表觀遺傳學(xué)的特點(diǎn)范文

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關(guān)鍵詞：表觀遺傳學(xué) 教學(xué) 研究生

中圖分類號(hào)研究生教育是高等教育的重要組成部分，是培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次人才的重要手段。今天的社會(huì)對(duì)研究生的全面素質(zhì)和創(chuàng)新能力提出更高的要求，而專業(yè)課教學(xué)是研究生教育的最基本部分，是提高研究生專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的直接途徑，因此，提高專業(yè)課教學(xué)水平對(duì)研究生的培養(yǎng)具有十分重要的意義[1]。隨著生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，知識(shí)更新速度加快，學(xué)科之間相互交叉、相互滲透，邊緣學(xué)科和新興學(xué)科不斷涌現(xiàn)。表觀遺傳學(xué)是近幾年來生命科學(xué)迅速發(fā)展的前沿學(xué)科之一，其理論與技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透至生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)的各個(gè)學(xué)科。表觀遺傳學(xué)是我們學(xué)院學(xué)術(shù)型碩士研究生專業(yè)課程和專業(yè)學(xué)位碩士研究生專業(yè)知識(shí)模塊的主干課程。如何適應(yīng)新形勢下研究生培養(yǎng)的需要，筆者主要針對(duì)研究生表觀遺傳學(xué)教學(xué)談一些自己的看法及建議。

1 教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高

生物醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變對(duì)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力提出了相應(yīng)的更高要求。不僅要求教師有生命科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的專業(yè)知識(shí)，而且還要有生物醫(yī)學(xué)理論方面的知識(shí)，同時(shí)要求教師的技術(shù)知識(shí)層次能跟上生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)推廣周期不斷縮短的趨勢。我們在研究生的表觀遺傳學(xué)教學(xué)中，隨時(shí)進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，密切關(guān)注最新高水平期刊和學(xué)術(shù)會(huì)議的相關(guān)信息，不斷補(bǔ)充傳達(dá)的最新知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)前研究活躍的腫瘤、衰老、心血管疾病、感染性疾病與表觀遺傳學(xué)的最新研究進(jìn)展情況，著重介紹營養(yǎng)、環(huán)境、應(yīng)激、細(xì)胞代謝在表觀遺傳變化中的重要作用機(jī)制。這些新知識(shí)非常受研究生的歡迎，引起他們濃厚的興趣。通過這些新知識(shí)的學(xué)習(xí)，不僅開闊了研究生的學(xué)習(xí)視野，啟發(fā)了他們的創(chuàng)新思維，同時(shí)使他們形成良好的文獻(xiàn)調(diào)研和學(xué)術(shù)研討的習(xí)慣，逐步形成和掌握正確的科研方法，為即將開展的課題研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中反過來能進(jìn)一步促進(jìn)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的不斷更新，達(dá)到教學(xué)相長的目的。

2 改革教學(xué)內(nèi)容，形成完整的表觀遺傳學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

與經(jīng)典遺傳學(xué)以研究基因序列決定生物學(xué)功能為核心相比，表觀遺傳學(xué)主要研究基于染色質(zhì)事件對(duì)于這些“表觀遺傳密碼”的建立和維持的機(jī)制，及其如何決定細(xì)胞的表型和個(gè)體的發(fā)育。在表觀遺傳學(xué)研究生課堂教學(xué)過程中必須具有一定的前瞻性，引導(dǎo)研究生關(guān)注表觀遺傳學(xué)學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，密切注意學(xué)科的交叉和延伸，緊跟表觀遺傳學(xué)的發(fā)展方向和學(xué)科發(fā)展的突破點(diǎn)。課堂教學(xué)過程中把最主要的精力放在表觀遺傳學(xué)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展最活躍最富潛力的研究方向上，例如表觀遺傳機(jī)制在癌癥等疾病中的作用機(jī)制，細(xì)胞代謝與表觀遺傳變化的關(guān)系等。表觀遺傳學(xué)是生命科學(xué)中一個(gè)普遍而又十分重要的新研究領(lǐng)域。它不僅對(duì)基因表達(dá)、調(diào)控、遺傳有重要作用，而且在腫瘤、免疫、病毒感染復(fù)制等許多疾病的發(fā)生和防治中亦具有十分重要的意義。在教學(xué)過程中主要內(nèi)容包括：表觀遺傳學(xué)概論，DNA甲基化，組蛋白修飾，染色質(zhì)重塑，基因組印記，X染色體失活，siRNA與miRNA介導(dǎo)的調(diào)控，表觀遺傳學(xué)與疾病，表觀遺傳學(xué)與癌癥，天然產(chǎn)物及中草藥的發(fā)展對(duì)表觀遺傳學(xué)的展望，表觀遺傳學(xué)的治療進(jìn)展。上述內(nèi)容形成完整的表觀遺傳學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。在教學(xué)過程中，通過有選擇地插入一些小型專題講座及相關(guān)的研究歷史背景資料的方式，介紹和強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和掌握表觀遺傳學(xué)的重要性，既活躍了課堂，又把課程從枯燥的理論講解中解放出來，同時(shí)激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)積極性，拓寬相關(guān)的知識(shí)面[2]。同時(shí)在教學(xué)過程中注重前沿進(jìn)展內(nèi)容的加入，如代謝、營養(yǎng)、環(huán)境等影響因素與表觀遺傳學(xué)的相關(guān)進(jìn)展。

3 改革教學(xué)方法，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力

本課程所授課的對(duì)象是已具備一定自學(xué)能力和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的研究生，最重要的是培養(yǎng)他們科學(xué)地發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力、準(zhǔn)確表達(dá)個(gè)人思想見解的能力以及科研創(chuàng)新能力。本課堂選課人數(shù)一般在十人左右，因此課堂教學(xué)的特點(diǎn)在于小班授課。由于是小班教學(xué)，增加了教學(xué)的靈活性和增強(qiáng)了師生之間互動(dòng)的可能性，師生之間的交流與溝通增多。因此在教學(xué)過程中采用教師課堂授課、學(xué)生參與研討、學(xué)生講授等多種教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)講授、研論、文獻(xiàn)調(diào)研、學(xué)術(shù)講座、論文報(bào)告、文獻(xiàn)綜述等多種方式并重的原則。在教學(xué)過程中，合理安排時(shí)間，讓研究生充分參與到教學(xué)的研討，結(jié)合自己的研究方向發(fā)表自己獨(dú)特的見解，闡述自己的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，這種教學(xué)方式為研究生迅速進(jìn)入科研工作的角色奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，增強(qiáng)了研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。發(fā)揮現(xiàn)代多媒體技術(shù)在教學(xué)中的重要作用，電子課件與板書相結(jié)合，同時(shí)采用圖片、視頻播放、動(dòng)畫等多種方式的應(yīng)用。倡導(dǎo)啟發(fā)式教育，摒棄灌輸式教學(xué)方法，講授基本理論知識(shí)的同時(shí)注意結(jié)合科研最新進(jìn)展情況拓寬學(xué)生知識(shí)面，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用能力同步得到提高，取得了較好的教學(xué)效果。對(duì)由于受學(xué)時(shí)限制而不能在課堂上詳細(xì)介紹的前沿內(nèi)容可使用討論法，安排學(xué)生課后自學(xué)，啟發(fā)學(xué)生提出問題，通過課堂討論得到解決。還可以在部分單元結(jié)束后，要求研究生根據(jù)自己的專業(yè)方向，結(jié)合查閱最新的文獻(xiàn)資料，撰寫小專題報(bào)告，組織交流討論，以便鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，并進(jìn)一步拓寬知識(shí)面。研究生不同于本科生，他們有強(qiáng)烈的求知欲孥，有較高的學(xué)習(xí)熱情，有較強(qiáng)的自學(xué)能力，所以在教學(xué)中倡導(dǎo)自學(xué)，組織討論，是因材施教、培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的好方法。

4 多種考核方式結(jié)合，檢驗(yàn)教學(xué)效果。

在研究生的考核方面，不僅僅局限于對(duì)課內(nèi)授課內(nèi)容的掌握程度，還可以采用綜述、專題小報(bào)告、PPT匯報(bào)、模擬課題設(shè)計(jì)等綜合考核方式，注重知識(shí)的活學(xué)活用和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，這樣才有利于研究生即打好廣博、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，又能其重組知識(shí)框架，只有這樣，研究生的創(chuàng)新意識(shí)才能夠得到增強(qiáng)。

研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是受多因素復(fù)雜交錯(cuò)影響的，要提升研究生的創(chuàng)新能力，既要保證培養(yǎng)研究生的客觀條件充足，又要發(fā)揮研究生的主觀能動(dòng)性。研究生教育只有適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，才能不斷培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的高層次創(chuàng)新型人才。表觀遺傳學(xué)既是目前迅速發(fā)展的學(xué)科和熱點(diǎn)領(lǐng)域，在生物醫(yī)學(xué)各種學(xué)科存在著千絲萬縷的聯(lián)系。它也是我們學(xué)院研究生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力具有重要的作用。只有在教學(xué)實(shí)踐中不斷地提高教師自身素質(zhì)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，才能達(dá)到預(yù)期目的。

參考文獻(xiàn)

篇2

HIC-1在腫瘤發(fā)生中的作用機(jī)制腫瘤的發(fā)生通常伴隨著表觀遺傳學(xué)的改變，包括基因甲基化、組蛋白修飾和非編碼小RNA干擾等，這些改變可使基因功能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致細(xì)胞惡變。事實(shí)上，異常的表觀遺傳學(xué)修飾是腫瘤形成的必然要素，其已成共識(shí)。越來越多的研究證明，HIC-1基因表觀遺傳學(xué)的改變，參與了多種腫瘤的發(fā)生。

啟動(dòng)子的甲基化與腫瘤的發(fā)生

一般認(rèn)為，HIC-1是一種腫瘤抑制基因，在多數(shù)實(shí)體瘤和白血病中表現(xiàn)為表觀遺傳學(xué)沉默，如前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌、乳腺癌、胃癌和肝癌、食管癌、非精原生殖細(xì)胞癌、兒童髓母細(xì)胞瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和室管膜瘤。應(yīng)用甲基化特異性PCR（MSP）和重亞硫酸鹽測序發(fā)現(xiàn)，人類許多實(shí)體瘤和白血病中HIC-1均表現(xiàn)出高甲基化。例如，Yamanaka等在研究前列腺癌的發(fā)生與7種基因甲基化的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，HIC-1的甲基化率為99%；Eguchi等在非小細(xì)胞肺癌標(biāo)本檢測出33%的腫瘤組織和31%非腫瘤組織中有HIC-1啟動(dòng)子的甲基化，且基因的甲基化程度與腫瘤分化程度呈負(fù)相關(guān)；Fujii等對(duì)39例原發(fā)性乳腺癌組織研究發(fā)現(xiàn)，有26例腫瘤組織（67%）出現(xiàn)HIC-1基因的完全甲基化。一般認(rèn)為HIC-1啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化可抑制HIC-1表達(dá)，且整個(gè)HIC-1基因的表達(dá)水平隨腫瘤的發(fā)展不斷降低。

HIC-1的表觀遺傳學(xué)失活可能促使細(xì)胞在腫瘤形成早期調(diào)整生存模式和信號(hào)通路，或調(diào)整一系列特異性轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。將HIC-1基因人為導(dǎo)入該基因失活的腫瘤細(xì)胞株可明顯降低腫瘤細(xì)胞的成活率。然而，HIC-1啟動(dòng)子甲基化也被發(fā)現(xiàn)存在于兒童正常腦組織、成人腦和前列腺上皮組織中。此外，在已確診的急性白血病和慢性粒細(xì)胞性白血病慢性期的病人中，僅有少數(shù)病人出現(xiàn)HIC-1甲基化。但在復(fù)發(fā)的急性淋巴細(xì)胞白血病和急轉(zhuǎn)的慢性粒細(xì)胞性白血病病人中，HIC-1均表現(xiàn)出高甲基化。故HIC-1甲基化已被認(rèn)為是造血系統(tǒng)腫瘤的晚期事件，提示降低HIC-1的表達(dá)可能存在其他機(jī)制。通過以上例證說明，HIC-1啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化程度與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系。干預(yù)腫瘤細(xì)胞HIC-1啟動(dòng)子甲基化，有可能對(duì)抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有積極作用。

HIC-1與p53抑癌基因的協(xié)同作用

HIC-1識(shí)別的一個(gè)重要靶點(diǎn)是SIRT1（thesilentmatingtypeinformationregulationhomolog1），該基因編碼一種去乙酰酶。SIRT1可使p53去乙酰化，降低p53基因?qū)?xì)胞凋亡和（或）增殖的調(diào)節(jié)能力。據(jù)報(bào)道，在正常生理情況下，HIC-1能抑制SIRT1轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制p53去乙酰化；但在腫瘤細(xì)胞中HIC-1表觀遺傳學(xué)的失活，導(dǎo)致SIRT1水平升高。p53因去乙酰化作用而失活，促使細(xì)胞抵抗凋亡而成活。另外，HIC-1的啟動(dòng)子區(qū)域存在PRE，意味著HIC-1是p53的直接靶基因，p53能激活HIC-1的轉(zhuǎn)錄而不依賴于其甲基化狀態(tài)。因此，這個(gè)p53/HIC-1/SIRT1調(diào)節(jié)通路是HIC-1作為腫瘤抑制基因發(fā)揮作用及其與p53協(xié)同作用的重要途徑。

HIC-1與p53的雙雜合性缺失模型進(jìn)一步證實(shí)了HIC-1以及HIC-1與p53協(xié)同作用在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的意義。Chen等研究發(fā)現(xiàn)，HIC-1+/-小鼠在老年時(shí)期發(fā)生一系列具有性別依賴性的惡性腫瘤，HIC-1+/-p53+/-小鼠骨肉瘤的發(fā)生率（35%）較p53+/-小鼠（20%）高，且具有年齡依賴性。在64只HIC-1+/-p53+/-小鼠中發(fā)現(xiàn)5例乳腺腫瘤（4例腺鱗癌，1例肌上皮瘤）及7例卵巢腫瘤，在p53+/-小鼠中僅發(fā)現(xiàn)1例卵巢血管肉瘤，而在HIC-1+/-小鼠中未發(fā)現(xiàn)上述腫瘤。

