生對開展相關疾病的一級和二級預防具有重大意義。
2 兒童發育“編程”與成年疾病的發生
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，發現環境因素的干擾只有在生長發育的關鍵期才能產生遠期效應。隨后，對不同種系動物采取的干預研究(包括母親營養、出生前腎上腺激素管理、子宮動脈結扎、貧血模型、改變出生后生長速度)證實，這些發育“編程”可產生有害健康效應，導致器官水平或器官系統的不良發育，進而產生遠期效應。許多研究還發現了出生體重和出生后生長模式與成年疾病存在相關，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、神經發育減弱存在相關關系而被廣泛接受，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、性發育過早、乳腺癌、癌的相關關系雖曾被報道，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、白血病的相關關系也被報道過。
西方學者提出了多種假設去解釋成年疾病起源的相關研究中所觀察到的現象，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)。胎兒起源假說認為，胎兒宮內不良反應使其自身代謝和器官的組織結構發生適應性調節，如果營養不良得不到及時糾正，這種適應性調節將導致包括血管、胰腺、肝臟和肺臟等機體組織和器官在結構上發生永久性改變，進而演變為成年疾病。這一發育“編程”過程可被許多環境因素放大，從而增強和加速成年疾病的發展過程。
有關成年疾病與兒童發育“編程”相關關系機制的解釋有多種，其中被普遍認同的有胎兒營養改變、類固醇激素水平增加以及DNA表達的表觀遺傳學效應等。
201 胎兒營養成人疾病胎兒起源學說激發了學者對孕期營養的關注。影響胎兒結局的因素不僅包括母體的飲食，還包括子宮胎盤血流變學、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對兒童生長發育和疾病的影響。母親營養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育過程的關鍵時間窗。對于一個營養正常的孕婦來講，改變其營養計劃可能對胎兒有害。
202 類固醇激素胎兒產前暴露于類固醇激素水平較高的環境(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局。
203 出生后的快速生長低出生體重的個體成年后發生2型糖尿病、胰島素抵抗和心血管疾病的風險增加，這種風險被出生后的代償性生長所增強。出生到出生后2歲的嬰兒期生長發育與成年疾病的關系還沒有完全闡述。不同研究結果間存在差異的原因可能有BMI不能準確指示肥胖程度、失訪、個體間生長發育的差異，還有人群干預研究群體大多是早產兒。
204 DNA表達的表觀遺傳學效應個體在發育和生長過程中獲得的環境影響遺傳給了后代。但環境表觀遺傳修飾通過有絲分裂和減數分裂在細胞或個體世代間遺傳的機理目前還不十分清楚。
為促進胎兒健康和疾病的發育起源研究，健康和疾病的發育起源(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是指如果人類在發育過程的早期(包括胎兒、嬰兒、兒童時期)經歷不利因素(子宮胎盤功能不良、營養不良等)，將會影響成年期糖尿病、心血管疾病、哮喘、腫瘤、骨質疏松、神經精神疾病的發病。DOHaD學說認為，除了基因和成年期環境外，宮內和出生早期環境也會對某些成年疾病的發生發展產生關鍵性影響。DOHaD學說包括3個假說：節約表型假說、發育可塑性假說和預知適應反應假說。節約表型假說是指胎兒在發育過程中，如遇不利的生長環境，將改變其發育軌跡，尤其是降低生長速度來適應此環境，但這種永久性改變是對以后生長發育不利的。發育可塑性是指胎兒在細胞分化的關鍵期對外界環境變化敏感，并且有適應環境變化的能力。發育可塑性對母體營養敏感，在母體營養缺乏的情況下，可影響胎兒的發育可塑性，進而導致成年疾病。預知適應反應是指發育中的胎兒能預測未來環境變化，并且可以通過改變其發育軌跡以適應所預知的環境。若預知適當，預測環境與未來實際環境匹配，則具有進化優勢；若預知不適當，預測環境與未來實際環境不匹配，發育成熟的器官不能適應可塑期以外的環境，則導致將來成年疾病的發生，且不匹配越多，導致的疾病風險越大。
2003年世界衛生組織和糧農組織(WHO／FAO)專家在關于飲食、營養和預防慢性疾病的聯合報告中指出：子宮內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，不但影響近期的發病和死亡，
而且會產生長期結果。這一報告肯定了生命早期發育直接影響成年后健康及疾病的易感性，提示在生命早期發育過程中，表觀遺傳起了關鍵作用。表觀遺傳是指基于非基因DNA序列改變所導致的基因表達的變化，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境因素的影響，其中孕期營養是影響表觀遺傳的關鍵因素。孕期營養對后代的影響不僅在兩代之間，還可能傳遞幾代，對后代的患病風險具有深遠影響。闡明疾病的發展和起源，確定表觀遺傳的靶點，探索在生命早期發育可塑窗口期進行營養干預的方法，將是促進人類健康、預防慢性疾病的關鍵環節。
為揭示兒童發育“編程”與疾病起源的關系，應加強多學科、多中心研究，從基礎生物學如分子遺傳學到臨床流行病學、衛生經濟分析學、社會學、臨床醫學營養學等多方面來研究，對影響成人健康與疾病的從胚胎到出生后各方面因素進行研究。
3 兒童發育“編程”與成年疾病發生研究展望
兒童發育“編程”與成年疾病的發生方面有很多問題有待進一步研究、解決。
301 兒童發育“編程”的效應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。有關出生體重和出生后生長模式與成年疾病相關關系的研究結果存在不一致。有研究認為，出生體重與血壓相關性的系統綜述存在偏倚，樣本量較小的研究陰性結果較多，存在發表偏倚；在控制發表偏倚后，出生體重與血壓的相關性減弱，每公斤出生體重的降低導致血壓有2 mmHg的上升，這個效應是很小的。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，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型糖尿病發生增加有關。也有一些證據認為，低出生體重與胰島素分泌減弱存在相關關系，但是在各研究結果間不一致。因此，相關研究也應關注兒童發育“編程”的其他生理和病理效應。
302 雙生子的發育“編程”現象還不清楚雙生子相比單生子出生體重更輕，依據兒童發育“編程”推理，雙生子成年疾病的發生率應更高。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，但絕大部分研究發現雙生子胰島素抵抗發生增加，更易患糖尿病。當前普遍認為，雙生子研究能夠區分基因和環境因素對疾病發生的影響。該觀點的假設前提是認為同卵雙生子基因和宮內環境相同，而異卵雙生子只有官內環境相同，但宮內環境相同的條件過于理想化。雙生子在生長發育過程中使用同一胎盤的不同部分，可產生不同的遠期健康效應。也有研究認為，雙生子宮內生長發育與單生子不同，兩者發育“編程”也有可能存在差異。比較雙生子與單生子遠期效應的研究較少，因此雙生子發育“編程”與疾病起源的研究有待加強。
303 早產兒的發育“編程”現象早產兒的發育“編程”現象可能不但受到胎兒生長影響，而且與懷孕周期相關。由于缺乏早產動物模型，絕大部分動物研究都專注于胎兒生長的影響。有人群研究發現，懷孕周期本身也能影響某些疾病的風險，但胎兒生長和懷孕周期對相關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系確定，那么將對產科臨床實踐產生新的挑戰，提示選擇生產時間也會對兒童遠期健康產生影響。
4 兒童發育“編程”的不良效應是否可逆
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，重者影響智力發育，特別是對學習記憶有影響【1】， 甚至遺留神經系統后遺癥。本文就熱性驚厥的相關診治進展綜述如下。
1 定義和分型
目前對FS的定義尚未完全統一，1993年國際抗癲癇聯盟將FS定義【2】為：發病前沒有無熱驚厥且大于1個月的患兒出現的與熱性疾病相關的驚厥，排除了中樞神經系統感染和電解質紊亂。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性疾病合并的發熱伴驚厥。目前比較公認而廣泛的概念是：是指發生在小兒發熱性疾病時的驚厥，一般體溫在38℃以上，先前無癲癇發作，多見于6個月至5歲的嬰幼兒，但不包括急性中樞神經系統感染（如腦炎、腦膜炎等）以及腦部其他器質性疾病合并的發熱性驚厥【3】。
傳統根據起病年齡、驚厥的嚴重程度、神經系統體征等熱性驚厥分為單純性熱性驚厥和復雜性熱性驚厥兩型。單純性FS應具有以下特征：①驚厥呈全身性發作，通常為強直陣攣發作；②發作持續時間不超過15min；③24小時內無反復發作。復雜性FS的臨床特征：①一次驚厥發作持續15分鐘以上；②24小時內反復發作≥2次；③限局性發作；④反復頻繁的發作，累計發作總數5次以上。
2 病因與發作機制
感染為FS的主要誘發因素，各種原因導致前炎性細胞因子和IL-2和前列腺素E2的合成和釋放，不但可啟動發熱，也可增強神經元的興奮性、降低驚厥閾值和放大谷氨酸受體作用。