HIC-1在腫瘤發(fā)生中的其他作用機(jī)制

最近研究表明，腫瘤細(xì)胞中HIC-1的失活能使成纖維細(xì)胞生長因子結(jié)合蛋白1表達(dá)增加，從而導(dǎo)致血管形成或增生。Zhang等發(fā)現(xiàn)，HIC-1能調(diào)節(jié)ephrin-A1(EFNA1)基因的直接轉(zhuǎn)錄，從而抑制上皮腫瘤的形成。另外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HIC-1是一種新的細(xì)胞生長調(diào)控機(jī)制中的核心分子，這種HIC-1介導(dǎo)的信號(hào)通路的中斷將導(dǎo)致異常細(xì)胞增殖和腫瘤形成。Boulay等發(fā)現(xiàn)，腫瘤發(fā)生過程中HIC-1的缺失通過上調(diào)乳腺上皮細(xì)胞中β2腎上腺素能受體的表達(dá)促使腫瘤轉(zhuǎn)移。此外，HIC-1還是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長及凋亡關(guān)鍵基因的中心轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，在髓母細(xì)胞瘤中HIC-1對(duì)Hedgehog信號(hào)通路具有抑制作用，在干細(xì)胞功能中HIC-1能調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)通路。

HIC-1在腫瘤治療中的意義由于HIC-1基因受p53基因調(diào)控，而p53基因又是迄今報(bào)道人類腫瘤中突變頻率最高的基因之一，且目前報(bào)道的p53基因突變腫瘤中有75%以上為錯(cuò)義突變，致使p53基因功能丟失，因此，通過活化其下游HIC-1作為靶點(diǎn)，是p53基因突變腫瘤治療的有效選擇；而對(duì)于野生型p53腫瘤，若聯(lián)合HIC-1靶點(diǎn)干預(yù)可能效果更佳。在許多實(shí)體瘤及白血病中，由于HIC-1啟動(dòng)子甲基化導(dǎo)致HIC-1沉默或低表達(dá)，DNA甲基化狀態(tài)可用DNA甲基化酶抑制劑消除。因此，HIC-1成為DNA甲基化酶抑制劑5-氮雜-2-脫氧胞苷（5-Aza-2`-deoxycytidine,Decitabin,5-CdR）的治療新靶點(diǎn)。Nicoll等研究發(fā)現(xiàn)，通過5-CdR恢復(fù)HIC-1功能有可能改善乳腺癌病人的預(yù)后。另有研究表明，5-CdR的聯(lián)合應(yīng)用可增強(qiáng)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的放射治療效果。另外，Eggers等通過臨床研究發(fā)現(xiàn)，HIC-1可作為預(yù)測腎癌病人無復(fù)發(fā)生存率的獨(dú)立因子。因此，深入研究HIC-1基因的功能與作用機(jī)制，將有助于應(yīng)用靶向藥物治療腫瘤。

篇3

【關(guān)鍵詞】釘螺；血吸蟲病；生物學(xué)特性；人工培養(yǎng)；綜述

【中圖分類號(hào)】R532．21【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1673－5234（2015）12－1148－03

血吸蟲病（schistosomiasis）是一種嚴(yán)重的共患寄生蟲病，呈全球分布。在我國主要流行的是日本血吸蟲病。2013年全國共報(bào)告血吸蟲病感染184943例，晚期血吸蟲病患者29796例［1］，血吸蟲病的流行位居水傳播疾病之首，嚴(yán)重影響我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類健康。釘螺（Oncomelaniahupensis）是日本血吸蟲的唯一中間宿主，主要分布在亞洲東部和東南部，中國內(nèi)地僅有湖北釘螺一種，釘螺分布與血吸蟲病的流行息息相關(guān)。目前防控該病最常用的方法是消滅釘螺，人工培養(yǎng)釘螺對(duì)研究釘螺的生物學(xué)特性和篩選滅螺藥物具有重要意義。本文對(duì)釘螺的生物學(xué)特性和人工培養(yǎng)的方法進(jìn)行綜述。

1釘螺的生物學(xué)特性

1．1形態(tài)學(xué)

釘螺為水陸兩棲，常棲息于田間、池藻等淡水水域。它主要由螺殼和軟體兩部分組成，軟體部分的前部為頭、頸、足和外套膜，后部是內(nèi)臟；表面有縱肋者稱“肋殼釘螺”，殼長約10mm，寬約4mm。殼面光滑者稱為“光殼釘螺”，比肋殼釘螺稍小，長、寬分別為6mm和3mm，多見于山丘地區(qū)。釘螺形態(tài)學(xué)特點(diǎn)主要包括形態(tài)特征、解剖結(jié)構(gòu)等方面。釘螺早期的研究重點(diǎn)集中在釘螺內(nèi)外部的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，如螺殼形狀、螺肋的數(shù)目及厴核的旋數(shù)［2］，并以此來認(rèn)識(shí)與鑒別釘螺，如巴西釘螺被認(rèn)為是光殼釘螺的一種，螺殼黑色，螺殼外唇無隆起線，殼光滑有黃色“假眉”，厴與齒舌與湖北釘螺相同［3］。釘螺的形態(tài)特征是研究釘螺的分類、遺傳和進(jìn)化的基礎(chǔ)，分布于山區(qū)的光殼釘螺和分布于湖沼水網(wǎng)地區(qū)的肋殼釘螺生存條件不同。湖北釘螺具有遺傳多樣性，而且具有不同程度的遺傳變異［4］。石朝輝等［5］通過對(duì)湖北廟河上下游釘螺調(diào)查發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)地區(qū)釘螺分別為光殼釘螺和肋殼釘螺，上下游螺群的遺傳距離并無明顯差異。

1．2分類學(xué)

釘螺俗稱釘螺螄，為動(dòng)物界第二大動(dòng)物門－軟體動(dòng)物門腹足綱中的一類，有雌雄之分。早期對(duì)釘螺分類的研究主要是以釘螺形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)為依據(jù)的，自1913年宮入慶之助和鈴木稔在日本證實(shí)光殼釘螺為日本血吸蟲的中間宿主以來，對(duì)釘螺分類的依據(jù)主要是根據(jù)形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)，如螺殼、螺厴和螺肋數(shù)目及齒舌形態(tài)特征。美國Bartsh根據(jù)螺旋數(shù)、齒式將釘螺分為Oncomelania、Katayama和Schistomophora［6］。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)螺殼顏色、螺厴、齒舌等差異不大，認(rèn)為釘螺的分類以形態(tài)結(jié)構(gòu)為依據(jù)并不嚴(yán)謹(jǐn)［7－8］。近年來分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)釘螺分類的研究起到了重要作用。George等［9］通過對(duì)中國大陸不同地區(qū)、不同種群釘螺的同工酶進(jìn)行比較，再結(jié)合螺殼形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)將湖北釘螺再分成3個(gè)亞種：滇川亞種（O．h．robertsoni）、福建亞種（O．h．tangi）和湖北亞種（O．h．hupensis）。牛安歐等［10］利用單重復(fù)序列錨定PCR技術(shù)（SSR－PCR）將中國大陸7省的湖北釘螺分為4類。周藝彪等［11］采用微衛(wèi)星錨定PCR分子技術(shù)對(duì)19個(gè)種群釘螺的基因DNA進(jìn)行分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了中國大陸湖北釘螺分為滇川亞種、廣西亞種、福建亞種和指名亞種等4個(gè)亞種。

1．3遺傳學(xué)

釘螺的生物特征、地理分布以及日本血吸蟲和釘螺之間的相容性都與釘螺遺傳學(xué)特性密切相關(guān)。表觀遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)和景觀遺傳學(xué)的研究應(yīng)用在生物滅螺中起著不可替代的作用。早期，表觀遺傳學(xué)常用來作為釘螺分類依據(jù)，劉月英等［12－13］認(rèn)為中國大陸釘螺屬于一屬一種，世界各地釘螺作為同一種屬只有種下亞種和地理株之分，但種下具體如何分類尚未得到解決。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，釘螺種群同工酶譜的分析、DNA基因序列的研究進(jìn)一步得到發(fā)展。日本血吸蟲與釘螺之間的相容性主要取決于兩者之間的同工酶等位基因［14］，而且不同種群的釘螺對(duì)日本血吸蟲的相容性不同［15］。周曉農(nóng)等［16］研究了中國9省34個(gè)地區(qū)螺群的同工酶，結(jié)果表明釘螺種群間的變異程度較大，而同種群內(nèi)的變異較小，肋殼釘螺的遺傳變異分化程度小于光殼釘螺，且釘螺從喜馬拉雅山脈擴(kuò)散至世界各地，因環(huán)境變化，基因也發(fā)生了劇烈漂移。景觀遺傳學(xué)是在2003年由Manel［17］首次提出，其結(jié)合了景觀生態(tài)學(xué)和種群遺傳學(xué)的特點(diǎn)，意義在于研究物種微進(jìn)化與景觀環(huán)境之間的關(guān)系，為研究釘螺遺傳變異分化提供了新的研究方法［18］。崔斌等［19］采用微衛(wèi)星錨定技術(shù)對(duì)湖北松滋地區(qū)不同景觀環(huán)境下釘螺遺傳特性進(jìn)行分析，結(jié)果表明湖北釘螺種群間遺傳變異并不明顯，而釘螺個(gè)體間變異顯著。景觀遺傳學(xué)作為一門新興學(xué)科，將人類及其活動(dòng)納入了研究范疇，在理論和方法方面有很大的發(fā)展空間。

1．4生態(tài)學(xué)

釘螺繁殖、分布及擴(kuò)散等生態(tài)學(xué)特征與血吸蟲病的流行息息相關(guān)。釘螺生態(tài)學(xué)的研究對(duì)血吸蟲病的傳播和預(yù)防可以起到理論指導(dǎo)作用。釘螺的生長繁殖易受滅螺藥物和環(huán)境改變的影響，其分布密度與植被蓋度有關(guān)［20］。林丹丹等［21］對(duì)鄱陽湖的自然環(huán)境進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)植被總蓋度與釘螺分布成正比，總蓋度越高釘螺分布越廣。地形是影響釘螺分布重要的因素之一，楊慧等［22］對(duì)云南地形的考察，發(fā)現(xiàn)云南地形以山區(qū)為主，呈孤島性分布，擴(kuò)散不明顯，建議滅螺范圍應(yīng)以陽性釘螺分布地區(qū)為主，并適當(dāng)擴(kuò)大范圍。釘螺的擴(kuò)散方式主要以主動(dòng)擴(kuò)散和被動(dòng)擴(kuò)散為主，水流、光照強(qiáng)度、釘螺吸附能力以及水中障礙物均可影響釘螺的擴(kuò)散［23］。此外，自然因素和社會(huì)因素如水災(zāi)、水利工程建設(shè)及旅游開發(fā)等也可影響釘螺分布與擴(kuò)散。

1．5生理生化

釘螺的生理生化對(duì)研究滅螺藥物的作用機(jī)制以及滅螺效果具有重要意義。杜小華等［24］用不同濃度的水和乙醇提取物配置成不同濃度的羊躑躅溶液進(jìn)行滅殺釘螺實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示濃度不同的提取物處理釘螺后的滅殺率不同，其中以70％乙醇提取物滅殺釘螺的效果最佳。周康等［25］通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)瑞香狼毒同上述幾種藥物一樣對(duì)釘螺的主要能量代謝物質(zhì)糖原有較強(qiáng)的抑制作用，而且以濃度為70％乙醇提取物的效果最好。黃春蘭等［26］用硫酸、蒽酮比色法鑒定湖北釘螺各月份的肝、頭足部肌肉和整體軟體組織的糖原含量，結(jié)果表明整體軟體組織和肝的糖原含量隨著時(shí)間的推移而下降。吳明煜等［27］用不同濃度的蛇床子總香豆素處理液浸泡釘螺，在浸泡液處理的前96h內(nèi)，釘螺體內(nèi)糖原的含量隨著浸泡時(shí)間的延長而降低，說明蛇床子總香豆素可以影響釘螺的糖原含量。胡彥龍等［28］研究發(fā)現(xiàn)田皂角甙當(dāng)濃度超過0．80g／L時(shí)可以明顯降低釘螺體內(nèi)糖原含量，降低的幅度達(dá)12．49％～73．16％。劉金濤等［29］發(fā)現(xiàn)濃度大于0．85g／L的苦楝子可以降低釘螺內(nèi)的糖原含量，降低幅度為10．78％～69．94％。過氧化物酶、三磷酸腺苷酶、琥珀酸脫氫酶、乳酸脫氫酶是釘螺進(jìn)行有氧呼吸的關(guān)鍵酶，抑制這些酶的合成可以有效地殺滅釘螺。顧文彪等［30－31］用苦楝葉提取液浸泡釘螺發(fā)現(xiàn)三磷酸腺苷酶、琥珀酸脫氫酶和乳酸脫氫酶降低，而一氧化氮合成酶增高，一氧化氮合酶的升高可以使NO合成增加，破壞釘螺機(jī)體內(nèi)的線粒體氧化磷酸化，使能量合成受抑制，達(dá)到殺滅釘螺的效果。王萬賢等［32］分別采取樟樹的新鮮葉、莖皮和根皮調(diào)配成1％、0．5％、0．1％、0．05％等4個(gè)不同濃度的溶液處理釘螺，結(jié)果顯示釘螺體內(nèi)的過氧化物酶的活性隨著浸泡的時(shí)間延長活性降低，其中以根皮的效果最好，葉的效果較差，建議大量種植樟樹作為生態(tài)林可達(dá)到較好的抑螺效果。

2釘螺的人工培養(yǎng)研究

2．1釘螺螺卵的孵化和幼螺的生長

對(duì)于釘螺螺卵的孵化和幼螺的生長，主要的影響因素為溫度、水和食物。釘螺螺卵的正常孵化需要在水中或是濕潤的泥面上［33］，飼料以奶粉及復(fù)合動(dòng)物飼料為主，其中藻類喂養(yǎng)幼螺存活率較高，達(dá)90％以上，且生長良好［34－35］。田建國等［36］采用了收集螺卵恒溫孵化法、直接恒溫孵化法和自然狀態(tài)孵化法三種方法對(duì)釘螺螺卵進(jìn)行孵化，結(jié)果顯示泥土也可以影響釘螺螺卵的孵化。

2．2成螺的人工培養(yǎng)

成螺培養(yǎng)因?qū)嶒?yàn)?zāi)康牟煌覂?nèi)培養(yǎng)方法也不盡相同，常用室內(nèi)培養(yǎng)感染性釘螺是泥盤草紙飼養(yǎng)法［37］。成螺培養(yǎng)主要為感染性釘螺，其中毛蚴感染釘螺的比例至關(guān)重要，張聰?shù)龋?8］采用泥缽內(nèi)鋪細(xì)土泥法，按毛蚴與釘螺數(shù)量比為5：1、10：1、20：1三種不同比例進(jìn)行感染，結(jié)果顯示毛蚴感染的比例為10：1時(shí)，釘螺陽性感染率最高。

3結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞 行為遺傳學(xué)；數(shù)量遺傳學(xué)；分子遺傳學(xué)：基因：人格

分類號(hào) B845

1 引言

人格是一個(gè)人獨(dú)特精神面貌的整體反映，是需要、動(dòng)機(jī)、興趣、態(tài)度、價(jià)值觀、氣質(zhì)、性格、能力等多個(gè)方面的整合。它的形成和發(fā)展與遺傳因素息息相關(guān)。然而，人格的遺傳性究竟如何？到底哪些基因在起作用？它們又是如何起作用的？針對(duì)諸如此類的問題，行為遺傳學(xué)家們試圖為我們提供有效的解答，并由此形成了一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，即人格行為遺傳學(xué)研究。

人格行為遺傳學(xué)研究就是運(yùn)用行為遺傳學(xué)理論和方法來考察和揭示人格特征（包括人格障礙）和人格差異的遺傳基礎(chǔ)問題。它強(qiáng)調(diào)遺傳基因是塑造人格核心特征和造成人格個(gè)別差異的主要因素，但并不忽視環(huán)境的作用，甚至主張人格特征與人格差異是多種基因、多種環(huán)境以及基因與環(huán)境動(dòng)態(tài)交互作用的結(jié)果。早在19世紀(jì)中后期，英國心理學(xué)家高爾頓（Galton，F(xiàn).）就首先利用家譜法和雙生子法研究了人格差異的遺傳基礎(chǔ)。盡管他的研究因未將遺傳和環(huán)境區(qū)分開來而具有諸多局限，但它“為人類行為的變異范圍提供了檔案證明并且說明了行為變異存在遺傳基礎(chǔ)”（Plomin，DeFries，McClearn，& McGuffin，2008），是運(yùn)用行為遺傳學(xué)方法研究人格差異的先驅(qū)性嘗試。高爾頓之后的20世紀(jì)，人格的行為遺傳學(xué)研究因行為主義主流范式的盛行而長期遭到“冷遇”。前者強(qiáng)調(diào)人格的遺傳性，而后者堅(jiān)持環(huán)境論并認(rèn)為人格由社會(huì)化的習(xí)慣決定，兩者的矛盾在這種勢力不均的情勢下曾一度不可調(diào)和。

但近幾十年來，行為主義的逐漸衰落和現(xiàn)代生物學(xué)特別是分子生物學(xué)的飛速發(fā)展分別為人格的行為遺傳學(xué)研究提供了巨大發(fā)展空間和發(fā)展動(dòng)力，并使它由傳統(tǒng)的數(shù)量遺傳學(xué)取向發(fā)展到分子遺傳學(xué)取向。分子遺傳學(xué)取向是發(fā)端于20世紀(jì)初而到20世紀(jì)末才應(yīng)用于人格研究的一種新取向，它在研究方法和研究理念上都較數(shù)量遺傳學(xué)取向具有革命性突破，目前正以驚人的速度發(fā)展著。可以說，人格遺傳學(xué)研究進(jìn)入到分子遺傳學(xué)時(shí)代（Johnson，Penke，& Spinath，2011）。不過，兩種研究取向在基本思路方面各有特色，在具體研究方面都取得了很多有價(jià)值的成果，積極推動(dòng)了人格行為遺傳學(xué)研究的復(fù)興和發(fā)展。

2 數(shù)量遺傳學(xué)取向

人格的數(shù)量遺傳學(xué)（quantitative genetics）研究取向主張運(yùn)用雙生子研究、收養(yǎng)研究等設(shè)計(jì)來估計(jì)群體中遺傳因素對(duì)人格表現(xiàn)型方差的貢獻(xiàn)率，旨在用數(shù)量化的手段從宏觀上估計(jì)某種人格變異在多大程度上是由遺傳效應(yīng)引起的，并考察遺傳通過與環(huán)境交互作用或相關(guān)影響人格的方式以及這些效應(yīng)發(fā)生的具體情境。

2.1 人格遺傳率

數(shù)量遺傳學(xué)衡量人格遺傳性大小的核心指標(biāo)是遺傳率（heritability），即在某群體內(nèi)觀測到的人格總變異中能被遺傳變異解釋的百分比，它既可以揭示遺傳是否影響某種人格特征又可以指明這種影響達(dá)到何種程度。人格遺傳率可以用公式h2=Vg/Vp（其中h2代表人格遺傳率，Vg代表遺傳導(dǎo)致的人格變異，V。代表觀測到的人格總變異）來表示，數(shù)值在0～1之間，越接近于0，說明變異越少源于遺傳；越接近于1，說明變異越多源于遺傳。需要指出的是，遺傳率估計(jì)具有如下三個(gè)特點(diǎn)：第一，它具有群體特異性，僅僅適用于解釋樣本或群體的人格差異，而不適用于描述個(gè)體人格的遺傳性；第二，它假定遺傳因子和環(huán)境因子之間不存在相關(guān)或交互作用；第三，它會(huì)因測量方法和計(jì)算方法不同而有細(xì)微差別（郭永玉，2005；Larsen & Buss，2009）。

2.2 數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計(jì)

為了把基因和環(huán)境對(duì)人格差異的貢獻(xiàn)分離開來，數(shù)量遺傳學(xué)家采用了家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究等多種研究設(shè)計(jì)。家族研究是最早用于人格研究的行為遺傳學(xué)方法，但它不能將遺傳與共同環(huán)境的作用區(qū)分開來，因而不能得出準(zhǔn)確的遺傳率；雙生子研究是現(xiàn)代人格行為遺傳學(xué)研究最常用的一種有效方法，它在一定程度上克服了家族研究的缺陷，但它的等環(huán)境假設(shè)和代表性也往往令人擔(dān)憂：收養(yǎng)研究作為一種強(qiáng)有力的自然實(shí)驗(yàn)法，是“解開影響家族相似性的遺傳和環(huán)境源之結(jié)的最直接方法”，避免了雙生子研究中的等環(huán)境假設(shè)問題，提供了環(huán)境影響人格差異的最佳證據(jù)，但它也存在三個(gè)爭議，即代表性、生前環(huán)境影響和選擇性安置效應(yīng)（Plomin et al.，2008）。

鑒于以上三種方法各有其長處和不足，在過去的20多年中，數(shù)量遺傳學(xué)家已經(jīng)開始利用家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究的組合設(shè)計(jì)來研究人格。例如，研究分開撫養(yǎng)的同卵雙生子就把雙生子研究和收養(yǎng)研究各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了有效整合，并且分開撫養(yǎng)的同卵雙生子在某種人格特質(zhì)上的相關(guān)系數(shù)可以直接解釋為遺傳率的一個(gè)指標(biāo)（Larsen & Buss，2009）。另外，隨著離異和再婚現(xiàn)象增多而產(chǎn)生的繼親家庭研究，自然地綜合了家族研究與收養(yǎng)研究的優(yōu)勢，也是一種有趣和有效的組合研究設(shè)計(jì)。對(duì)多組比較的組合設(shè)計(jì)，甚至簡單的收養(yǎng)和雙生子研究，現(xiàn)代行為遺傳學(xué)通常采用模型擬合（model fitting）的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，即建立一個(gè)反映各種遺傳和環(huán)境因素對(duì)某種人格特質(zhì)貢獻(xiàn)大小的結(jié)構(gòu)方程模型，并將其與觀測到的相關(guān)進(jìn)行比較，從而估計(jì)出遺傳和環(huán)境的影響程度（郭永玉，2005）。

2.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

數(shù)量遺傳學(xué)取向的人格研究者利用上述設(shè)計(jì)主要對(duì)人格特質(zhì)、人格障礙以及態(tài)度與偏好的遺傳性問題進(jìn)行了考察。

2.3.1 人格特質(zhì)

數(shù)量遺傳學(xué)關(guān)于人格特質(zhì)的研究主要涉及人格的五大特征，即外傾性、宜人性、責(zé)任心、神經(jīng)質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)開放性，其中研究最充分的要數(shù)外傾性和神經(jīng)質(zhì)。多數(shù)數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，“大五”人格模型中的所有因素都具有中等大小的遺傳率，并且此研究結(jié)果在不同年齡段、不同性別以及不同文化背景的樣本群體中具有普遍一致性（saudino，1997；Loehlin，McCrae，Costa，& John，1998）。例如，兩項(xiàng)以雙生子為被試的研究表明，神經(jīng)質(zhì)和外傾性的遺傳率估計(jì)值分別為43%和52-54%（Wray，Birley，Sullivan，Visscher，& Martin，2007；Rettew，Rebollo-Mesa，Hudziak，Willemsen，& Boomsma，2008）。以往數(shù)量遺傳學(xué)對(duì)“大五”人格的研究通常都以正常人群為被試，最近許多研究開始關(guān)注異常人群“大五”人格的遺傳性問題。例如，Kendler，Myers和Reichborn-Kjennerud（2011）的研究表明，邊緣型人格障礙與“大五”人格中的神經(jīng)質(zhì)維度存在顯著的遺傳正相關(guān)，而與宜人性和責(zé)任心維度存在顯著的遺傳負(fù)相關(guān)。Hare等人（2012）的研究表明，躁郁癥患者人群“大五”人格的遺傳率（23%～32%）某種程度上低于正常人群的研究結(jié)果（40%～60%）。我們固然可以推測是異常人格影響了“大五”人格遺傳率的變化，但要得出確切的因果結(jié)論還需依賴未來數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)更加細(xì)致的綜合研究。

除“大五”人格外，研究者還對(duì)活動(dòng)水平（activity level）和“精神病”人格特質(zhì)的個(gè)別差異進(jìn)行了行為遺傳學(xué)分析。活動(dòng)水平是氣質(zhì)的一個(gè)組成元素，其個(gè)別差異出現(xiàn)于生命早期，并隨著時(shí)間推移在兒童身上表現(xiàn)出穩(wěn)定性。Spinath，Wolf，Angleitner，Borkenau和Riemann（2002）對(duì)300對(duì)雙生子的研究表明，活動(dòng)水平存在40%的遺傳率。“精神病”人格特質(zhì)包括權(quán)術(shù)主義、鐵石心腸、沖動(dòng)性不一致、無所畏懼、責(zé)備外化和壓力免疫等方面。Blonigen，Carlson，Krueger和Patrick（2003）對(duì)353名男性雙生子進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)所有這些“精神病”人格特質(zhì)都表現(xiàn)出中等或高等的遺傳率。

數(shù)量遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，盡管不同研究設(shè)計(jì)所得出的具體數(shù)值會(huì)有所不同，但一般的人格特質(zhì)都具有較高的遺傳率估計(jì)值（Krueger & Johnson，2008）。

2.3.2 人格障礙

數(shù)量遺傳學(xué)系統(tǒng)研究的人格障礙主要有精神分裂型人格障礙、強(qiáng)迫型人格障礙和邊緣型人格障礙。精神分裂型人格障礙具有輕微精神分裂樣癥狀，用個(gè)人訪談法和問卷法所做研究表明，它具有非常高的遺傳率（Kendler，Myers，Torgersen，Neale，& Reichbom-Kjennerud，2007）。強(qiáng)迫型人格障礙是一種神經(jīng)精神病狀態(tài)，以思想、情感、觀念以及行為的反復(fù)為典型癥狀，它所包含的五個(gè)因素即禁忌、污馳/清潔、疑慮、迷信/儀式和對(duì)稱/囤積的遺傳率位于24%和44%之間（Katerberg etal.，2010）。上述兩種人格障礙可能是精神機(jī)能障礙遺傳連續(xù)體的一部分，因?yàn)樗鼈兎謩e與精神分裂癥和強(qiáng)迫焦慮癥之間存在某種程度的遺傳重疊（Plomin et al.，2008）。邊緣型人格障礙是一種以心境反復(fù)無常、自我認(rèn)同感紊亂、情緒沖動(dòng)以及行為不穩(wěn)定等為主要表現(xiàn)的人格障礙，它很大程度上受遺傳基因影響。例如，對(duì)荷蘭、比利時(shí)和澳大利亞三個(gè)國家5000多名雙生子的數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，加性遺傳效應(yīng)（additive genetic effect）可以解釋42%的邊緣型人格障礙變異，而且這一結(jié)果具有跨性別和跨國別的一致性（Distel et al.，2008）。最近一項(xiàng)10年的雙生子縱向研究發(fā)現(xiàn)，邊緣型人格障礙特質(zhì)在14～24歲的各個(gè)年齡段都具有中等的遺傳率，且遺傳率有隨年齡增長而輕微上升的趨勢，而這些特質(zhì)的穩(wěn)定性和變化受遺傳因素高度影響，一定程度上也受非共享環(huán)境的影響（Bornovalova，Hicks，Iacono，& McGue，2009）。

2.3.3 態(tài)度與偏好

穩(wěn)定的態(tài)度和偏好通常被看作人格的一部分，并表現(xiàn)出廣泛的個(gè)體差異。數(shù)量遺傳學(xué)家對(duì)態(tài)度和偏好的遺傳性進(jìn)行了饒有趣味的考察。綜觀多數(shù)研究可知，態(tài)度的核心特征傳統(tǒng)主義具有中等的遺傳率。例如，一項(xiàng)明尼蘇達(dá)的雙生子研究表明，傳統(tǒng)主義的遺傳率為63%；一項(xiàng)對(duì)654名收養(yǎng)和非收養(yǎng)兒童的縱向研究表明，遺傳對(duì)保守態(tài)度具有重要影響，并且顯著的遺傳影響早在12歲時(shí)就已產(chǎn)生（Larsen & Buss，2009）。然而，并不是所有態(tài)度和信仰都表現(xiàn)出中等水平的遺傳率，這要因所研究的態(tài)度類型而異。例如，一項(xiàng)對(duì)400對(duì)雙生子的研究表明，對(duì)上帝的信仰、對(duì)宗教事務(wù)的參與以及對(duì)種族一體化的態(tài)度的遺傳率為零（Larsen&Buss，2009）。基因似乎也影響職業(yè)興趣或偏好。一項(xiàng)用修訂版的杰克遜職業(yè)興趣量表（JVIS）做的研究表明，34種職業(yè)興趣中有30種的遺傳率在37%和61%之間（schermer & Vernon，2008）。這表明，我們絞盡腦汁作出的職業(yè)選擇很大程度上受到我們從父母那里繼承的基因的影響。但值得我們注意的是，為什么有些態(tài)度和興趣具有較高的遺傳性，而有些態(tài)度和信仰的遺傳性不明顯甚至為零？或許未來的行為遺傳學(xué)研究能夠給出答案。