FS的機制尚未完全明確，一般認為是由遺傳因素與環境因素共同決定，但主要與遺傳、腦發育未成熟和發熱有關【4】。
3 臨床表現
多數病例以發熱為首發表現，FS多發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癥狀，驚厥出現的時間多在發熱開始以后12h之內。在一次發熱中，一般只發作1次驚厥，1/4～1/3的患兒發生2次或以上。驚厥發作的形式大多數呈全身性發作，表現為強直-- 陣攣發作、強直性發作或陣攣性發作或極少數呈失張力性發作，也有部分FS呈局限性發作或半身性發作。FS發作持續時間短暫，多數發作僅數分鐘、發作時間在10min以內者占絕大多數，僅少數發作長達0.5h以上呈FS持續狀態。FS發作后不遺留神經系統異常體征。
4 診斷和鑒別診斷
FS的診斷應具備以下條件：①首發年齡多在6個月～3歲。②驚厥發作時伴有發熱。③既往沒有無熱驚厥史。④除外顱內感染和其他原因所致的驚厥。
鑒別診斷：①中樞神經系統感染（腦炎、腦膜炎、腦囊蟲病、腦膿腫等）；②中樞神經系統其他疾病如顱腦損傷、顱內出血、占位病變、腦水腫和癲癇發作等；③遺傳代謝病、出生缺陷或神經皮膚綜合征；④全身性生化代謝紊亂，如缺氧、水電解質紊亂、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驚厥發作2周后腦電圖正常；②腦脊液常規檢查正常；③智力體力發育正常；④有遺傳傾向。
5 治療及預防
FS的治療，要兼顧止驚、退熱、治療原發病和預防復發。
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，頭側向一側，以免將嘔吐物、分泌物等吸入，能引起窒息或吸入性肺炎；③嚴重者給氧，以減少缺氧性腦損傷。
5.2 控制驚厥：大多數FS的發作短暫，數分鐘內自行終止，不需應用止驚藥。但對長時間或正要發作中的驚厥，應立即置患兒于側臥位以防止嘔吐物吸入，適當吸氧，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后可重復給藥，24h內可重復應用2～4次。驚厥控制后，仍應繼續應用抗驚厥藥物，直至熱退為止。苯巴比妥是維持治療的首選藥物。
5.3 預防治療：目前對FS有2種有效的預防性治療方法：①持續給予苯巴比妥（ PB）或丙戊酸鈉（VPA）；②短程給予（DZP）栓劑、糖漿或片劑。有證據顯示苯巴比妥和丙戊酸鈉能有效阻止復雜性FS再發，但無證據表明抗癲癇治療能阻止隨后的癲癇發生，復雜性FS也多隨年齡增長消失，加之抗癲癇藥物的不良反應，如肥胖等，因而不推薦應用抗癲癇藥物。短程DZP預防FS已為眾多兒科醫師接受，目前在預防對象的選擇和DZP的使用劑量上尚有爭議。大部分學者認為選擇2次以上FS患兒為預防對象比較合理。
關于每次使用DZP的劑量，大部分學者主張每次使用0.5mg/kg，對初發年齡在2歲以上及既往復發2次以下的FS患兒，每次DZP0.2mg/kg間隔使用是安全有效的預防方法。對首次單純性FS可不進行預防性治療。但對具有多種復發危險因素的FS患兒，即使是首次，也應考慮預防性治療；對復發2次以上，同時又存在數種危險因素的FS患兒，應使用較大劑量DZP。在使用DZP時應同時使用退熱劑并積極有效地控制原發病。
參考文獻
[1] 程淑華.小兒驚厥發作遷延和群發的臨床觀察[J].中國誤診學雜志，2007，7（7）：1470.
[2] ILAE.Guidelines for epidemiologic studies on epilepsy. Epilepsia1993；34：5926.
【關鍵詞】 維生素基因表達與沉默調控
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成分與人類基因的表達與沉默，它們之間相互作用主要表現在兩個方面：一方面營養成分的攝入量影響了人類基因的表達與沉默；另一方面基因表達結果又影響了營養成分的代謝途徑和代謝效率，并決定了個體對營養物質的需要量。隨著二十世紀后半葉分子生物學、分子遺傳學、細胞營養學等理論的迅速發展，科學界對維生素調控基因表達的方式、途徑和作用機制都得到了不斷揭示，其重要性受到了人們越來越多的關注。
維生素調控和影響基因表達的主要方式是維生素作為酶的輔助因子參與基因表達，作為酶的輔助因子參與基因表達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，腸粘膜內存在的輔酶R酶能夠進行蛋白結合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充足組肝臟內的氨基酸轉氨甲酰酶OTC在基因表達過程中比輔酶R缺乏組高40%。這就說明在缺乏VH的條件下會導致OTC活力降低和OTCm核糖核酸數量減少。
維生素作為一些蛋白質轉錄因子的組成部分，調控多種基因的表達，對基因的表達產生重要影響，這里以維生素A在脫氫酶作用下氧化代謝產物視黃酸為例子。視黃酸受體是能夠和視黃酸進行特異結合的細胞核內受體，是類固醇激素類細胞核受體中的一種，存在于細胞核內基因轉錄調節控制范圍內，目前，已知受其調節控制的基因數量已經達到五十多種，視黃酸可以調控基因表達，減弱上皮細胞向鱗片狀的分化，增加上皮細胞生長因子受體的數量，它與脫氧核糖核酸連接及調節基因表達的受體結合以維持上皮組織和各種其他組織的導向分化，其中相當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合后能夠啟動調節相關基因的轉錄，從而控制細胞的分化與細胞的生長。
VA氧化分解產生的視黃醛與細胞核的視黃酸受體結合可以調節特異基因的表達。視黃醛的受體主要有三種，并且其受體的基本結構相同，受體蛋白都存在著A、B、C、D、E、F等模式不同的結構區域，A區、B區是不依賴配體就可以進行特異性轉錄激活的自調節功能區，其中C區為脫氧核糖核酸結合域，重點參與脫氧核糖核酸的順序的識別，E區是配體結合區。
Hox基因（同源異性盒基因）是發育基因，從時間以及空間上協調和調控生物體的生長與發育，視黃酸能夠通過控制Hox基因來影響生物胚胎的發育。筆者對脊椎動物中同源異性盒基因（Homeoboxgenes）研究中發現，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合點位，在胚胎發育過程中起著非常重要的作用。目前脊椎動物發育過程的分子機制已取得了長足進展，常借助隨機或定標導入基因的方法，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育過程中分子調控的機制。一個受精卵如何發育分化成個體？CRABP（視黃酸結合蛋白），可以在細胞漿內和細胞核之間自由來往，并且把視黃酸運送到細胞核內染色體的受置上，然后再返回細胞漿內，視黃酸和其受體在進行結合后就具有了啟動和調節基因轉錄的功能，從而控制細胞的生長和分化，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，具有一維結構的脫氧核糖核酸的遺傳信息就成為了具有三維結構的胚胎，并最終發育成為具有思維結構的生命。在生物發育中，作為蛋白質轉錄因子的重要組成，視黃酸可以影響相當多的基因表達。作為細胞核內的受體，視黃酸可以和染色體脫氧核糖核酸結合從而進行調控基因表達，視黃酸受體通過結合視黃酸被激活，然后針對受到調控的遺傳信息產生“扳機”效應。動物實驗表明，維生素A可以對IGF系統產生影響，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：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充足組進行比較，肝臟內阿樸蛋白A-Ⅰ基因進行轉錄的速率沒有明顯的區別，這說明VC是在轉錄后影響阿樸蛋白A-Ⅰ基因的表達。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系，因此VC能夠促進肝臟阿樸蛋白A-Ⅰm核糖核酸的穩定。目前，人類還沒有弄清楚VC缺乏調節肝臟阿樸蛋白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核糖核酸的水平產生一定的影響，并且使針對轉錄之后的水平起到一定的作用。