3 分子遺傳學(xué)取向

人格的分子遺傳學(xué)（molecular genetics）研究取向主張?jiān)贒NA水平上用基因測定方法研究特定基因?qū)θ烁癖憩F(xiàn)型的影響效應(yīng)，旨在超越傳統(tǒng)人格數(shù)量遺傳學(xué)研究僅停留在統(tǒng)計(jì)學(xué)層面考察遺傳率的局限，而從微觀層面直接鑒別對(duì)人格產(chǎn)生重要遺傳影響的具體基因或基因組合，以精確揭示人格特征（包括人格障礙）或人格差異的根本遺傳機(jī)制。

3.1 人格候選基因

已知人類基因具有數(shù)萬種之多，要想從中找出對(duì)人格起作用的特定基因是件困難的事情。況且，復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)并不簡單地遵循孟德爾的單基因遺傳定律，而是同時(shí)受作用幅度不完全相同而又相互協(xié)同和相互作用的多個(gè)基因的影響，這就又大大增加了確定這些基因的難度。因此，研究者不可能對(duì)所有基因都進(jìn)行考察，更多的是考察候選基因與人格的關(guān)系。人格候選基因（candidate gene）是被假定與某一人格特質(zhì)有關(guān)的基因，通常人們已了解其生物學(xué)功能和序列，它們可能是結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因或在生化代謝途徑中影響性狀表達(dá)的基因。研究者一般通過了解相關(guān)生理機(jī)制來確定人格的候選基因。例如，用于治療活動(dòng)過度的藥物常含有多巴胺，因而像多巴胺受體、多巴胺啟動(dòng)子和多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體這樣與多巴胺有關(guān)的基因便成為候選基因研究的目標(biāo)。我們通常缺乏哪些基因是人格候選基因的強(qiáng)假設(shè)，因此試圖將那些與具有生理作用的DNA標(biāo)記有關(guān)的基因與人格聯(lián)系起來的做法是很有道理的（張麗華，宋芳，鄒群，2006）。

3.2 研究策略

人格分子遺傳學(xué)研究者主要采用連鎖策略和關(guān)聯(lián)策略來尋找和鑒別對(duì)特定人格或行為特質(zhì)有廣泛遺傳影響的具體基因。連鎖策略（linkagestrategy）采取從行為水平到基因水平的“自上而下”的研究思路，它以攜帶某種人格特質(zhì)或障礙的家系為研究對(duì)象，對(duì)連續(xù)幾代人的DNA樣本進(jìn)行分析，以確定是否有對(duì)該人格特征影響較大的特定基因存在。由于研究者并無假定的候選基因，這種策略對(duì)定位單基因遺傳特質(zhì)的強(qiáng)效基因十分有效，但當(dāng)牽涉若干個(gè)作用較小的基因時(shí)它便不再那么有效。然而，大多數(shù)復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)往往牽涉多個(gè)微效基因，于是另一種較新的關(guān)聯(lián)策略（association strategy）便成為最常用的確定人格基因的策略。關(guān)聯(lián)策略采取由基因到行為的“自下而上”的研究思路，通過考察擁有某種特定基因（或等位基因）的個(gè)體比沒有該基因的個(gè)體在某種特定人格特質(zhì)上的得分是高還是低，來確定候選基因與人格或行為特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)情況，即一種可能的因果關(guān)系。關(guān)聯(lián)策略比連鎖策略更容易找到只有微弱效應(yīng)的特定基因，但系統(tǒng)性不夠強(qiáng)。

隨著人類基因組多態(tài)性研究以及SNP分型技術(shù)的發(fā)展，全基因組掃描（genome-wide scanning）逐漸成為一種標(biāo)志性的分子遺傳學(xué)人格研究策略（Strobel & Brocke，2011）。它主要包括對(duì)人格表現(xiàn)型的全基因組連鎖分析和全基因組關(guān)聯(lián)分析，先將人格表現(xiàn)型的相關(guān)位點(diǎn)定位于染色體某個(gè)區(qū)域，然后再進(jìn)行候選基因研究或連鎖不平衡分析，確定其具體基因位點(diǎn)。例如，一項(xiàng)用全基因組掃描做的研究表明，傷害回避與8p21染色體區(qū)域存在顯著相關(guān)（zohar et al.，2003）。

3.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

基因主要是通過大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)來影響人格的，因而參與調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的基因便成為主要的候選基因。在Cloninger等人的人格心理生物模型中，新穎性尋求（novelty-seeking）、傷害回避（harm-avoidance）和獎(jiǎng)賞依賴（reward-dependence）三種氣質(zhì)維度被假定分別與大腦調(diào)節(jié)不同類型刺激反應(yīng)的三種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)即多巴胺（dopamine）系統(tǒng)、5-羥色胺（serotonin）系統(tǒng)和去甲。腎上腺素（noradrenaline）系統(tǒng)相聯(lián)系。此類理論假設(shè)促使人格分子遺傳學(xué)研究者們主要從這三種神經(jīng)遞質(zhì)路徑考察了基因多態(tài)性與人格之間的關(guān)系。

3.3.1 多巴胺系統(tǒng)

多巴胺是腦部負(fù)責(zé)快樂和興奮的一種積極化學(xué)物質(zhì)，它的缺乏會(huì)促使個(gè)體積極尋求有效物質(zhì)或新異經(jīng)驗(yàn)以增加多巴胺釋放。到目前為止，人格研究中最早且最多關(guān)注的DNA標(biāo)記是位于第11號(hào)染色體短臂上的多巴胺D4受體基因（DRD4）。1996年，兩個(gè)獨(dú)立研究小組同時(shí)在《自然遺傳學(xué)》上報(bào)告了DRD4基因的3號(hào)外顯子中的48-bp VNTR多態(tài)性與新穎性尋求之間存在正相關(guān)，標(biāo)志著人格分子遺傳學(xué)研究的初步登場（Ebstein & Israel，2009）。其中，Ebstein領(lǐng)導(dǎo)的小組運(yùn)用三維人格問卷（TPQ）對(duì)124名猶太健康志愿者進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)長重復(fù)段DRD4等位基因?qū)π路f性尋求具有6%的解釋效應(yīng)，而未發(fā)現(xiàn)它與另外三個(gè)TPQ指標(biāo)（獎(jiǎng)賞依賴、傷害回避和堅(jiān)持性）有顯著關(guān)聯(lián)（Ebstein et al.，1996）；Beniamin領(lǐng)導(dǎo)的小組運(yùn)用大五人格量表修訂版（NEO-PI-R）對(duì)315名美國成人和兄弟姐妹進(jìn)行了預(yù)測測量，也發(fā)現(xiàn)擁有長重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體比擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體新穎性尋求水平顯著高，并且發(fā)現(xiàn)長重復(fù)段DRD4等位基因與NEO-PI-R量表的外傾性和責(zé)任心兩個(gè)維度顯著相關(guān)，而在其他三個(gè)維度即神經(jīng)質(zhì)、開放性和宜人性上未見此結(jié)果（Benjamin et al.，1996）。對(duì)于這兩種研究的結(jié)果可能的解釋是，擁有長重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體對(duì)多巴胺的相對(duì)缺乏反應(yīng)敏感，需要尋求外界新異經(jīng)驗(yàn)來增加多巴胺釋放，而擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體傾向于對(duì)腦中已經(jīng)存在的多巴胺作出高度反應(yīng)，無需尋求新異經(jīng)驗(yàn)便可使多巴胺含量達(dá)到適當(dāng)水平。

此后，一系列研究對(duì)DRD4基因與新穎性尋求這種人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了重復(fù)驗(yàn)證，但結(jié)果并不完全一致。兩項(xiàng)分別以德國人和日本人為被試的研究證實(shí)DRD4基因與新穎性尋求特質(zhì)之間的確存在顯著關(guān)聯(lián)（strobel，Wehr，Michel，&Brocke，1999；Tomitaka et al.，1999）；Burt等人對(duì)明尼蘇達(dá)137個(gè)雙生子家庭所做的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因與新穎性尋求測量指標(biāo)之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Bun，McGue，Iacono，Comings，&MacMurray，2002）；Ekelund等人則得出了與1996年研究相反方向的結(jié)果，即在新穎性尋求水平較高的群體中，2次和5次重復(fù)等位基因而非7次重復(fù)等位基因的頻率更高（Ekelund，Lichtermann，Jarvelin，& Pelmnen，1999）。除此之外，有些研究還發(fā)現(xiàn)DRD4基因與其他人格候選基因存在聯(lián)合效應(yīng)。一項(xiàng)關(guān)于1歲新生兒對(duì)新異事物反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因中的48-bp VNTR與5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（5-HTT）中的一種多態(tài)性存在聯(lián)合效應(yīng)（Lakatos et al.，2003）。之所以會(huì)出現(xiàn)如此多樣的研究結(jié)果，可能與樣本大小、被試特點(diǎn)（年齡、性別和種族文化等）、測量工具、研究設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。例如，分組方法不同所得研究結(jié)果就會(huì)有很大差異（Tsuchimine et al.，2009）。不管怎樣，這都有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

除DRD4基因外，研究者還對(duì)多巴胺系統(tǒng)中的其他人格候選基因進(jìn)行了考察，如多巴胺D2受體基因（DRD2）、多巴胺D3受體基因（DRD3）、多巴胺D5受體基因（DRD5）以及多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（DATl）等。一項(xiàng)用多種人格測驗(yàn)所做的研究表明，DRD2基因的-141C插入/缺失多態(tài)性與卡氏人格量表（KSP）測量的冷漠以及北歐大學(xué)人格量表（SSP）測量的自信缺乏之間存在關(guān)聯(lián)（JSnsson et al.，2003，），而利用氣質(zhì)性格量表（TcI）對(duì)被試所做的一項(xiàng)研究表明，-141C插入/缺失多態(tài)性和DRD2/ANKK1基因的TaqlA多態(tài)性與人格特質(zhì)之間可能并非存在直接強(qiáng)相關(guān)，而是在DRD2基因與ANKKl基因的交互作用條件下才對(duì)人格產(chǎn)生影響（Tsuchimine et al.，2012）。在一個(gè)由862名個(gè)體組成的樣本中發(fā)現(xiàn)DRD3基因與神經(jīng)質(zhì)和行為抑制存在關(guān)聯(lián)，而當(dāng)該樣本擴(kuò)大到1465人時(shí)這種關(guān)聯(lián)未得到驗(yàn)證（Henderson et al.，2000）。有研究表明，DRD5基因可能與人格的持續(xù)性發(fā)展有關(guān)（Vanyukov，Moss，Kaplan，Kirillova，&Tarter，2000）。由于發(fā)現(xiàn)DAT1基因與具有某些新穎性尋求特征的注意缺陷多動(dòng)癥（ADHD）存在關(guān)聯(lián)（Jorm et al.，2001，），有人用極端分?jǐn)?shù)個(gè)體為被試考察了DATl基因與新穎性尋求之間的關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明這種效應(yīng)只在女性被試身上有所顯現(xiàn)（van Gestel et al.，2002）。

3.3.2 5-羥色胺系統(tǒng)

5-羥色胺作為一種生物胺，對(duì)于人類的攻擊性、抑郁、焦慮、沖動(dòng)、幸福感等情緒情感具有重要調(diào)控作用。此系統(tǒng)中最經(jīng)常被研究的人格候選基因是5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（5-HTT），該基因越長釋放和回收5-羥色胺的效率越高，已有許多研究考察了它與傷害回避等焦慮類人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。5-HTT基因具有兩種多態(tài)性：5-HTT基因連鎖的多態(tài)性區(qū)域（5-HTTLPR）和5-HTT基因2號(hào)內(nèi)含子中的VNTR多態(tài)性，其中人格研究關(guān)注最多的是5-HTTLPR。

1996年的一項(xiàng)經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因攜帶者較長5-HTTLPR等位基因攜帶者在神經(jīng)質(zhì)和傷害回避維度上的表現(xiàn)水平更高（Lesch et al.，1996）。功能性磁共振成像表明，攜帶一個(gè)或兩個(gè)短5-HTTLPR等位基因復(fù)本的個(gè)體在對(duì)恐怖刺激的反應(yīng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的杏仁核神經(jīng)元活動(dòng)（Harid et al.，2002）。這種由遺傳導(dǎo)致的杏仁核對(duì)情緒刺激的興奮性差異支持了該結(jié)論。不過，也有一些其他研究并未發(fā)現(xiàn)此種關(guān)聯(lián)（Flory et al.，1999；Tsai，Hong，& Cheng，2002）。還有一些研究得出了相反結(jié)果。例如，使用極端得分個(gè)體做的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因在低傷害回避群體中比在高傷害回避群體中出現(xiàn)的頻率更高（van Gestel et al.，2002）。2004年的一份元分析指出。這種可重復(fù)性的缺乏很大程度上是由于樣本量過小以及所使用的量表不同而導(dǎo)致（Sen，Burmeister，& Ghosh，2004）。分析者發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用大五人格量表測量的神經(jīng)質(zhì)與5-HTTLPR有顯著關(guān)聯(lián)，而運(yùn)用氣質(zhì)性格量表測量的傷害回避與5-HTTLPR不存在任何顯著關(guān)聯(lián)。2008年的另一份元分析也得出了類似結(jié)論（Munaf6 et al.，2008）。然而，使用NEO-PI-R量表對(duì)4000多名被試進(jìn)行的一項(xiàng)大型研究發(fā)現(xiàn)，5-HTTLPR與神經(jīng)質(zhì)或其各維度（焦慮，抑郁，憤怒，敵意，自我意識(shí)，沖動(dòng)。易受傷害性）之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Terracciano etal.，2009）。近年來，有研究者發(fā)現(xiàn)，與其雜合子同伴或短等位基因的純合子同伴相比，具有長5-HTLPR等位基因的純合子個(gè)體通常更關(guān)注積極情感畫面，而選擇性地回避一同呈現(xiàn)的消極情感畫面（Fox，Ridgewell，& Ashwin，2009）。這表明他們通常更加樂觀。使用信息加工眼動(dòng)跟蹤評(píng)估法進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTLPR等位基因攜帶者在視覺上更加偏愛積極場景而回避消極場景，長5-HTLPR等位基因的純合子個(gè)體更加無偏地看待情緒場景（Beevers，Ellis，Wells，& McGeary，2009）。這表明，短5-HTLPR等位基因攜帶者可能比長等位基因純合子個(gè)體對(duì)環(huán)境中的情緒信息更加敏感。對(duì)于5-HTLPR與人格特質(zhì)之間關(guān)系的這些看似不一致的結(jié)論，還有待進(jìn)一步研究確證。此外，一項(xiàng)最新研究顯示，5-HTLPR與Val66Met兩種多態(tài)性對(duì)傷害回避存在顯著交互作用（Ariaset al.，2012）。