VD是通過脫氧核糖核酸結合蛋白在基因水平上對蛋白質的基因進行調節的。在細胞核內和VDR（VD受體蛋白）相結合，VDR大于包含100個左右的氨基酸殘基。目前VDR主要存在在34種結構和功能不相同的細胞內部，并且很可能參與構成了細胞核。這是由于每一個細胞都必須通過二價鈣離子的轉運對其新陳代謝進行調節，而合成鈣結合蛋白就必須VD參與其中，VD還能調控其他諸如降血糖素、白細胞介素Ⅰ、骨鈣素、Ⅰ型膠原蛋白等基因的轉錄。VD的活性形式是1，25（OH） 2D3。1，25（OH）2D3是一種固醇類激素，該激素的生物學活性通常受到細胞內特定的受體進行介導。VD對相關基因的調控表現在：①維生素D對骨代謝具有調控作用。1，25（OH）2D3可以對靶細胞核內具有高度特異性的VDR產生作用，從而實現對血鈣以及骨正常鈣化進行調節。VDR是目前已經知道的調節OC（骨鈣素）的組成單位，通過1，25（OH）2D3進行介導的骨鈣素轉化與表達是通過VDR上的脫氧核糖核酸結合區以及靶基因啟動子旁邊的反應元件，也就是VDRE（VD反應元件）之間的相互作用，這樣就可以改變部分位置的超螺旋狀態控制基因的表達來完成的（Staal等，1996）。②水平比較高的1，25（OH）2D3能夠抑制甲狀旁腺素進行基因轉錄。在1，25（OH）2D3的作用下，原代培養鼠甲狀旁腺主細胞中甲狀旁腺素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增強子活性降低PTHR（甲狀旁腺素受體）基因表達為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α-TTP（α-生育酚轉運蛋白，α-tocopherol transfer protein）在基因表達過程中不會受到日糧α-生育酚影響，但是，日糧中的蛋白質不充足常常會影響到這種基因的表達（Huang和Shaw，1998）。α-生育酚能夠通過抑制自由基的生成，使核算內切酶難以活化，從而加快清除受損脫氧核糖核酸等一些復雜的途徑，減輕自由基對于細胞膜中的多種物質造成損傷，如：不飽和脂肪酸、細胞骨架、膜內含有豐富巰基的蛋白質成分、核酸等細胞膜內物質（于芳，2002）。α-生育酚對部分基因的調控表現在：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的表達，能夠降低動脈平滑肌內脂蛋白的氧化，抑制泡狀細胞的形成，因此可以有效抑制動脈硬化（Ricciarelli等，2000）。②α-生育酚能清除細胞內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的脫氧核糖核酸和核糖核酸損傷。另外，α-生育酚能夠誘發角質細胞內熱蛋白基因HSP70的正確表達，這說明α-生育酚對由鉻離子引發的基因毒性存在著保護作用，如果存在鐵離子，VE可以減少雙氧水誘發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，從而誘導導致白血病細胞的凋亡，從而抑制導致白血病細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對部分基因的調控表現在：①VK在體內可以以輔酶的形式發揮作用，來完成對凝血因子的調控。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，這樣就可以構成體內”VK2循環”。凝血抑制因子蛋白C，X，Z以及肝源性凝血因子Ⅱ，Ⅻ，Ⅳ，Ⅹ等物質肝臟內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，其分子結構內的谷氨酸殘基被轉化為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Ca2+，磷脂，蛋白質三者之間的相互作用，進而激發凝血反應。②VK和可以調控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的共同調節，VK參與蛋白質的翻譯后羧化修飾過程。
所有的維生素對基因表達都會產生一定的影響，而且有些是直接參與基因表達的調節，維生素對基因表達的調控作用匯總如下：VA作用于VA受體基因位點，促進蛋白轉錄與翻譯；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，促進轉氨酶表達，促進嘌呤和嘧啶合成；VC作用于羥化酶受體基因轉錄，促進原膠原蛋白轉錄；VD作用于類固醇受體基因轉錄，促進鈣結合蛋白轉錄；VE作用于所有基因，保護脫氧核糖核酸，防止被自由基破壞；VK凝血酶原，促進轉錄后谷氨酸殘基羧化；葉酸促進脫氧核糖核酸，核糖核酸轉錄與翻譯，促進嘌呤和嘧啶合成。
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與沉默所產生的影響進行了初步的闡述，筆者認為將來對維生素影響基因表達相關的研究，主要從以下三個方面入手：①維生素影響基因表達，從而影響人類新陳代謝途徑及生理機能，其中包括其缺乏癥和中毒癥的具體分子作用機制；②維生素影響基因表達進而影響人類健康水平的具體分子機制；③維生素與其他營養素（如蛋白質、必需氨基酸、必需脂肪酸、碳水化合物、微量營養元素等）的共同作用，影響基因表達過程中的相互作用關系的具體分子機制。
參考文獻
[1] 李殷.植物維生素E生物合成途徑及調控.復旦大學；發表時間：2009-05-18.
[2] 朱曉海，何清濂，林子豪，趙耀忠，吳建明.常用維生素對人前脂肪細胞增殖和分化的作用.中華醫學美學美容雜志，2003年第06期.
【關鍵詞】 脊柱炎，強直性；遺傳；人類白細胞抗原B27；腫瘤壞死因子-α；內質網氨基肽酶；白細胞介素；綜述
doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2016.02.019
強直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種類風濕因子陰性的慢性炎癥性疾病，同時也是一種系統性、自身免疫性疾病。AS主要引起包括中軸骨、外周關節、消化及心血管系統等多個器官、系統功能障礙，疾病晚期更可致脊柱、關節強直畸形，致殘率高，嚴重影響患者生活。目前，本病的發病機制尚不十分清楚，可能與遺傳和環境等多種因素有關。自1973年Breweton等[1-2]證實人類白細胞抗原B27（HLA-B27）基因與AS呈強相關性后，對AS遺傳因素的研究就越來越多。隨著家族性發病研究的深入，Brown等[3]發現，AS發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，其子代的發病概率會減半，而AS的發病率下降的速度要快得多，據此認為，AS發病可能存在其他基因參與。隨著分子遺傳學技術的發展，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。關于AS遺傳相關基因的研究進展，前人已有較為詳盡的論述，本文在前人基礎上總結近些年來的研究成果及新觀點，做進一步論述。
1 HLA-B27分子
HLA-B27基因屬于人類MHC-I類分子B位點上的等位基因，位于第6號染色體短臂上，表達于所有有核細胞的表面。HLA-B27是人類基因組中的一個等位基因，具有高度多態性。通過流行病學調查及家族聚集現象分析發現，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患者常常出現家族聚集的現象，雙生子研究結果顯示，AS遺傳度高達90%；Brown等[3]在歐洲人群中進行雙生子研究發現，同卵雙胞胎AS的發病一致率為63%，而異卵雙胞胎的發病一致率則降至12.5%；另外還發現在不同親緣關系的親屬中AS的再發風險也不相同，一級親屬的再發風險率為8.2%，二級親屬的再發風險率降為1.0%，三級親屬的再發風險率則低至0.7%。根據這些流行病學與家系分析結果，有理由相信HLA-B27是AS的致病基因。
HLA-B27與AS發病的高度相關性已得到證實，也被學者們廣泛認同，甚至有學者在AS的診斷[5]與治療方面對HLA-B27進行深入研究，以期達到對AS患者早發現、早治療的目的。
雖然HLA-B27被認為與AS的發病呈強相關性；但HLA-B27如何導致AS發病，至今仍沒有統一的認識。近年來，威康信托基金會病例控制協會（WTCCC）的一項全基因組關聯分析提示，ANTXR2、PTGER4、CARD9及TBKBP1等基因很大可能參與此過程的發生[6]。國內學者古潔若研究團隊針對青少年發病的AS（JAS）的研究發現，基質金屬蛋白酶-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發病的結論，并認為炎癥反應在破壞JAS病程中sRANKL/OPG系統平衡起到了關鍵作用[7]。目前，HLA-B27導致AS發病的相關發病機制有如下假說。①連鎖不平衡假說：認為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，即為遺傳標志。但隨著生物信息、全基因組關聯等技術在該領域的應用，目前主流觀點還是認為HLA-B27是AS的主要遺傳易感基因。②分子模擬假說[8]：認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淋巴細胞，致使部分T淋巴細胞發生交叉免疫，從而導致自身損害及炎癥反應。盡管以往對于AS發病的遺傳因素，特別是HLA-B27的研究較多，但近些年感染及環境因素對AS發病影響的研究也漸見端倪。不少學者在這種微生物與遺傳因素相結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，腸道細菌產生的多肽類抗原可誘導HLA-B27生成，生成的HLA-B27可交叉識別致脊柱關節炎類的細胞角化蛋白，從而引起疾病發生。該模式以多因素致病思路考慮AS的發病原因，為AS發病機制的研究提供新思路。③錯誤折疊蛋白應答假說[9]：認為HLA-B27分子的重鏈常易發生錯誤折疊，錯誤折疊的重鏈可在內質網內聚集形成二聚體甚至多聚體，致使NF-κB活化并誘導炎癥因子產生。該機制試圖從分子水平闡明AS的發病原理，由于HLA-B27重鏈折疊速度較慢，很容易發生錯誤折疊；而錯誤折疊的原因很可能與環境、微生物抗原刺激及細胞因子[如腫瘤壞死因子-α（tumor nerosis facter-α，TNF-α）及γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）]密切關系。相關研究有待進一步開展。此外，T細胞受體庫假說、免疫耐受失敗假說[10]、重鏈結構重組假說[11]、致關節炎肽假說[12]、同源二聚體假說等，各種假說試圖從不同角度、不同機制闡述AS的發病機制，可能其中某些機制之間存在相互聯系，共同導致AS的發病，最終機制還有待進一步驗證。