除5-HTT基因外，研究者還對(duì)5-羥色胺系統(tǒng)中的另外兩個(gè)人格候選基因5-羥色胺2A受體基因（5-HT2A）和5-羥色胺2C受體基因（5-HT2C）進(jìn)行了考察。有研究者在雙極性精神障礙患者和健康控制組群體中檢驗(yàn)了5-HT2A的1號(hào)外顯子中的一種單核苷酸多態(tài)性與傷害回避維度之間的關(guān)聯(lián)，但是沒有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Blairy et al.，2000）。還有研究者以健康日本人為樣本對(duì)5-HT2A的5種單核苷酸多態(tài)性進(jìn)行了考察，沒有發(fā)現(xiàn)它們與氣質(zhì)性格量表的任何維度存在關(guān)聯(lián)（Kusumi et al.，2002）。就5-HT2C與人格的關(guān)系而言，研究者發(fā)現(xiàn)5-HT2C中的一個(gè)點(diǎn)突變與三維人格問卷的獎(jiǎng)賞依賴維度和堅(jiān)持性維度存在關(guān)聯(lián)，并且DRD4與5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴存在顯著交互效應(yīng)（Ebstein et al.，1997）。然而，后來的一項(xiàng)重復(fù)性研究發(fā)現(xiàn)，5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴不存在主效應(yīng)，但DRD4與5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴確實(shí)存在顯著交互效應(yīng)（Kühn et al.，1999）。

3.3.3 去甲腎上腺素系統(tǒng)

在人格的分子遺傳學(xué)研究中，人們對(duì)去甲腎上腺素系統(tǒng)的關(guān)注遠(yuǎn)不及對(duì)多巴胺系統(tǒng)和5-羥色胺系統(tǒng)的關(guān)注多，但也取得了一些研究成果。有研究以健康被試為樣本，考察了去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體（NET）的一種外顯子限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）與氣質(zhì)性格量表中各維度之間的關(guān)系，但沒有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Samochowiec et al.，2001）。不過，另一項(xiàng)以朝鮮人為被試的研究表明，去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體的T-182C基因多態(tài)性與氣質(zhì)性格量表的獎(jiǎng)賞依賴維度存在顯著關(guān)聯(lián)（Ham，Choi，Lee，Kang，& Lee，2005）。有研究表明，在中國人被試中，αla腎上腺素受體基因（ADRAlA）和0c2a腎上腺素受體基因（ADRA2A）的多態(tài)性與三維人格問卷各維度之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Tsai，Wang，& Hong，2001）。而之前的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ADRA2A的一種常見單核苷酸多態(tài)性與易怒性、敵對(duì)性和沖動(dòng)性諸測量值之間的確存在某些關(guān)聯(lián)（comings et al.，2000）。關(guān)于去甲腎上腺素系統(tǒng)的諸候選基因與人格之間關(guān)系的研究，有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 總結(jié)與展望

行為遺傳學(xué)通過數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)兩條取徑對(duì)人格遺傳性問題進(jìn)行了不同層次的詳細(xì)探索，取得了較為豐富的研究成果，推進(jìn)了我們對(duì)人格遺傳程度和遺傳機(jī)制的深刻認(rèn)識(shí)，也有利于促進(jìn)人格研究的科學(xué)化。人格行為遺傳學(xué)研究的兩類取向各具優(yōu)勢和不足。數(shù)量遺傳學(xué)取向借助生態(tài)研究設(shè)計(jì)從宏觀上估計(jì)遺傳變異對(duì)人格差異的解釋程度，資料獲取經(jīng)濟(jì)簡單、技術(shù)要求低，并且結(jié)果解釋相對(duì)容易，但它無法確切地告訴我們究竟哪些基因或多態(tài)性導(dǎo)致了人格差異以及具體作用過程如何（Parens，2004），對(duì)研究設(shè)計(jì)和被試取樣的依賴性較強(qiáng)，況且面對(duì)遺傳與環(huán)境實(shí)際存在相關(guān)或交互作用的不爭事實(shí)，遺傳率的解釋意義往往遭到質(zhì)疑（Lerner，2011）。分子遺傳學(xué)取向擺脫了數(shù)量遺傳學(xué)取向存在的諸多不足，可以從DAN水平精確細(xì)微地探知造成人格障礙或差異的特定基因及其作用機(jī)制，但研究程序繁瑣復(fù)雜，對(duì)新興生物技術(shù)要求較高，在人格候選基因的選擇上帶有推測性，迄今為止尚未產(chǎn)生符合最初預(yù)期的可重復(fù)的實(shí)質(zhì)性人格研究成果（McClellan & King，2010）。除此之外，兩類研究取向還存在諸多共同的問題：一是受測量手段限制，對(duì)被試自陳報(bào)告依賴性高，往往會(huì)造成某些人格特質(zhì)在防衛(wèi)或偽裝心理作用下被隱藏；二是由于研究設(shè)計(jì)和技術(shù)、被試取樣、人格和基因自身復(fù)雜性以及環(huán)境與基因的交互作用等原因，研究結(jié)果的可重復(fù)性不高（Kim & Kim，2011）；三是受過去百余年消極心理學(xué)研究傳統(tǒng)的影響，所研究的對(duì)象主要是精神分裂癥、抑郁癥、多動(dòng)癥等病理人群（張文新，王美萍，曹叢，2012），缺乏對(duì)健康人群積極人格品質(zhì)的遺傳研究；四是研究成果的現(xiàn)實(shí)利用率低，未能把研究所得成果及時(shí)有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)效益。

鑒于人格行為遺傳學(xué)研究所存在的諸多問題，未來研究應(yīng)特別注意以下五個(gè)方面：

（1）強(qiáng)調(diào)兩種研究取向的有機(jī)結(jié)合，在數(shù)量遺傳設(shè)計(jì)中加入對(duì)特定基因型的直接測量。這兩種研究取向各有優(yōu)缺，可以相互彌補(bǔ)，況且分子遺傳學(xué)的許多工作需用傳統(tǒng)數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境與遺傳因素來完成。未來研究可以在數(shù)量遺傳設(shè)計(jì)中加入對(duì)特定基因型的直接測量，例如，可以先用數(shù)量遺傳學(xué)方法確定某種人格特征是否具有遺傳性以及遺傳到什么程度，然后再用分子遺傳學(xué)方法從根本上細(xì)微探究影響人格的具體基因及其作用方式。

（2）注重多學(xué)科和多范式的有效整合。人格的行為遺傳學(xué)研究是一項(xiàng)綜合性很高的困難工作，涉及遺傳學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和社會(huì)學(xué)等多門學(xué)科，因此需要在更廣泛的視野下進(jìn)行多學(xué)科的整合研究。人格的遺傳機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，靠單一研究工具（如自陳問卷）或研究范式很難獲得理想結(jié)果，今后應(yīng)在傳統(tǒng)研究范式的基礎(chǔ)上綜合采用腦成像、誘發(fā)電位、前脈沖抑制和計(jì)算機(jī)博弈模型等一些新的研究范式，從多個(gè)角度綜合考察和相互印證人格與基因的關(guān)系，從而彌補(bǔ)由自陳報(bào)告帶來的弊端，同時(shí)克服可重復(fù)性低的問題。

（3）擴(kuò)大對(duì)健康人群積極人格品質(zhì)的研究。未來人格行為遺傳學(xué)研究不僅要研究病理人群的消極人格品質(zhì)，而且更要研究正常人群甚至超常人群的積極人格品質(zhì)，探究它們的遺傳性及分子作用機(jī)制，為積極人格品質(zhì)的培養(yǎng)提供遺傳學(xué)依據(jù)。

篇5

關(guān)鍵詞：基因組編輯；CRISPR-Cas9；豬；基因功能；網(wǎng)絡(luò)調(diào)控

中圖分類號(hào)：R34；S828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）24-6510-07

最新的CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）分類表將其描述為三大類型和多個(gè)亞型，結(jié)合生物化學(xué)與分子遺傳學(xué)方法揭示了不同CRISPR-Cas（CRISPR associated protein）類型的特征[1]，其中II型系統(tǒng)Cas9比其他更為簡便。基于CRISPR-Cas9系統(tǒng)的作用原理，研究人員模擬細(xì)菌的成熟crRNA和tracrRNA，在體外人工合成gRNA（guide RNA），同樣可以達(dá)到特異地切割靶標(biāo)DNA，從而將該系統(tǒng)簡化成核酸酶Cas9和人工合成的sgRNA兩個(gè)組分，在靶標(biāo)位點(diǎn)導(dǎo)致所期望的插入、刪除或替換，由此開創(chuàng)了新型基因編輯技術(shù)，這是該系統(tǒng)的“基因工程功能”。更進(jìn)一步地，通過點(diǎn)突變得到缺乏核酸酶活性的Cas9突變體，命名為dCas9。突變的dCas9可在gRNA的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)與DNA結(jié)合，但不能切割DNA。而dCas9具有融合異源模塊的結(jié)構(gòu)域，利用dCas9這3點(diǎn)特性，將其與一系列具有功能的異源模塊融合，實(shí)現(xiàn)不同研究目的：轉(zhuǎn)錄激活與抑制、探索未知基因及其調(diào)控元件的功能、全基因組掃描等，這是該系統(tǒng)的“基因調(diào)控功能”。不論是基因工程/基因調(diào)控，其工作過程是相同的：gRNA通過序列互補(bǔ)原則將核酸酶帶到基因組特定位點(diǎn)，使其與靶標(biāo)結(jié)合。不過，基因工程與基因調(diào)控是利用Cas9蛋白的不同形式，包括野生型Cas9與人工突變的dCas9蛋白，以實(shí)現(xiàn)各自目的[2，3]。該技術(shù)能夠快速地構(gòu)建遺傳改造的動(dòng)物，使得在過去要花費(fèi)數(shù)月或數(shù)年的工作現(xiàn)在只需幾周完成。CRISPR技術(shù)與PCR技術(shù)類似，正在給生物工程研究帶來革命性的改變，從各個(gè)方面影響著生命科學(xué)的發(fā)展[4]。目前基因組編輯CRISPR-Cas中也主要是應(yīng)用Cas9系統(tǒng)，下面簡稱“Cas9系統(tǒng)”。

2013年初以來，Cas9系統(tǒng)的快速創(chuàng)新及其拓展應(yīng)用，使其成為可替代ZFN和TALEN的第三代基因組編輯工具。2013年Science雜志將Cas9系統(tǒng)選為年度十大突破之一（亞軍）；2014年美國加州大學(xué)伯克利分校生物化學(xué)家Doudna博士和德國的Charpentier博士因此共同獲得了美國硅谷“科技突破獎(jiǎng)”與“阿爾珀特獎(jiǎng)”；2015年被Science雜志評(píng)選為年度十大突破之首；2016年具有小諾貝爾獎(jiǎng)之稱的蓋爾德納國際獎(jiǎng)授予了三位科學(xué)家：Doudna，Charpentier和麻省理工學(xué)院的張鋒三位博士。幾大公司看好Cas9系統(tǒng)的成果商業(yè)化前景。Editas Medicine、Intellia Therapeutics和CRISPR Therapeutics等公司已經(jīng)收到數(shù)億美元的投資。例如，2015年比爾?蓋茨等大佬宣布為促進(jìn)基因編輯技術(shù)的蓬勃發(fā)展，共投資1.2億美元參與基因編輯公司 Editas Medicine的B輪融資，Cas9先驅(qū)之一張鋒是該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人。Editas Medicine計(jì)劃于2017年采用基因編輯療法對(duì)先天性黑蒙癥進(jìn)行臨床試驗(yàn)，這是一種罕見的視網(wǎng)膜疾病，基因突變可能導(dǎo)致眼睛中的感光細(xì)胞逐漸消失。據(jù)麻省理工W院Broad研究所網(wǎng)站最新報(bào)道，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)巨頭杜邦（DuPont）公司宣布對(duì)Caribou Sciences公司進(jìn)行投資，且將獲得其專利在農(nóng)作物使用的獨(dú)家授權(quán)。而Caribou Sciences是Cas9技術(shù)首創(chuàng)之一Doudna博士實(shí)驗(yàn)室的附屬公司。目前，杜邦公司正在溫室中種植Cas9編輯的玉米、大豆、水稻和小麥，期望在5～10年內(nèi)出售Cas9技術(shù)的產(chǎn)品。位于明尼蘇達(dá)州圣保羅的動(dòng)物生物科技公司Recombinetics正在開發(fā)同類動(dòng)物，包括無須抑制牛角生長的牛和不需要被的豬。2016年6月底，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）顧問委員會(huì)批準(zhǔn)了一項(xiàng)申請：利用Cas9系統(tǒng)強(qiáng)化依賴于患者T細(xì)胞（一種免疫細(xì)胞）的癌癥療法。由于其易用性和通用性，Cas9已經(jīng)被世界各地的實(shí)驗(yàn)室用來改寫基因組和重塑細(xì)胞，其在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用是無窮無盡的，它將開啟該行業(yè)新一波的產(chǎn)品浪潮和利益追逐。根據(jù)瑞士洛桑附近的咨詢機(jī)構(gòu)IPStudies介紹，全球已有超過860項(xiàng)CRISPR專利，平均每天新增加一項(xiàng)專利。世界許多遺傳學(xué)家和生化學(xué)家普遍認(rèn)為，Cas9系統(tǒng)可對(duì)所有的生物進(jìn)行改造，這是一項(xiàng)可改變生命未來的偉大技術(shù)，當(dāng)然，該技術(shù)也面臨許多倫理挑戰(zhàn)。

1 CRISPR-Cas9系統(tǒng)的拓展性應(yīng)用研究

最初的Cas9只能實(shí)現(xiàn)剪切的基因工程功能（CRISPR1.0版本）。每次只能執(zhí)行一種功能的dCas9是CRISPR2.0。現(xiàn)在研究人員將突變dCas9蛋白與一系列具有功能的異源模塊融合，成為能夠執(zhí)行多重功能的CRISPR3.0。這種平臺(tái)能夠執(zhí)行復(fù)雜的程序，適用于研究基因網(wǎng)絡(luò)機(jī)理和更深入探討復(fù)雜性狀/疾病[5]。