2 TNF-α分子
TNF是由單核-巨噬細胞及T淋巴細胞分泌產生的，參與多種免疫疾病及炎癥反應的一類細胞因子[13]，其基因位于6號染色體短臂p21區域內，包含于HLA-Ⅲ基因中。TNF-α主要通過炎性蛋白S100 A8和A9抑制一些髓源性細胞的分化及其活性，致使體內部分炎癥細胞（T淋巴細胞和NK細胞）功能失調[14]，從而引起免疫介導炎性過程，TNF Ⅰ型受體和TNF Ⅱ型受體在此過程中參與免疫調控及細胞分裂等生物學行為。1995年，Braun等[15]通過對AS患者關節液的研究發現，AS患者骶髂關節液中TNF-α mRNA明顯高于正常人群，開啟了AS與TNF-α之間聯系的研究。隨著分子生物學技術的發展，陳蕊雯等[16]2004年通過直接測序和PCR技術對TNF-α基因啟動子SNPs進行基因分型，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發病的易感基因。有學者認為，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，學者們各自通過不同方法證明了TNF-α與AS發病的關聯性。梅永君等[18]通過PCR技術對TNF-α啟動子進行擴增并測序，結果TNF-α調控區域-857位點CT等位基因變異顯著增多，從而也證明TNF-α啟動子基因多態性可能與AS的發病有關。張璐
等[19]通過ELISA及RT-PCR技術對外周血單核細胞中TNF-α mRNA表達量進行測量，結果發現AS患者的TNF-α表達量高于健康人群，提示TNF-α是AS發病機制中的重要細胞因子。近年來，臨床上應用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、脊柱與關節功能及肌肉附著點炎癥[20]，從而提高患者生活質量，取得了良好的臨床效果，進一步證明TNF-α在AS的發病過程中發揮著重要作用。WTCCC的全基因組關聯研究[6]及動物實驗[21]提示，TNF通路參與AS發病可能與淋巴毒素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，而非TNF基因直接作用所致；但LTBR、TNFRSF1A基因多態性與AS發病機制中的作用有待進一步證實。當然，對于TNF-α與AS發病的研究，不同學者的研究結果并不完全一致，有時甚至出現相反的結果[22]；但多數研究支持TNF-α為AS的致病基因[13-18]。陳銀河等[23]通過對9篇國內外相關研究結果的Meta分析得出結論，TNF-α基因啟動子-857位點CC基因型、C和T等位基因與AS易感性有關聯性，攜有T等位基因者患AS的風險明顯增高。
3 內質網氨基肽酶1（endoplasmic reticulum aminopeptidase 1，ERAP1）
ERAP1是近些年對AS發病研究的一項重要發現，ERAP1有2種主要的生理功能：①參與內質網內抗原肽的修飾，使其易于被MHC-I類分子提呈[24]；②參與解離細胞表面的前炎癥因子白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6和TNF的膜受
體[25]，使之脫離胞膜形成可溶性細胞因子受體，改變細胞因子、細胞因子膜受體以及可溶性體三者之間的相對濃度和數量，從而調節免疫平衡[26]。
天然的TNFR有2種存在形式，即mTNFR和sTNFR，sTNFR主要為mTNFR的胞外結構區部分在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導功能，因而天然的sTNFR是TNF-α的強抑制劑。同時，sTNFR也可作為TNF-α的載體或緩沖劑以穩定TNF-α活性，甚至增強其功能。可見，體內TNFR、mTNFR和sTNFR三者之間的動態平衡有賴于sTNFR的性質及其對TNF-α的雙重影響，ERAP1在該動態平衡系統中起到了關鍵作用。多數學者認為，ERAP1與銀屑病等免疫疾病的發病有關[27-28]。Wall等[29]在AS、Crohn病、潰瘍性結腸炎患者及正常人群的對照研究中發現，ERAP1基因的某些SNPs與AS呈明顯相關性，這些SNPs在Crohn病、潰瘍性結腸炎患者及正常人群中也能被檢測出；但結果證明兩者間沒有相關性，從而得出ERAP1為AS患者的一個發病因素的結論。WTCCC全基因組關聯分析[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患者發病呈明顯正相關性，而在HLA-B27陰性患者中無該相關關系。該結果提示ERAP1基因與HLA-B27基因在AS發病過程存在著協同作用，在HLA-B27陽性AS患者病程中，ERAP1可能對抗原肽發揮剪切與呈遞作用；而HLA-B27陰性AS患者的發病模式可能存在著不同的機制。Armaka等[21]動物實驗也證實TNF過度表達足以引起脊柱關節病，表明促炎性細胞因子過度表達即可引起AS的發病。近年來，基因間交互作用在研究ERAP1引起AS發病方面應用較多，除HLA-B27外，還有HLA-Cw等，為進一步研究AS發病機制的研究提供了新的研究思路[31]。
4 IL與輔T細胞17（helper T cell 17，Th17）通路
IL是一類由多種細胞產生并可作用于多種細胞的炎癥因子。Th是體內一類重要的免疫調節細胞，對機體的特異性免疫和非特異性免疫都具有重要的調節功能。Th17是Th細胞的一個亞群，可分泌釋放IL-17、IL-6、IL-22、IL-26、IFN-γ及TNF-α等細胞因子；而IL-17被認為是Th17最為特異的免疫應答產物。近年的研究證明，IL-17與IL-23聯合Th17免疫通道在免疫性疾病，如AS、銀屑病等的發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]。據此可認為，IL-17和IL-23在AS等免疫性疾病的發病過程中發揮著重要的調控作用。體內外實驗證明，人類Th17細胞的分化很大可能是在IL-6、IL-21、
IL-23的調節下被IL-23、IL-1β及TGF-β誘導分化產生，生成的Th17細胞可在IL-17F、IL-22、IL-26等調節下產生IL-17A，IL-17A是導致AS發病最直接的細胞因子[32]。Lories等[34]研究也認為，人體在微生物抗原、腸道菌群的改變、HLA-B27未折疊蛋白反應，以及來自生物力學的壓力等因素的作用下可導致IL-23的表達。IL-23的表達刺激機體Th17等特異性T細胞的分化，Th17進一步分泌釋放IL-17、IL-22等炎癥介質。其中，IL-17引起機體的一系列炎癥反應，如骨的侵蝕，皮膚、滑膜的炎癥；而IL-22則可引起AS等疾病骨質增生的病理過程。這一發病模式可以合理解釋AS等脊柱關節病骨破壞與骨質增生2種病理過程同時存在的臨床表現。Shen等[35]研究認為，編碼前列腺素E受
體4（encoding prostaglandin E receptor 4，PTGER4）可通過誘導產生IL-23、IL-17及促進Th17細胞生成引起AS，而該過程可能還包括TNF通路的參與。全基因組關聯研究已經證明，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現，IL-23R的7個SNPs與AS呈現明顯相關性，其中rs112 090 32、rs112 090 26及rs104 896 29顯示出與AS的發病呈強相關性[37]。Duan等[38]也認為，IL-23R基因內的多個SNPs參與AS的發病。近幾年，國內很多學者對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進行檢測及其與AS發病之間的關系分析，得出結論，IL-23R基因rs751 784 7和rs104 896 29位點的多態性與吉林人群AS發病有關。多區域、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致病機制研究所必須的步驟。
隨著對AS發病原因的研究越來越多，學者們先后研究了一些可能與AS發病有關的基因：參與調控破骨細胞分化成熟的OPG系統基因[40]；調節多種免疫性疾病的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]；參與免疫反應的微小RNA（micro
RNA），如microRNA-181及microRNA-495[43]。
此外，還有轉化生長因子-β1（TGF-β1）、RUNX3、
KIF21B，以及細胞色素P450 2D6（CYP2D6）等。但是，這些基因目前還處于小范圍內研究，可靠性有待于進一步驗證。
5 結 語
AS可能是由多種病因共同導致的結果，遺傳、環境、感染、免疫功能紊亂、藥物等因素可能都是AS的致病原因，而遺傳因素被認為是致使AS發病最重要的因素；但其具體機制至今仍不十分清楚，各種假說也未被充分證明。生物技術的不斷發展，研究方法的逐步更新，將為病因研究提供更多思路和途徑，為各種分子生物學與遺傳學機制及信號通路的研究提供技術支撐。各學科之間合作的日益加強，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。病因與發病機制的研究最終將使降低發病率、早診斷、早治療成為可能。
6 參考文獻
[1] Breweton DA，Hart FD，Nicholls A，et al.Ankylosing spondylitis and HLA-B27[J].Lancet，1973（1）：904-907.
[2] Schlosstein L，Terasaki PI，Bluestone R，et al.High association of an HLA antigen，W27 with ankylosing spondylitis[J].New Eng J Med，1973，288（14）：704-706.
[3] Brown MA，Pile KD，Kennedy LG，et al.A genome-
wide screen for susceptibility loci in ankylosing
spondylitis[J].Arthritis Rheum，1998，41（4）：588-595.
[4] Rostom S，Dougados M，Gossec L，et al.New tools fordiagnosing spondyloarthropathy[J].Joint Bone Spine，2010，77（2）：108-114.
[5] 劉永杰，張小芳，張運剛，等.HLA-B27檢測對強直性脊柱炎診斷的臨床意義[J].國際檢驗醫學雜志，2014，35（10）：1285-1286.
[6] Evans DM，Spencer CC，Pointon JJ，et al.Interaction between ERAP1 and HLA-B27 in ankylosing spondylitis implicates peptide handling in the mechanism for HLA-B27 in disease susceptibility[J].Nat Genet，2011，43（8）：761-767.
[7] Mou YK，Zhang PP，Li QX，et al.Changes of serum levels of MMP-3，sRANKL，and OPG in juvenile-onset ankylosing spondylitis patients carrying different HLA-B27 subtypes[J].Clinical rheumatology，2015，34（6）：1085-1089.
[8] Frauendorf E，Von Goessel H，May E，et al.HLA-B27-restricted T cells from patients with ankylosing spondylitis recognize peptides from B*2705 that are similar to bacteria-derived peptides[J].Clin Exp Immunol，2003，134（2）：351-359.
[9] DeLay ML，Turner MJ，Klenk EI，et al.HLA-B27 misfolding and the unfolded protein response augment interleukin-23 production and are associated with Th17 activation in transgenic rats[J].Arthritis Rheum，2009，60（9）：2633-2643.
[10] Breban M，Hacqard-Bouder C，Falgarone G.Animal models of HLA-B27-associated diseases[J].Curr Mol Med，2004，4（1）：31-40.
[11] Luthra-Guptasarma M，Singh B.HLA-B27 lacking associated beta2-microglobulin rearranges to auto-display or cross-display residues 169-181：anovel molecular mechanism for spondyloarthropathies[J].FEBS Lett，2004，575（1-3）：1-8.
[12] Atagunduz P，Appel H，Kuon W，et al.HLA-B27
Restricted CD8+T cell response to cartilage-derived
self poptides in ankylosing spondylitis[J].Arthritis Rheum，2005，52（3）：892-901.
[13] Clark IA.How TNF was recognized as a key mechanism of disease[J].Cytokine Growth Factor Rev，2007，18（3-4）：335-343.
[14] Sade-Feldman M，Kanterman J，Ish-Shalom E，et al.Tumor necrosis factor-α blocks differentiation and enhances suppressive activity of immature myeloid cells during chronic inflammation[J].Immunity，2013，38（3）：541-554.
[15] Braun J，Bollow M，Neure L，et al.Use of immunohistologic and in situ hybridization techniques in the examination of sacroiliac joint biopsy specimens from patients with ankylosing spondylitis[J].Arthritis Rheum，1995，38（4）：499-505.
[16] 陳蕊雯，段世偉，蔡青，等.腫瘤壞死因子α單核苷酸多態性與中國漢族人強直性脊柱炎的關聯分
析[J].第二軍醫大學學報，2004，25（2）：120-124.
[17] 朱小泉，曾慶馀，孫亮，等.強直性脊柱炎的新易感基因識別研究[J].遺傳，2005，27（1）：1-6.
[18] 梅永君，李志軍，陳琳潔，等.TNF-α啟動子基因多態性與強直性脊柱炎的易感性[J].中華臨床免疫和變態反應雜志，2009，3（3）：173-177.
[19] 張璐，鄒紅云，余伍忠，等.強直性脊柱炎患者TNF-α表達水平測定分析[J].中國實驗診斷學，
2014，18（4）：589-592.
[20] Paul S，Keat A.Assessment of patients with spondyloarthropathies for treatment with tumor necrosis factor α blockade[J].Rheumatology（Oxford），2005，44（1）：17-23.
[21] Armaka M，Apostolaki M，Jacques P，et al.Mesenchymal cell targeting by TNF as a common pathogenic principle in chronic inflammatory joint and intestinal diseases[J].J Exp Med，2008，205（2）：331-337.
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李光(14)
灌流腎臟的生理功能動態變化殷勝勇葛霽光郭淼(18)
灌流過程中胞內Ca^2＋動態變化研究郭淼葛霽光(22)
物質經角質層轉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勇夏順仁(29)
5公斤以下嬰兒先天性心臟病體外循環的探討胡建玲楊秀月林茹朱雄凱舒強(43)
人工晶狀體調制傳遞函數研究金成鵬劉曉玲王小娟陶育華周傳清(36)
國產久靈全熱解碳雙葉瓣膜跨瓣壓差的研究徐嗣衛陳如坤陳芳董愛強(39)
檢驗醫學
浙江省350所醫院檢驗科出、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：ChstatinC李清華(49)
綜述
血清膽紅素濃度與冠心病關系的研究進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學與工程 應用
浙江省衛生信息化建設簡介葛忠良(3)
韓國推行PACS系統的現狀與經驗KimJongHyo(7)
北京大學人民醫院網絡系統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)
福州總醫院數字化建設的經驗與體會陳金雄劉雄飛王慶森(14)
馬來西亞醫院信息化介紹及數據倉庫黃來恩BrianBong(18)
遠程醫學的發展應用和展望蔣金根(24)
數字化醫院建設中信息交換的標準問題徐廬生(32)
PACS的科學評估宋健寧(37)
PACS及支撐硬件評估葉志前(42)
數字化放射科成本／效益分析——三年數字化運行和管理結果繆競陶(48)
PACS項目評估標準敬晏郝富德(51)
醫學信息學—本體與解決問題方法—知識整合論包含飛(56)
醫學圖像分析羅永剛宋余慶(62)
臨床實驗室信息系統的研究與開發楊大千徐根云朱陽軍(70)
醫院綜合網絡系統的設計與實現周慶利(74)
PACS建設的應用體會林海濤(78)
我院RIS／PACS系統建設體會王晉宏陳再智(79)
數字化醫院中的PACS系統定位鮑旭東董明(81)
杭州市SARS疫情監測報告與控制指揮系統的研發唐建華項海青孫煒陳衛永(87)
廠商論文及介紹
PACS構成與應用(90)
PACS就緒網絡先行(96)
數據安全（備份）重要性(101)
數字化醫院存儲子系統的建設(102)
PACS建設中的存儲技術(106)
醫學與工程 MRO軟件公司(110)
美國StorageTek公司(111)
中程科技醫療信息系統產品簡介(112)
儀器用多微處理器系統信息交換機制的設計與實現劉峰吳越等(3)
基于COTS的分布式儀用監控系統劉峰葛霽光(7)
心電監護分析軟件設計徐旋唐斌等(11)
一個生物醫學信號的無損壓縮算法楊勝天童勤業(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圖像分割中的應用劉建武葉志前等(33)
化合物構效關系的模糊極小極大神經網絡識別研究李永武葉志前等(36)
胰島素磁性微囊體外釋放規律的研究吳阿富沈繼峰(40)
中樞組胺對學習記憶的作用黃育文余建等(44)
血管內皮生長因子（VEGF）治療冠心病的現狀陸傳新趙峰(47)
調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病原因及治療進展周建光黃亞莉等(55)
高壓氧治療作用下機體的氧化適應周建光劉長云等(58)
新生兒機械通過的技術探討沈云明沈云明(60)
定量藥理學的劑量級序和片劑含量改革石之琳(62)HttP://