1.1 同時(shí)激活多基因表達(dá)/同時(shí)抑制多基因

Chavez等[2]設(shè)計(jì)了三方轉(zhuǎn)錄激活子（VP64-p65-Rta）融入dCas9，可探討一連串基因回路對(duì)生物過程（比如組織發(fā)育或疾病發(fā)生）的影響，也可以精確指導(dǎo)干細(xì)胞分化，生成再生醫(yī)學(xué)所需的移植器官。Konermann等[6]應(yīng)用改造后的Cas9系統(tǒng)成功激活了十個(gè)基因，包括長非編碼RNA（LncRNA）。這些基因轉(zhuǎn)錄效率得到了兩倍以上的增長，該研究的意義在于，人們可以用這一技術(shù)在活細(xì)胞中有效啟動(dòng)任何基因表達(dá)[7]。Cas9系統(tǒng)已被成功地用于同時(shí)干擾小鼠2個(gè)基因和敲除猴與蠶的兩個(gè)基因[8，9]。多位點(diǎn)編輯將促進(jìn)多方面研究，包括上位效應(yīng)的檢測和基因組中物理距離非常接近的多基因操作。Ma等[10]同時(shí)靶向基因家族的多成員（多至8個(gè)位點(diǎn)），突變率平均為85.4%。Zalatan等[11]應(yīng)用架RNA（scaffold RNA，scRNA），成功在酵母中重新定向了一個(gè)復(fù)雜的多分支的代謝通路，其中一些基因被激活，另一些基因被抑制（CRISPRa/i）。多基因的組合控制可以幫助人們靈活操縱細(xì)胞中的通路，例如，改寫細(xì)胞命運(yùn)或者設(shè)計(jì)代謝通路。Cheng等[5] 報(bào)道其CRISPR 3.0版本是Casilio，該系統(tǒng)可結(jié)合多個(gè)蛋白模塊，包括基因激活、基因抑制、染色體熒光標(biāo)記、組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶等，以實(shí)現(xiàn)不同的目的。

1.2 運(yùn)用Cas9實(shí)施表觀遺傳學(xué)編輯

Kearns等[12]報(bào)道dCas9-組蛋白脫甲基酶LSD1 在鼠胚胎干細(xì)胞中靶向轉(zhuǎn)錄因子Oct4的遠(yuǎn)端增強(qiáng)子，抑制Oct4轉(zhuǎn)錄并失去多能性。許多酶能以不同的機(jī)制催化DNA去甲基化，其中，TET（Ten-Eleven Translocation dioxygenase）雙加氧酶家族有3個(gè)成員：TET1、TET2和TET3，催化的5-甲基胞嘧啶氧化，可啟動(dòng)DNA的去甲基化。Xu等[13]首先向傳統(tǒng)sgRNAs中插入兩個(gè)拷貝的噬菌體MS2 RNA元件，構(gòu)建了修飾后的sgRNA2.0，這有利于Tet1催化結(jié)構(gòu)域（TET-CD），與dCas9或MS2外殼蛋白融合，以靶向基因位點(diǎn)。結(jié)果證明，dCas9/sgRNA2.0指導(dǎo)的去甲基化系統(tǒng)能有效地將靶基因去甲基化，可顯著上調(diào)靶基因的轉(zhuǎn)錄，包括RANKL、MAGEB2或MMP2，而且這結(jié)果與它們啟動(dòng)子中相鄰的CpG島的DNA去甲基化密切相關(guān)。類似的工作與結(jié)果也由Choudhury等[14]報(bào)道于模式抑癌基因BRCA1啟動(dòng)子。這些結(jié)果不僅可以幫助我們理解在特定背景中DNA甲基化如何調(diào)節(jié)基因表達(dá)的機(jī)制，而且也使我們能夠控制基因表達(dá)與功能，并帶來潛在的臨床效益。表觀遺傳效應(yīng)模塊的匯總詳見文獻(xiàn)[15]。

1.3 運(yùn)用Cas9開展高通量全基因組遺傳學(xué)篩選

全基因組 CRISPR 篩選克服了傳統(tǒng)遺傳篩選的缺點(diǎn)，可應(yīng)用于幾乎任何細(xì)胞系和任何遺傳背景下的篩選[16]。應(yīng)用其進(jìn)行遺傳篩選的基礎(chǔ)是蛋白Cas9修飾后的多種形式融合和sgRNA文庫。構(gòu)建Cas9高通量篩選的文庫有兩種：陣列文庫和混合文庫。（1）細(xì)胞系中開展遺傳學(xué)篩選。Wong等[17]創(chuàng)建了Cas9與CombiGEM結(jié)合的平臺(tái)技術(shù)，可展望，該平臺(tái)有著廣泛的應(yīng)用前景，加速系統(tǒng)鑒定控制人類疾病表型的遺傳組合，并轉(zhuǎn)化到新藥物組合的發(fā)現(xiàn)。（2）體內(nèi)開展遺傳學(xué)篩選。Ma等[18]將活化誘導(dǎo)胞嘧啶核苷脫氨酶（AID）與dCas9融合成為dCas9-AIDx，在慢性粒細(xì)胞中靶標(biāo)BCR-ABL，鑒定了賦予細(xì)胞伊馬替尼抗性的已知突變和新突變。Zhu等[19]開發(fā)了配對(duì)的gRNAs（pgRNAs），產(chǎn)生大片段缺失，應(yīng)用這種高通量方法確定了51條功能性的lncRNAs，并驗(yàn)證了其中的9個(gè)。該方法使科學(xué)家們能夠快速識(shí)別哺乳動(dòng)物非編碼元件的功能。

1.4 光遺傳學(xué)加CRISPR調(diào)控基因表達(dá)與靶DNA切割

東京大學(xué)和杜克大學(xué)基于光誘導(dǎo)的CRY2（色素）和CIB1（蛋白），開發(fā)出相似的光遺傳學(xué)+CRISPR系統(tǒng)，其目的是利用光來開啟和關(guān)閉基因表達(dá)，同時(shí)賦予時(shí)空控制和可逆性[20-22]。

1.5 通過熒光標(biāo)記的dCas9對(duì)DNA實(shí)施標(biāo)記

Deng等[23]w外構(gòu)建“dCas9/熒光素”復(fù)合物作為探針，可視化基因組位點(diǎn)完全沒有引起DNA變性，稱為Cas9介導(dǎo)的熒光原位雜交（CASFISH）。dCas9/sgRNA能夠在近著絲粒區(qū)、著絲粒、G富集端粒和編碼基因等位點(diǎn)快速而有效地進(jìn)行重復(fù)DNA元件標(biāo)記，也適用于初生組織切片的檢測。這種技術(shù)具有快速、有效、破壞性較少與成本低的特征，為基礎(chǔ)研究和遺傳學(xué)診斷增加了一種非常有潛力的工具。

1.6 CRISPR-Cas9系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)基因工程和基因調(diào)控的雙重功能

Kiani等[24]開發(fā)了Cas9系統(tǒng)一個(gè)新策略，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)基因組工程和基因調(diào)控的雙重功能。其使用經(jīng)過改造的gRNA和Cas9蛋白，在切割特定基因的同時(shí)調(diào)控其他基因的表達(dá)。這一技術(shù)大大增強(qiáng)了基因組編輯和基因調(diào)控的功能性，幫助我們進(jìn)一步操縱細(xì)胞，以揭示重要生命過程背后的復(fù)雜機(jī)理，比如，癌癥耐藥性和干細(xì)胞分化，或者幫我們設(shè)計(jì)更高級(jí)的人工基因回路。更進(jìn)一步地，雙重功能Cas9可以促進(jìn)基因工程菌株（例如大腸桿菌）大規(guī)模生產(chǎn)化合物和燃料。

1.7 多順反子基因

Xie等[25]將tRNA與gRNA結(jié)合起來，開發(fā)合成了一個(gè)多順反子基因，以提高Cas9系統(tǒng)的靶向能力和多重編輯效率，能夠在水稻中高效實(shí)現(xiàn)多重基因組編輯和染色體片段刪除（可達(dá)到100%）。Qi等[26]設(shè)計(jì)多個(gè)tRNA-gRNA單元，在玉米中的研究表明，該系統(tǒng)不僅增加靶向位點(diǎn)數(shù)目，也能更有效和準(zhǔn)確地缺失染色體片段，這對(duì)基因功能的完全消除特別是lncRNAs的研究很重要。同時(shí)還表明，在一個(gè)表達(dá)盒中可容納多達(dá)四個(gè)tRNA-gRNA單元，用來修飾同一基因家族中的不同成員或同一代謝途徑中的不同調(diào)控基因。

1.8 Cas9系統(tǒng)應(yīng)用于多能干細(xì)胞

誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）可無限地自我更新，而不會(huì)喪失分化成所有細(xì)胞類型的能力，且繞過了免疫排斥的障礙。iPSCs在再生醫(yī)學(xué)中具有良好的前景，是用于致病突變原位校正的一種理想細(xì)胞群。將CRISPR應(yīng)用到iPSCs中為糾正遺傳缺陷疾病開辟了一條新途徑，因?yàn)閕PSCs很難采用傳統(tǒng)的基因打靶策略進(jìn)行操作，尤其是蛋白質(zhì)介導(dǎo)的基因組編輯方法[27-30]。

1.9 染色體大片段和lncRNA編輯

Shechner等[31]介紹了以CRISPR-Cas9為基礎(chǔ)的基因組靶向技術(shù)展示：CRISPR-Display（CRISP-Disp），將gRNA-ncRNA融合，能將大片段非編碼RNA帶到特定DNA位點(diǎn)，同時(shí)不影響dCas9的功能。CRISP-Disp系統(tǒng)可容納約4.8 kb的RNA結(jié)構(gòu)域，這相當(dāng)于天然lncRNA的長度。除了lncRNA以外，研究人員還對(duì)各種天然和人工非編碼RNA進(jìn)行了測試，表明gRNA可以偶聯(lián)多個(gè)非編碼RNA結(jié)構(gòu)域，這些結(jié)構(gòu)域可同時(shí)且獨(dú)立起作用。CRISP-Disp可用來解決如下問題：一個(gè)lncRN段是如何調(diào)控基因表達(dá)的？是這個(gè)片段的轉(zhuǎn)錄本在起作用，還是它本身的序列在起作用？揭示lncRNA在表觀遺傳學(xué)修飾、染色質(zhì)重塑或者轉(zhuǎn)錄調(diào)控中做出的貢獻(xiàn)。該系統(tǒng)除了研究非編碼RNA機(jī)理外，對(duì)合成生物學(xué)來說，CRISP-Disp的靈活性、模塊化和多重化特性是很有吸引力的。用CRISP-Disp招募RNA-蛋白復(fù)合體到特定位點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)出復(fù)雜的基因調(diào)控回路。Yoshimi等[32]開發(fā)出了兩種基因改造新技術(shù)：lsODN（long single-stranded oligodeoxynucleotide）和2H2OP（Two-hit two-oligo with plasmid）），來完成相對(duì)較長的DN段，如GFP（Green fluorescent protein）序列的靶向基因敲入，提高基因編輯的效率。第一種方法是利用lsODNs作為靶向供體。第二種方法是共同注射兩個(gè)gRNAs作為“剪刀”切割基因組DNA和供體質(zhì)粒DNA中的靶位點(diǎn)，兩個(gè)短ssODNs作為“漿糊”連接切割位點(diǎn)的末端。利用開發(fā)出的兩種基因改造方法，該研究小組成功實(shí)現(xiàn)了高效、精確敲入GFP基因，導(dǎo)入了近200 kb的大片段基因組區(qū)域，這是采取傳統(tǒng)方法不可能做到的。并用人源基因替代了大鼠基因，構(gòu)建出了基因人源化的動(dòng)物。這兩種基因敲入方法將會(huì)提高遺傳工程改造的效率。研究人員高度期待這些遺傳工程生物將用于藥物研發(fā)、轉(zhuǎn)化和再生醫(yī)學(xué)等廣泛的研究領(lǐng)域。

1.10 研究蛋白質(zhì)工程

Hess等[33]開發(fā)了一種稱為重利用體細(xì)胞超突變的原位蛋白質(zhì)工程新技術(shù)，命名為CRISPR-X。研究人員利用dCas9召集胞嘧啶氨酶（AID）變異體，其攜帶有經(jīng)過MS2修飾的sgRNAs，能特異地誘變內(nèi)源靶標(biāo)，限制脫靶傷害。它能產(chǎn)生不同點(diǎn)突變的多樣文庫，同時(shí)靶向多個(gè)基因組位點(diǎn)，結(jié)果從中找到了引發(fā)Bortezomib耐藥性的已知和新突變。還利用超活化AID變異體，同時(shí)誘變了轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游和下游的位點(diǎn)。這些結(jié)果均表明 CRISPR-X是一種強(qiáng)大的工具，能幫助科學(xué)家們創(chuàng)建復(fù)雜的原始遺傳突變文庫，分析完善蛋白質(zhì)工程。

2 CRISPR-Cas9系統(tǒng)在豬中的研究進(jìn)展

Cas9系統(tǒng)出現(xiàn)之前，已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道了其他技術(shù)的基因組編輯豬[34]，現(xiàn)在利用Cas9系統(tǒng)的報(bào)道層出不窮。這里重點(diǎn)綜述Cas9系統(tǒng)在豬研究中的進(jìn)展，因?yàn)樨i不僅提供肉食，同時(shí)其在生理學(xué)、免疫學(xué)和基因組學(xué)上與人高度相似，器官大小也比嚙齒動(dòng)物有優(yōu)勢。

2.1 功能基因研究

Su等[35]合成sgRNA時(shí)用豬U6啟動(dòng)子代替人U6啟動(dòng)子，獲得更佳的打靶效率；Wang等[36]顯微注射Cas9 mRNA和sgRNA至豬原核期胚胎，篩選出打靶效率最高的sgRNA；He等[37]將攜帶GFP和紅色熒光蛋白（RFP）的Cas9質(zhì)粒先后轉(zhuǎn)染豬胎兒成纖維細(xì)胞，通過雙重?zé)晒夂Y選提高打靶成功效率；吳金青等[38]應(yīng)用SSA（Single-strand annealing）報(bào)告載體，使Cas9系統(tǒng)對(duì)豬胎兒成纖維細(xì)胞的打靶效率提高5倍左右。八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（OCT4）是參與調(diào)控胚胎干細(xì)胞自我更新和維持其全能性的重要轉(zhuǎn)錄因子之一。Kwon等[39]研究表明Cas9系統(tǒng)可針對(duì)孤雌胚胎實(shí)現(xiàn)基因OCT4的敲除和敲入。Lai等[40]構(gòu)建了一個(gè)豬OCT4的報(bào)告系統(tǒng)，其內(nèi)源性O(shè)CT4啟動(dòng)子可直接控制RFP，因此熒光能準(zhǔn)確地顯示內(nèi)源性O(shè)CT4的激活，并獲得了在內(nèi)源性O(shè)CT4基因啟動(dòng)子下游具有tdTomato基因敲入的豬胎兒成纖維細(xì)胞（PFF）系。Cas9系統(tǒng)編輯的PFFs被用作體細(xì)胞核移植（SCNT）的供體細(xì)胞，在SCNT胎兒的囊胚和生殖嵴中檢測到了強(qiáng)大的RFP表達(dá)，并制備了兩頭有生命力的基因編輯豬。