多參數醫療儀器仲裁器設計吳越劉謀用等(3)
CT檢查的窗寬窗位設置田培林(6)
常溫電化學式氧傳感器的研究葉學松沈義民(11)
醫用生化儀器串口通訊系統的設計陳如漢馬煒斌等(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胞核抗原的相關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)
基因組生物信息學與中國的發展戰略包這立醫學與工程 葛霽光(28)
人工血管基因工程改造研究的進展鄭毅雄陳力(33)
基因芯片在感染性疾病中的應用朱海紅(38)
基因芯片在腫瘤研究中的應用許沈華(40)
磁共振腦功能成像的臨床應用鄒煜(43)
腦磁圖的研究動態何文焱徐磊等(47)
多普勒組織聲像圖的新進展鄭哲嵐(49)
ECG—6511心電圖機走紙電路與檢修程序付欹(52)
醫院檢驗科質量考核分析與整改張偉民(54)
計數資料的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果分析程剛沈良明等(60)
柱凝集技術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)
操作系統研制中虛擬硬件的實現劉謀用葛霽光(6)
經皮給藥電穿孔技術的研究包家立胡巧紅(11)
MEFV曲線形態參數測定曾碧新陳式蘇(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網絡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)
經皮神經電刺激研究王永國莊傳健(31)
根據分子遺傳學發病機制治療QT延長綜合征（附一例報告）林曉耘蔣逸風(33)
麻醉機潮氣量補償原理分析及對嬰兒手術的影響鄭黃煌(36)
設備綜合管理信息系統的研究與開發王燮臣祁建偉(38)
醫學與工程 CT應用質量管理和質量控制吳伯卿(41)
醫學數字圖像及其通信的標準祁建偉(44)
醫院信息管理系統開發模式虞崢嶸(47)
醫院的醫療衛生計量管理羅安東(49)
雙極起搏鋼絲的臨床應用前景程心培蔣逸風(51)
血糖自我監測與實用血糖計顧維正(52)
寬譜雙能X線數字減影技術應磊胡紅杰(55)
藥物電穿孔與離子導入療法徐昕洪修鄂(58)
深靜脈血栓 (DVT) 指深靜脈管腔內血液的異常凝結，常見于創傷或手術后患者，好發于下肢，若不及時發現并對其進行有效治療，早期可因血栓栓塞局部深靜脈管腔導致疼痛性股青腫，或血栓脫落繼發致命性肺栓塞；晚期遺留深靜脈瓣功能不全，成為嚴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，在正常情況下，通過復雜而精細的調節保持動態平衡，既維持血液在血管內呈液體流動狀態，又在一旦出現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調節障礙或凝血系統在心血管內被不適當激活，從而造成血栓形成。因此，研究血栓形成的分子機制，明確其核心調控因素，找到特異、靈敏、快速早期預測診斷DVT形成的分子標記物并明確有效的藥物靶點將對DVT高危患者進行更有針對性、個性化防治具有重大現實意義。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〔1〕，其重要的生理學意義和對血栓性疾病的治療價值引人關注。本文主要綜述TFPI1在DVT相關方面的研究進展。
1 TFPI1來源與分布
TFPI1主要由微血管內皮細胞合成，血管平滑肌細胞、成纖維細胞、單核/巨噬細胞、腎小球細胞、心肌細胞以及血小板、T淋巴細胞等其他細胞也有少量表達〔2〕。TFPI1在體內的分布大致分為3部分：①結合于內皮細胞腔面，占總量的50%～80%；②血液中占10%～50%，大部分與脂蛋白結合，小部分以游離形式存在；③血小板中約占8%。Dahm 等發現總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，在體內由肝和腎負責清除，凝血酶和肝素可改變體內TFPI1分布。
2 TFPI1結構特點
2.1 基因結構
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個內含子。外顯子1和2編碼 TFPI mRNA 的5′端非翻譯區，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結構域，外顯子5和7編碼K1、K2和K3之間的兩段連接區，外顯子9編碼C末端和3′端非翻譯區。TFPI1 mRNA啟動子沒有典型的TATA盒和CAAT盒，而是在5′側區的508和521胞嘧啶上有兩個轉錄起始點〔4，5〕。
2.2 蛋白結構
TFPI1是276個氨基酸殘基組成的耐熱單鏈糖蛋白，由3個重復的Kunitz結構域(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端構成。TFPI1所含18個半胱氨酸殘基構成9對二硫鍵，參與維持其二級結構。結構域K1和K2是 TFPI 發揮抗凝活性的關鍵部位，分別與TF/VⅡa復合物和FⅩa發生靜電相互作用，最后形成TFFVⅡaTFPIⅩa四聚體，中斷外源性凝血途徑級聯反應〔6〕。結構域K3和C端可以和肝素、膜表面糖蛋白及多糖結合〔7〕，無直接抑制蛋白酶的功能，但它和C端對于肝素和細胞表面的結合是必需的，對TFPI1的整體抗凝活性具有重要意義，并對K2結構域結合到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說。隨后，逐漸形成了凝血理論的傳統瀑布學說，認為凝血過程由外源途徑（extrinsic pathway）、內源途徑（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。血管內皮細胞受損時，內皮下細胞表面組織因子（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）結合，形成FⅦa/TF復合物，而后活化FⅩ和少量FⅨ，活化的FⅩ（FⅩa）激活凝血酶原變為凝血酶，從而引起凝血，少量FⅨa對FⅩ的激活則產生放大作用。Lu〔9〕等人通過反應動力學實驗發現，生理條件下 FⅦa/TF 活化的產物中，FⅨa 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 的活化產物。
外源性凝血途徑主要受TFPI1抑制調節，其對FVⅡa/TF復合物的抑制作用是通過兩步完成：①TFPI1通過K2與活化的FⅩa結合，形成FⅩa/ TFPI1復合物，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的活性基團及TFPI1的K2抑制區的作用；②FⅩa/TFPI1 復合物中的TFPI1通過K1與FⅦa/TF復合物中的FⅦa 活性部位結合，從而實現對 FⅦa/TF 復合物的抑制。FⅩa輕鏈中谷氨酸殘基上的γ羧基與Ca2+結合，并通過“鈣橋”結合于FⅩa/FⅦa/TF復合物中TF附近的磷脂表面，使得 FⅩa/TFPI1與Ⅶa/TF形成穩固的FⅩa/TFPI1/Ⅶa/TF復合物，該復合物可以被單核細胞和內皮細胞等吞噬清除。TFPI1對VⅡa/TF的抑制反應是一種化學定量反應，并且每一步都是可逆的。TFPI的K1與K2抑制區是其發揮作用的主要位點，在抑制過程中具有重要意義。FⅩa/TFPI1復合物在外源性凝血途徑活化的起始階段對FⅦa/TF進行抑制，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反饋調節中發揮重要作用。
3.2 TFPI1與肝素的抗凝作用
肝素是臨床上應用最多的抗凝藥物，其通過與ATⅢ結合，增強后者的抗凝活性而發揮間接抗凝作用〔10〕，同時還抑制凝血因子FⅨa、FⅩa、FⅪa和FⅫa的活性。Hansen等〔11〕研究結果表明，肝素可以促進培養的人血管內皮細胞TFPI1的分泌。
王建文等〔12〕研究結果表明，無肝素連續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皮細胞分泌TFPI1而增強其抗凝作用。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。體外實驗還發現，肝素和TFPI1還具有協同作用。故可以認為肝素的抗凝作用與TFPI1有密切的關系。
Vignoli等〔13〕研究顯示，肝素可抑制炎癥介質(脂多糖)誘導的內皮細胞組織因子mRNA表達量及活性。Mousa等〔14〕發現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皮細胞TFPI1的合成和分泌增加。
4 TFPI1研究進展
4.1 TFPI1基因多態性與DVT DVT受多因素、多系統調控，調控機制復雜。是凝血抗凝、纖溶抗纖動態平衡破壞的最終結果。一方面由于體內異常凝血的復雜性，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的機制研究滯后。其病因和發病機制尚未清楚，但大量流行病學研究結果表明，遺傳基因在DVT發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性，目前許多國內外學者試圖從分子遺傳學角度探討TFPI1基因多態性是否與DVT相關，從而進一步揭示DVT的發病機制。
Miyata等〔15〕首次報道TFPI1 C399T(CTTTTT)轉換，并認定該突變并不改變TFPI1蛋白的表達，亦與靜脈血栓形成無關。Kleesiek等〔16〕發現靜脈血栓形成患者P151L多態性的頻率高于志愿者，認為P151L與易栓癥顯著相關，并與靜脈血栓形成危險性有關。Amezianne等〔17〕認為內含子7CC基因型是靜脈血栓形成的獨立危險因素，可能是介導TFPI1水平升高的作用。Sidelmann等〔18〕臨床試驗結果表明，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多態性、內皮細胞炎癥等無關，可能與纖維蛋白沉淀中TFPI1的釋放有關。姜劍軍等〔19〕采用聚合酶鏈反應單鏈構象多態性分析及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〕實驗結果表明，TFPI1基因C399T多態性與靜脈血栓形成易感性有關，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基因多態性與我國人群靜脈血栓栓塞發病沒有顯著相關性，該基因可能不是中國漢族人的易感基因。