2.2 提高生產(chǎn)性能

肌肉生長抑制素（Myostatin，MSTN）基因?qū)∪馍L發(fā)育具有重要調(diào)控作用。Crispo等[41]、Cyranoski[42]、Wang等[43]和張冬杰等[44]利用Cas9系統(tǒng)獲得了MSTN基因的雙等位基因敲除豬。湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所Bi等[45]應(yīng)用Cas9系統(tǒng)制備了無選擇標(biāo)記的MSTN基因敲除克隆豬。首先，利用Cas9系統(tǒng)介導(dǎo)的同源重組敲除豬初生細(xì)胞中MSTN的一個(gè)等位基因。然后，用Cre重組酶來切除選擇標(biāo)記基因，有效率為82.7%。免疫印跡顯示，克隆豬MSTN大約有50%的降低，同時(shí)肌原性基因在肌肉中的表達(dá)有所增加。組織學(xué)顯示，肌纖維數(shù)量增加，但是肌纖維大小保持不變。超聲波檢測顯示，最長肌大小增加，背部脂肪厚度降低。該研究提供了一種可靠的途徑用于家畜良種生產(chǎn)，也提出了一種策略來減少潛在的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所的李奎教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)，首次利用Cas9系統(tǒng)獲得了位點(diǎn)特異性的基因敲入豬模型[46]，得到一個(gè)新的基因組“安全港”位點(diǎn)：pH11位點(diǎn)，通過Cas9系統(tǒng)分別在細(xì)胞、胚胎和動(dòng)物體內(nèi)的該位點(diǎn)插入了大于9 kb的基因片段，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定高效的基因表達(dá)。

分化簇 163（Cluster of differentiation 163，CD163）被認(rèn)為是豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）的受體基因，分化簇1D（CD1D）是一類抗原遞呈因子。Whitworth等[47]利用Cas9系統(tǒng)分別敲除CD163和CD1D的基因編輯豬；經(jīng)過藍(lán)耳病毒株攻毒后CD163雙等位基因敲除豬未表現(xiàn)出臨床癥狀，具有良好的抗藍(lán)耳病能力。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所利用Cas9系統(tǒng)進(jìn)行抗PRRSV和抗豬傳染性胃腸炎（PEDV）的CD163和CD13雙基因編輯豬的制備，正在開展相關(guān)驗(yàn)證鑒定工作。這些研究在養(yǎng)豬業(yè)引起了高度關(guān)注。

2.3 研究人類疾病的動(dòng)物模型

豬是人類醫(yī)學(xué)研究極佳的動(dòng)物模型。vWF（von Willebrand factor）的基因是引起人血管性血友病的主因。Hai等[48]應(yīng)用Cas9系統(tǒng)靶向豬vWF外顯子，目的基因插入/缺失突變效率達(dá)到 68.8%（11/16）；單等位基因突變和雙等位基因突變的vWF抗原水平均極顯著低于野生型個(gè)體（P

再如，去除所有主要淋巴細(xì)胞的豬是研究人X-染色體連鎖的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者病毒感染和免疫受損發(fā)病機(jī)理的理想動(dòng)物模型。破壞IL2RG的豬比嚙齒動(dòng)物敲除IL2RG模型更接近于SCID表型。Lei等[50]利用Cas9系統(tǒng)快速生成雙基因RAG2/IL2RG敲除豬，成功建立了人諾如病毒（HuNoV）感染的免疫缺陷的豬模型，因?yàn)镽AG2/IL2RG缺陷豬缺乏B細(xì)胞、T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞。Yu等[51]成功地通過Cas9系統(tǒng)在滇南小型豬產(chǎn)生人類DMD疾病動(dòng)物模型。

2.4 醫(yī)學(xué)生物反應(yīng)器

豬除了作為人類疾病模型外，也可作為生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品反應(yīng)器。例如，賴良學(xué)課題組利用精確Cas9系統(tǒng)對(duì)豬胰島素基因進(jìn)行了無痕定點(diǎn)修飾，3頭可以分泌人胰島素的克隆豬，其中2頭完全分泌人胰島素，而不含豬胰島素；另一頭既分泌人胰島素也分泌豬胰島素。牛泌乳量大、乳汁活性蛋白的產(chǎn)量高，因此其乳腺是理想的生物反應(yīng)器，Peng等[52]通過CRISPR技術(shù)建立了人血清白蛋白的生物生產(chǎn)器。人成纖維細(xì)胞生長因子2（hFGF2）是一種多功能生長因子，在促進(jìn)組織生長發(fā)育、新血管形成和參與組織修復(fù)過程中起著重要的作用，但其在人體內(nèi)的表達(dá)量較低。Jeong等[53]借助Cas9系統(tǒng)將該基因?qū)氲脚３衫w維細(xì)胞的β-casein基因內(nèi)含子中，為獲得表達(dá)hFGF2蛋白的基因編輯牛奠定了基礎(chǔ)。谷氨酸棒桿菌是工程化應(yīng)用傳統(tǒng)方法（同源重組）批量生產(chǎn)氨基酸的重要生物機(jī)體。Cleto等[54]采用CRISPRi降低該菌的基因PGI和PCK的表達(dá)高達(dá)98%，降低基因PYK高達(dá)97%，從而大大增強(qiáng)了L-賴氨酸和L-谷氨酸產(chǎn)品滴度的比率。這種新谷氨酸代謝工程方法只需要3 d時(shí)間，表明CRISPRi可用于快速且有效地代謝途徑改造，而不需要對(duì)基因缺失或突變。

2.5 異種器官移植

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界大概有200萬人需要器官移植，而器官捐獻(xiàn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需求數(shù)量[55]。尤其是老齡化和慢性疾病的多發(fā)，更加導(dǎo)致供體器官嚴(yán)重不足。豬被認(rèn)為是人體異種器官來源的首選動(dòng)物，因?yàn)樨i與其他哺乳動(dòng)物比較，無論從器官大小、生理結(jié)構(gòu)和基因組相似度都更接近于人，因此，上世紀(jì)90年代應(yīng)用豬生產(chǎn)人類器官項(xiàng)目一度在全球受到追捧，但受阻于豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（Porcine endogenous retrovi-ruses，PERVs）造成的重大醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。哈佛大學(xué)利用Cas9系統(tǒng)對(duì)豬腎細(xì)胞系PK15中所有62個(gè)拷貝的PERV pol（多聚酶）基因敲除，使內(nèi)源性病毒傳遞給人的風(fēng)險(xiǎn)降低了1 000倍以上[56]。該研究掃除了豬器官用于人體移植的安全障礙，為全世界亟需器官移植的上百萬病人帶來希望，也重新燃起了大家對(duì)異種器官移植的信心。

免疫排斥反應(yīng)是豬器官移植另一障礙。α-1，3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶（GGTA1）基因與異種器官移植后的超急性免疫排斥反應(yīng)顯著相關(guān)，Sato等[57]在豬胎兒成纖維細(xì)胞中通過Cas9系統(tǒng)獲得了GGTA1雙等位基因敲除的細(xì)胞系。Li等[58]針對(duì)3個(gè)與免疫排斥相關(guān)的基因GGTA1、胞苷單磷酸N-乙酰神經(jīng)氨酸羥化酶（CMAH）和異紅細(xì)胞糖苷酯合成酶（iGb3S）基因，共轉(zhuǎn)染靶向這2個(gè)或3個(gè)基因的CRISPR/Cas9-PX330構(gòu)質(zhì)粒，最終獲得了敲除單個(gè)基因及同時(shí)敲除2個(gè)或3個(gè)基因的胎兒或仔豬。利用類似的方法，Estrada等[59]對(duì)豬肝臟細(xì)胞分別敲除GGTA1、GGTA1/CMAH和GGTA1/CMAH/β4GalNT2（β-1， 4-N-乙酰半乳糖胺基轉(zhuǎn)移酶2）基因。

3 CRISPR-Cas9系統(tǒng)的前景

CRISPR-Cas9系統(tǒng)在如此短的時(shí)間內(nèi)極大地推動(dòng)了生物學(xué)的各個(gè)方面研究，例如基因功能解析、基因治療、人類疾病動(dòng)物模型、生物生產(chǎn)反應(yīng)器和農(nóng)業(yè)動(dòng)植物優(yōu)質(zhì)遺傳育種。該技術(shù)生成的產(chǎn)品，定向改變但不含外源基因/片段，在驗(yàn)證其安全性的基礎(chǔ)上，這種經(jīng)過“基因組編輯”的產(chǎn)品更容易被消費(fèi)者接受。理論上它不會(huì)帶來健康或環(huán)境方面的風(fēng)險(xiǎn)，但是否應(yīng)該受到轉(zhuǎn)基因相關(guān)法律的約束，美國和歐盟的態(tài)度不一致。作為新興的基因組編輯技術(shù)，有必要進(jìn)一步完善其特異性、脫靶效應(yīng)和輸送方法，以及如何更好地激活細(xì)胞自身的同源重組，并探索新型基因組編輯技術(shù)及其應(yīng)用，例如，新CRISPR-Cpfl系統(tǒng)[60]、新型NgAgo系統(tǒng)[61]；無序列限制的DNA編輯新工具[62]、納米顆粒技術(shù)[63]等等。

r業(yè)動(dòng)植物改良從來都是一個(gè)漫長而繁瑣的過程，而如今，科學(xué)家因?yàn)橛辛薈RISPR技術(shù)能夠快速而輕松地實(shí)現(xiàn)。近兩年，許多實(shí)驗(yàn)室將這種工具應(yīng)用在動(dòng)植物和微生物中，以期獲得更高產(chǎn)、更適應(yīng)環(huán)境和更優(yōu)質(zhì)的品種。有理由相信，CRISPR-Cas9系統(tǒng)將更好的服務(wù)于人類，包括動(dòng)植物育種。

參考文獻(xiàn)：

[1] MOHANRAJU P，MAKAROVA KS， ZETSCHE B，et al. Diverse evolutionary roots and mechanistic variations of the CRISPR-Cas systems[J].Science，2016，353（6299）：5147.

[2] CHAVEZ A， SCHEIMAN J，VORA S，et al. Highly efficient Cas9-mediated transcriptional programming[J].Nat Methods， 2015，12（4）：326-328.

[3] DIDOVYK A，BOREK B，TSIMRING L，et al. Transcriptional regulation with CRISPR-Cas9：Principles，advances， and applications[J].Curr Opin Biotechnol，2016，40：177-184.

[4] WRIGHT A，NUNEZ J，DOUDNA J. Biology and applications of CRISPR systems：Harnessing nature's toolbox for genome engineering[J].Cell，2016，164：29-44.

[5] CHENG A，JILLETTE N，LEE P，et al.Casilio：A versatile CRISPR- Cas9-Pumilio hybrid for gene regulation and genomic labeling[J].Cell Research，2016，26：254-257.

[6] KONERMANN S，BRIGHAM M，TREVINO A，et al. Genome-scale transcriptional activation by an engineered CRISPR-Cas9 complex[J].Nature，2015，517（7536）：583-588.

[7] CHAVEZ A，TUTTLE M，PRUITT B，et al. Comparison of Cas9 activators in multiple species[J].Nature Methods，2016，13：563-567

[8] DAIMON T，KIUCHI T，TAKASU Y.Recent progress in genome engineering techniques in the silkworm，Bombyx mori[J].Dev Growth Differ，2014，56：14-25.

[9] NIU Y，SHEN B，CUI Y，et al. Generation of gene-modified cynomolgus monkey via Cas9/RNA-mediated gene targeting in one-cell embryos[J].Cell，2014， 156： 836-843.

[10] MA H，TU L，NASERI A，et al. Multiplexed labeling of genomic loci with dCas9 and engineered sgRNAs using CRISPRainbow[J].Nat Biotechnol，2016，34（5）：28-30.

[11] ZALATAN J，LEE M，ALMEIDA R，et al. Engineering complex synthetic transcriptional programs with CRISPR RNA scaffolds[J].Cell，2015，60：339-350.

[12] KEARNS NA，PHAM H，TABAK B， et al. Functional annotation of native enhancers with a Cas9-histone demethylase fusion[J].Nat Methods，2015，12（5）：401-403.

[13] XU X，TAO Y，GAO X，et al. A CRISPR-based approach for targeted DNA demethylation[J].Cell Discov，2016，2：16009.

[14] CHOUDHURY S，CUI Y，LUBECKA K，et al. CRISPR-dCas9 mediated TET1 targeting for selective DNA demethylation at BRCA1 promoter[J].Oncotarget，2016，DOI：10.18632/oncotarget.10234.

[15] LAUFER B，SINGH S. Strategies for precision modulation of gene expression by epigenome editing： An overview[J].Epigenetics Chromatin，2015，8（1）：1-12.

[16] SHALEM O，SANJANA N，ZHANG F. High-throughput functional genomics using CRISPR-Cas9[J].Nat Rev Genet，2015， 16（5）：299-311.

[17] WONG A， CHOI G， CUI C， et al. Multiplexed barcoded CRISPR-Cas9 screening enabled by CombiGEM[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2016，113（9）：2544-2549.

[18] MA Y，ZHANG J，YIN W，et al. Targeted AID-mediated mutagenesis（TAM） enables efficient genomic diversification in mammalian cells[J].Nat Methods， 2016， DOI：10.1038/nmeth.4027.

[19] ZHU S，LI W，LIU J，et al. Genome-scale deletion screening of human long non-coding RNAs using a paired-guide RNA CRISPR-Cas9 library[J].Nat Biotechnol，2016.DOI：10.1038/nbt.3715.

[20] NIHONGAKI Y，KAWANO F，NAKAJIMA T，et al. Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editing[J].Nat Biotechnol，2015，33（7）：755-760.