目前TFPI1基因多態性與DVT形成的關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，可能存在基因多態性之間的相互作用或連鎖不平衡等機制，尚有待于進一步多地域、多種族、大樣本量廣泛深入研究，從而可能為DVT的風險預測、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關系密切，天然TFPI1在正常人體內含量極少、提取率很低較難獲得，目前國內外已有多種生產重組TFPI1(rTFPI1)的方法，也已有相應產品面市，并陸續開展臨床試驗。通過動物實驗已經證明，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凝血(DIC)模型動物的存活率，減輕炎癥反應、抑制凝血反應和防止血栓形成，減輕肺、脾、肝、腎等臟器損傷〔22，23〕。Yin等〔24〕報道，在血管壁進行TFPI1基因轉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，推測靶向應用rTFPI于內皮細胞，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，但出血等不良反應明顯減少。因此，rTFPI1有可能取代肝素應用于術后DVT的預防和治療。Klement等〔27〕認為雖然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、細胞分裂、凋亡等過程，所以需進一步發展和嚴格的審核。
5 展 望
隨著分子生物學與基因工程的發展與應用，人們將會進一步了解TFPI1的抗凝作用機制，明確其基因多態性與DVT的聯系，TFPI1有望作為一種簡便、安全、快速、特異性和準確性高的DVT預測診斷分子標記。而安全、高效的rTFPI1藥物也將研制成功并應用于臨床，在測DVT的防治、降低DVT危害性、減輕傳統抗凝治療出血副作用等方面發揮積極作用，具有極大的社會效益和經濟效益。
參考文獻
1 DelGiudice LA，White GA.The role of tissue factor and tissue factor pathway inhibitor in health and disease states〔J〕.J Vet Emerg Crit Care (San Antonio)，2009；19(1):239.
2 劉 偉，朱廣瑾.組織因子途徑抑制物1與臨床疾病的相關性研究〔J〕.國外醫學·輸血及血液學分冊，2004；27(3):2169.
3 Dahm A，Van Hylckama Vlieg A，Bendz B，et al.Low levels of tissue factor pathway inhibitor (TFPI) increase the risk of venous thrombosis〔J〕. Blood，2003；101(11):438792.
4 Bajaj MS，Birktoft JJ，Steer SA，et al.Structurc and biology of tissue factor pathway inhibitor〔J〕.Thromb Hacmost，2001；86(4):95772.
5 Bajaj MS，Tyson DR，Steer SA，et al.Role of GATA motifs in tissue factor pathway inhibitor gene expression in malignant cells〔J〕.Thromb Res，2001；101(3):20311.
6 Golino P.The inhibitor of the tissue factor:factor VⅡ pathway〔J〕. Thromb Res，2002；106(3):25765.
7 Piro O，Broze GJ Jr.Role for the Kunitz3 domain of tissue factor pathway inhibitoralpha in cell surface binding circulation〔J〕.Circulation，2004；110(23):356772.
8 Lockett JM，Mast AE.Contribution of regions distal to glycine160 to the anticoagulant activity of tissue factor pathway inhibitor〔J〕.Biochemistry，2002； 41(15):498997.
9 Lu G，Broze GJ Jr，Krishnaswamy S.Formation of factors Ⅸa and Ⅹa by the extrinsic pathway:differential regulation by tissue factor pathway inhibitor and antithrombin Ⅲ〔J〕.J Biol Chem，2004；279(17):172419.
10 Brodin E，Appelbom H，Osterud B，et al.Regulation of thrombin generation by TFPI in plasma without and with heparin〔J〕.Transl Res，2009；153(3):12431.
11 Hansen JB，Svensson B，Olsen R，et al.Heparin induces synthesis and secretion of tissue factor pathway inhibitor from endothelial cells in vitro〔J〕.Thromb Haemost，2000；83(6):93743.
12 王建文，彭佑銘，劉伏友，等.肝素在連續性血液凈化治療中對TF、TFPI及PAI1的影響及機制研究〔J〕.中華血液學雜志，2007；28(11):7735.
13 Vignoli A，Marchetti M，Balducci D，et al.Differential effect of the lowmolecularweight heparin，dalteparin，and unfractionated heparin on microvascular endothelial cell hemostatic properties〔J〕.Haematologica，2006；91(2):20714.
14 Mousa SA，Bozarth J，Barrett JS.Pharmacodynamic properties of the low molecular weight heparin，tinzaparin:effect of molecular weight distribution on plasma tissue factor pathway inhibitor in healthy human subjects〔J〕.J Clin Pharmacol，2003；43(7):72734.
15 Miyata T，Sakata T，Kumeda K，et al.C399T polymorphism in the promoter region of human tissue factor pathway inhibitor (TFPI) gene does not change the plasma TFPI antigen level and does not cause venous thrombosis〔J〕.Thromb Haemost，1998；80(2):3456.
16 Kleesiek K，Schmidt M，Gtting C，et al.A first mutation in the human tissue factor pathway inhibitor gene encoding ［P151L］ TFPI〔J〕. Blood，1998；92(10):397677.
17 Amezianne N，Seguin C，Borgel D，et al.The 33T>C polymorphism in intron 7 of the TFPI gene influences the risk of venous thromboembolism，independently of the factor Ⅴ Leiden and prothrombin mutations〔J〕.Thromb Haemost，2002；88(2):1959.
18 Sidelmann JJ，Bladbjerg EM，Gram J，et al.Tissue factor pathway inhibitor relates to fibrin degradation in patients with acute deep venous thrombosis〔J〕.Blood Coagul Fibrinolysis，2008；19(5):4059.
19 姜劍軍，張柏根，張 皓.中國漢族深靜脈血栓形成患者與組織因子途徑抑制物基因多態性的關系〔J〕.中華實驗外科雜志，2005；22(6):6767.
20 劉秀娥，楊林花，侯麗虹，等.靜脈血栓栓塞癥組織因子途徑抑制物C399T和T287C多態性的研究〔J〕.山西醫科大學學報，2009；40(2):13841.
21 來曉煒，楊林花，劉秀娥，等.組織因子啟動子1208 I/D基因多態性與靜脈血栓栓塞的相關性研究〔J〕.中國實驗血液學雜志，2009；17(4):10369.
22 Matyal R，Vin Y，Delude RL，et al.Extremely low doses of tissue factor pathway inhibitor decrease mortality in a rabbit model of septic shock〔J〕.Intensive Care Med，2001；27(8):127480.
23 Opal SM，Palardy JE，Parejo IVA，et al.The activity of tissue factor pathway inhibitor in experimental models of superantigeninduced shock and polymicrobial infraabdominal sepsis 〔J〕.Crit Care Med，2001；29(1):137.
24 Yin X，Fu Y，Yutani C，et al.HVJAVE liposomemediated tissue factor pathway inhibitor (TFPI) gene transfer with recombinant TFPI (rTFPI) irrigation attenuates restenosis in atherosclerotic arteries〔J〕.Int J Cardiol，2009；135(2):2458.
25 Chen D，Giannopoulos K，Shiels PG，et al.Inhibition of intravascular thrombosis in murine endotoxemia by targeted expression of hirudin and tissue factor pathway inhibitor analogs to activated endothelium〔J〕. Blood，2004；104(5):13449.
[關鍵詞]生物學科 本科生畢業論文 實踐和體會
[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0028-02
在我國高等教育規模連續多年擴大的情景下，如何更好地開展本科生畢業論文的實踐教學工作，確保本科生畢業論文的質量，是每一所高校教學管理部門和每位指導教師認真思考和完成的一項重要任務。目前，已有許多學者對如何提高本科生畢業論文質量進行了分析。筆者作為一名從事生命科學教學科研工作不長時間的青年教師，結合自身指導的4屆本科生畢業論文的教學實踐， 從以下幾方面提出一些體會和思考。
一、時間是前提
大學期間的第八學期是本科畢業生完成畢業論文的時期，但第八學期又是本科生入學研究生面試、考試或找工作的階段。這種時間上的沖突，導致大多數學生沒有足夠的時間和精力完成畢業論文。因此，時間短促是目前影響本科生畢業論文完成的普遍原因，尤其對于實驗性和探索性很強的生命科學學科來說，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，盡早讓學生開始畢業論文是相對必要的。筆者指導的2010屆2名本科畢業生，由于在大三年級的時候參加了“內蒙古大學生命科學學院本科生科研訓練基金開放項目”，2011屆被保送上研究生的1名本科生在第七學期開始進行畢業論文，因此完成的時間相對較充足，論文水平也很好。但2012屆的2名畢業生，由于忙于找工作、考公務員，使得畢業論文的完成時間倉促，最后只能撰寫文獻綜述，且質量極差，根本沒有起到預期的培養目標。鑒于以上的經歷和體會，筆者組織了4名2011級的學生申請了“內蒙古大學2013年校級創新創業訓練計劃項目”，并獲得批準，現在已安排他們正式進入實驗室，相信通過該項目的實施和完成，必定對他們的畢業論文有很好的促進和提高作用。
二、科研項目是依托
生命科學是當前發展最快的學科領域，而科學研究是學科建設和發展的基礎，也是提高教學質量的保證。因此，指導老師將實施科研項目過程中發現的新問題或需要進一步驗證的實驗內容轉化為指導本科生參加國家級、校級創新訓練項目或畢業論文，積極指導本科生盡早參與到科研項目中，這樣既可以培養本科生的科研興趣、接受科研訓練，又可以讓學生準備或完成畢業論文，保證畢業論文的順利進行和高質量完成。
筆者指導的2013屆本科生畢業論文是依據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）進行基礎性分析，以此為后續科研工作受體材料的選擇提供依據，安排了2名畢業生分別通過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信息，促進了科研工作的進展，又將此部分內容作為一個完整的小課題，通過本科生畢業論文完成，訓練了本科生的獨立科研能力，也順利完成了畢業論文。
三、選題要適中
用于畢業論文的課題應符合畢業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生所學理論知識和實踐技能訓練的實際情況，要有利于鞏固和深化畢業生所學的知識，使其受到科學研究（設計）能力的基本訓練，學生通過努力能在規定的時間內完成課題研究或取得階段性研究成果。而許多學者提出本科生畢業論文選題要新穎、有創新，這樣確實能夠培養學生的創新意識和創新能力，但筆者認為本科生畢業論文的選題要適中，兼顧新穎即可。
首先，由于多年擴招以及學生對大學校園開放式的學習方式適應能力不同，使得在校畢業生的自身知識結構和能力參差不齊，因此以相同難度要求他們完成畢業論文似乎不太可能實現。指導老師要和學生溝通交流，針對其自身情況選擇合適的畢業論文題目。其次，作為指導老師的科研項目的一個小課題的畢業論文很難體現出新穎性和創新性，但其必定是具有學術價值的。
四、指導教師的角色
目前，在論文選題、實驗方案的設計上多數畢業生還不能夠獨立完成，需要在指導老師的指導下，選定3-5個關鍵詞，學生通過查閱相關文獻，并從中篩選出能直接輔證擬定畢業論文題目的文獻，以此為依據提出實驗設計方案，并由指導老師指導修改。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歷，尤其是在生物學科相關專業的實驗過程中實驗操作是否規范、實驗結果或數據的合理分析和推理、儀器設備的安全使用、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老師都要耐心地跟蹤指導，言傳身教，以此培養學生實事求是的態度和習慣，培養學生的基本科研素養。在跟蹤指導的過程中，也要“放手”，給學生留有自由實驗和探索的空間，營造嚴謹而又寬松的環境。另外，生物學科實驗本身就是探索性的工作，任何一個實驗步驟在重復3次都沒有達到預期結果或結果不理想時，指導老師就需要鼓勵學生，并認真分析原因，指導學生尋求其他可能的解決思路和辦法，指導學生通過閱讀文獻對其進行科學、合理的解釋，培養學生探索和解決問題的能力。
畢業論文的撰寫是培養學生提出問題、對所得實驗結果進行分析、討論并得出結論的能力的過程。畢業論文是具有學術規范的科學性、總結性的學術論文，既要嚴謹、通俗易懂，又要具有專業性。因此，在指導過程中，首先要求學生嚴格依據本科畢業論文（設計）撰寫規范的要求，本著嚴謹求實的態度，用詞準確，科學、真實地表述實驗結論及其學術意義。凡引用他人的觀點或結論，均應按論文中所出現的先后次序列于參考文獻中。而學生第一次接觸學術性論文寫作時常常出現的共性是：口語化用詞太多，經常使用第一人稱表述；推斷性結論太多，缺乏嚴謹性；結構、層次不清晰，缺乏邏輯性；物種拉丁名、基因和蛋白質的書寫不規范，缺乏專業性等。針對這些普遍存在的現象，指導老師必須認真指導，嚴格要求，培養學生規范寫作的習慣。
不難看出，本科生畢業論文的整個過程都需要指導老師的精心指導，因此，有學者提出了“教師在本科畢業論文教學環節中的主導作用”的觀點，但也有學者不完全認同此觀點。筆者認為考慮的角度不同，指導老師在本科畢業論文教學環節中的角色就有所不同。對于大多數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，指導老師必須進行全面的指導，起主導的作用。對各方面能力都很優秀的學生，指導老師只需給予引導，在條件允許的情況下，完全“放手”，由學生獨立完成，增強培養學生獨立工作的能力。
五、學生的自主性
學生是畢業論文的主體，其在思想上對畢業論文的重視程度和態度直接影響著畢業論文的完成。因此，提高學生思想認識是畢業論文順利進行的保障，要讓學生在思想上高度重視，明白擬開展的畢業論文的研究目的和學術意義，消除“畢業論文肯定能通過”的消極態度，并強調解決好就業或研究生入學與畢業論文在時間上沖突的實際問題，避免“老師比學生著急”的現象。
學生在思想上重視畢業論文的同時，在實驗實施或論文撰寫的過程中也要尊重事實、實事求是，培養嚴謹的作風。實驗過程不順利的時候，學生也要保持積極的心態，不要輕易放棄，更不要急于完成工作任務而編造實驗結果或篡改實驗數據，要在指導老師的指導下，認真分析和尋求原因，或許可能發現未曾預想到的現象，提出新的科研內容或問題，這也是生物學科實驗性和探索性的特點。
六、結束語
本科生畢業論文是本科教學計劃任務的最后環節，是集學習、實踐、探索和寫作為一體的綜合性教學任務，是指導老師和學生共同合作完成、教學互長的教學活動。指導老師既要嚴格要求，全面地指導、點撥，又要“放手”給學生獨立思考和工作的空間，給學生提供從單純學習過渡到實踐學習的過程，并培養學生的科研興趣或增強學生的專門技能。畢業論文的完成過程是一個真實的科研或專門技能工作的過程，是即將成為研究生或專門技能工作者的一次“實戰”和“練兵”的經歷，相信畢業論文過程中培養的基本科研素養或增強的專門技能必將影響著畢業生以后的科研或專門技能工作。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 張芳萍，任志峰，趙春江.關于提高本科生畢業設計（論文）質量的研究[J].大學教育，2013，（2）.
[2] 謝吉琴.提高本科生畢業論文質量的思考[J].中國校外教育，2012，（21）.
[3] 李海燕，俞金梅，高志紅等.高校本科畢業論文（設計）中存在的問題及解決途徑[J].實驗技術與管理，2012，29（12）.