[21] POLSTEIN L，PEREZ-PINERA P，KOCAK D，et al. Genome-wide specificity of DNA binding， gene regulation，and chromatin remodeling by TALE- and CRISPR/Cas9-based transcriptional activators[J].Genome Res，2015，25（8）：1158-1169.

[22] HEMPHILL J，BORCHARDT E K，BROWN K，et al. Optical Control of CRISPR/Cas9 Gene Editing[J].J Am Chem Soc，2015，137（17）：5642-5645.

[23] DENG W，SHI X，TJIAN R，et al. CASFISH：CRISPR/Cas9-mediated in situ labeling of genomic loci in fixed cells[J].Proc Natl Acad Sci USA，2015，112（38）：11870-11875.

[24] KIANI S，CHAVEZ A，TUTTLE M， et al. Cas9 gRNA engineering for genome editing， activation and repression[J].Nature Methods，2015，12（11）：1051-1054.

[25] XIE K，MINKENBERG B， YANG Y. Boosting CRISPR/Cas9 multiplex editing capability with the endogenous tRNA-processing system[J].Proc Natl Acad Sci USA，2015，112（11）：3570-3575.

[26] QI W，ZHU T，TIAN Z，et al. High-efficiency CRISPR/Cas9 multiplex gene editing using the glycine tRNA-processing system-based strategy in maize[J].BMC Biotechnol，2016， 16（1）：58.

[27] LI H， FUJIMOTO N， SASAKAWA N， et al. Precise correction of the dystrophin gene in duchenne muscular dystrophy patient induced pluripotent stem cells by TALEN and CRISPR-Cas9[J]. Stem Cell Reports，2015，4：1-12.

[28] NIU X， HE W， SONG B， et al. Combining single-strand oligodeoxynucleotides and CRISPR/Cas9 to correct gene mutations in β-thalassemia-induced pluripotent stem cells[J].J Biol Chem，2016，291（32）：16576-16585.

[29] OU Z，NIU X，HE W，et al. The combination of CRISPR/Cas9 and iPSC technologies in the gene therapy of human β-thalassemia in mice[J]. Sci Rep，2016，6：32463.

[30] SONG B， FAN Y， HE W， et al. Improved hematopoietic differentiation efficiency of gene-corrected beta-thalassemia induced pluripotent stem cells by CRISPR/Cas9 system[J]. Stem Cells Dev，2015，24（9）：1053-1065.

[31] SHECHNER D， HACISULEYMAN E， YOUNGER S， et al. Multiplexable， locus-specific targeting of long RNAs with CRISPR-Display[J]. Nat Methods，2015，12（7）：664-670.

[32] YOSHIMI K， KUNIHIRO Y， KANEKO T， et al. ssODN-mediated knock-in with CRISPR-Cas for large genomic regions in zygotes[J]. Nat Commun，2016，7：10431.

[33] HESS G， FRéSARD L， HAN K， et al. Directed evolution using dCas9-targeted somatic hypermutation in mammalian cells[J]. Nat Methods，2016，DOI：10.1038/nmeth.4038.

[34] WEST J， GILL W. Genome Editing in Large Animals[J]. J Equine Vet Sci，2016，41：1-6.

[35] SU Y， LIN T， Huang C， et al. Construction of a CRISPR-Cas9 system for pig genome targeting[J].Anim Biotechnol，2015， 26（4）：279-288.

[36] WANG X， ZHOU J， CAO C， et al. Efficient CRISPR/Cas9-mediated biallelic gene disruption and site-specific knockin after rapid selection of highly active sgRNAs in pigs[J]. Sci Rep，2015，5：13348.

[37] HE Z， SHI X， DU B. Highly efficient enrichment of porcine cells with deletions induced by CRISPR/Cas9 using dual fluorescence selection[J]. J Biotechnol，2015，214：69-74.

[38] 墻鵯啵梅 瑰，劉志國，等.應(yīng)用SSA 報(bào)告載體提高ZFN和 CRISPR/Cas9對(duì)豬IGF2基因的打靶效率[J].遺傳，2015，37（1）： 55-62.

[39] KWON J， NAMGOONG S， KIM N. CRISPR/Cas9 as tool for functional study of genes involved in preimplantation embryo development [J]. PLoS One，2015，10（3）：e0120501.

[40] LAI S， S WEI， B ZHAO， et al. Generation of Knock-In Pigs Carrying Oct4-tdTomato Reporter through CRISPR/Cas9-Mediated Genome Engineering[J]. PLoS One，2016，11（1）：e0146562.

[41] CRISPO M， MULET A， TESSON L， et al. Efficient generation of myostatin knock-out sheep using CRISPR/Cas9 technology and microinjection into zygotes[J]. PLoS One，2015， 10（8）： e0136690.

[42] CYRANOSKI D. Super-muscly pigs created by small genetic tweak[J]. Nature，2015，523：13-14.

[43] WANG K， OUYANG H， XIE Z， et al. Efficient generation of myostatin mutations in pigs using the CRISPR/Cas9 system[J]. Sci Rep，2015，5：16623..

[44] 張冬杰，劉 娣，張 旭，等.利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)定點(diǎn)突變豬MSTN基因的研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2016，47（1）：207-212.

[45] BI Y， HUA Z， LIU X， et al. Isozygous and selectable marker-free MSTN knockout cloned pigs generated by the combined use of CRISPR/Cas9 and Cre/LoxP[J]. Sci Rep，2016， 6：31729.

[46] RUAN J， LI H， XU K， et al. Highly efficient CRISPR/Cas9-mediated transgene knockin at the H11 locus in pigs[J]. Sci Rep，2015，5：14253.

[47] WHITWORTH K， ROWLAND R， EWEN C， et al. Gene-edited pigs are protected from porcine reproductive and respiratory syndrome virus[J]. Nat Biotechnol，2014，34（1）：20-22.

[48] HAI T， TENG F， GUO R， et al. One-step generation of knockout pigs by zygote injection of CRISPR/Cas system[J]. Cell Res，2014，24：372-375.

[49] ZHOU X， XIN J， FAN N， et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated gene-targeted pigs via somatic cell nuclear transfer[J].Cellular and Molecular Life Sciences，2015，72（6）：1175-1184.

[50] LEI S， RYU J， WEN K， Increased and prolonged human norovirus infection in RAG2/IL2RG deficient gnotobiotic pigs with severe combined immunodeficiency[J]. Sci Rep，2016，6： 25222.

[51] YU H， ZHAO H， QING Y， et al. Porcine zygote injection with Cas9/sgRNA results in DMD-modified pig with muscle dystrophy[J]. Int J Mol Sci，2016，17（10）：1668.

[52] PENG J， WANG Y， JIANG J， et al. Production of human albumin in pigs through CRISPR/Cas9-mediated knockin of human cDNA into swine albumin locus in the zygotes[J]. Sci Rep，2015，5：16705.

[53] JEONG Y， KIM Y， KIM E， et al. Knock-in fibroblasts and transgenic blastocysts for expression of human FGF2 in the bovine β-casein gene locus using CRISPR/Cas9 nuclease-mediated homologous recombination[J]. Zygote，2015，22：1-15.

[54] CLETO S，JENSEN J V，WENDISCH V F， et al. Corynebacterium glutamicum metabolic engineering with CRISPR interference （CRISPRi）[J]. ACS Synth Biol，2016，5（5）：375-385.

[55] COOPER D，EKSER B， RAMSOONDAR J， et al. The role of genetically engineered pigs in xenotransplantation research[J]. J Pathol，2016，238（2）：288-299.

[56] YANG L， G？BELL M， NIU D， et al. Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses （PERVs）[J]. Science， 2015，350（6264）：1101-1104.

[57] SATO M， MIYOSHI K， NAGAO Y， et al. The combinational use of CRISPR/Cas9-based gene editing and targeted toxin technology enables efficient biallelic knockout of the a-1，3-galactosyltransferase gene in porcine embryonic fibroblasts[J]. Xenotransplantation，2014，21：291-300.

[58] LI P， ESTRADA J， BURLAK C， et al. Efficient generation of genetically distinct pigs in a single pregnancy using multiplexed single-guide RNA and carbohydrate selection[J]. Xenotransplantation，2015，22（1）：20-31.

[59] ESTRADA J， MARTENS G， LI P. Evaluation of human and non-human primate antibody binding to pig cells lacking GGTA1/CMAH/β4GalNT2 genes[J].Xenotransplantation，2015， 22（3）：194-202.

[60] ZETSCHE B， GOOTENBERG J S， ABUDAYYEH O O ，et al. Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-cas system[J]. Cell，2015，163（3）：759-771.

[61] GAO F， SHEN X， JIANG F， et al. DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute[J]. Nat Biotechnol，2016，34（7）：768-773.

篇6

從前述國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，我們可以看到，干細(xì)胞由于其活細(xì)胞及動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)，使其具有化學(xué)藥品無法完成的“神奇療效”，從單一靶點(diǎn)的藥物轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟悬c(diǎn)的系統(tǒng)治療，為未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向打開了一扇新的大門，也為許多身患難治性疾病的患者與家庭帶來了新生的希望。但同時(shí)，正是由于干細(xì)胞的活細(xì)胞特性，也使得干細(xì)胞的臨床轉(zhuǎn)化成為常規(guī)醫(yī)療實(shí)踐的途徑更具有挑戰(zhàn)性，細(xì)胞來源的個(gè)體差異，細(xì)胞傳代的表觀遺傳學(xué)變化，免疫原性，凍存和復(fù)蘇等都會(huì)成為影響其治療效果的可能因素。據(jù)此，干細(xì)胞治療臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵在于構(gòu)建與其活細(xì)胞特性相匹配的管理法規(guī)與臨床轉(zhuǎn)化路徑，而不是套用現(xiàn)行的化學(xué)藥品的法規(guī)框架與商業(yè)模式。首先界定干細(xì)胞治療臨床轉(zhuǎn)化的邊界。界定的關(guān)鍵要素主要包括干細(xì)胞的倫理考量，某類干細(xì)胞的科學(xué)研究進(jìn)展，與之配套的管理法規(guī)及轉(zhuǎn)化路徑。以目前干細(xì)胞研究和臨床前實(shí)驗(yàn)開展的最充分的間質(zhì)干細(xì)胞（mesen－chymal　stem　cell，MSC）為例，應(yīng)先行明確MSC在我國進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化研究的合法性地位，進(jìn)一步根據(jù)倫理，科學(xué)，法規(guī)及商業(yè)等方面制定細(xì)則來評(píng)價(jià)和規(guī)范其轉(zhuǎn)化路徑，推動(dòng)干細(xì)胞治療的分層、有序管理，成熟一個(gè)轉(zhuǎn)化一個(gè)。間質(zhì)干細(xì)胞管理規(guī)范與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定通道，管理法規(guī)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：包括有硬件設(shè)備、軟性流程、人員資質(zhì)，并設(shè)立第三方的檢測機(jī)構(gòu)。最低門檻：根據(jù)供者篩查方面的最新能達(dá)到的檢測手段，及實(shí)際實(shí)施的可能性，保證安全、有效及可控的前提，制定準(zhǔn)入門檻性標(biāo)準(zhǔn)。這是必須要達(dá)到的，具有強(qiáng)制性，應(yīng)由衛(wèi)生行政主管部門制定。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：為行業(yè)學(xué)會(huì)（如中國細(xì)胞生物學(xué)會(huì)干細(xì)胞生物學(xué)分會(huì)等）根據(jù)目前國際發(fā)展趨勢，建立的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范，相對(duì)于現(xiàn)行門檻標(biāo)準(zhǔn)要高，為提升我國在該領(lǐng)域國際競爭力而進(jìn)行的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)而進(jìn)行的前期準(zhǔn)備與探索。行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)不具有強(qiáng)制性，但代表著該領(lǐng)域未來管理法規(guī)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)、改進(jìn)與完善的方向。產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：為提升中國干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)在國際中的競爭力，中國干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)中的龍頭企業(yè)或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（如國家干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等）須根據(jù)國際干細(xì)胞的研究進(jìn)展，結(jié)合臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)積累，產(chǎn)業(yè)國際發(fā)展趨勢而制定更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范。產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)著眼于未來的國際競爭而先人一步的進(jìn)行研究探索，既為干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的首要責(zé)任，亦是其永續(xù)經(jīng)營的必由之路。通過在龍頭企業(yè)內(nèi)運(yùn)行通過，輸出為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)過行業(yè)協(xié)會(huì)內(nèi)更多企業(yè)的運(yùn)行，最終形成法定標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)換代。這也是我國目前制定中國干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)化管理規(guī)范與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)出通道，即龍頭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)—通行的國家標(biāo)準(zhǔn)。

間質(zhì)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)鏈及關(guān)鍵質(zhì)控點(diǎn)

間質(zhì)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈包括了細(xì)胞的采集，細(xì)胞的處理與制備，細(xì)胞的運(yùn)輸，細(xì)胞的應(yīng)用。干細(xì)胞從源頭采集到終點(diǎn)臨床治療中整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，要達(dá)到安全、有效及可控的干細(xì)胞療法，需要從如下幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。（1）干細(xì)胞采集—來源可控：間質(zhì)干細(xì)胞廣泛地存在于人體的許多組織中，如骨髓、新生兒的臍帶組織、羊膜、胎盤、牙髓、脂肪等。供體的篩查主要包括以下幾個(gè)方面：倫理考量：用途告知；采集方法及采集方法可能并行的風(fēng)險(xiǎn)告知（如是骨髓來源的，采集骨髓可能會(huì)引起傷口感染等等告知）；供者可能的隱私尊重與保密條款（因需要進(jìn)行傳染病，遺傳病，家族史，血清病毒學(xué)等篩查，供者相關(guān)信息的保存以供追溯細(xì)胞質(zhì)量等等）；供者知情同意等等；科學(xué)方面：當(dāng)前的科學(xué)研究最新進(jìn)展所掌握的手段，對(duì)供者篩查包括：家族史、傳染病、血清病毒學(xué)、遺傳病、外源性感染等等，以及每項(xiàng)檢測指標(biāo)排除的最佳時(shí)間窗；管理法規(guī)：公共健康安全法案（FDA：Public　Health　Safety　Act，Sec－tion　361；良好組織規(guī)范（Current　Good　Tissue　Practice，CGTP）；行業(yè)認(rèn)證：AABB、ISO9000、FACT等等。（2）干細(xì)胞制備：主要是控制干細(xì)胞的純度（細(xì)胞的特異表面標(biāo)記），安全（細(xì)菌、病毒等檢測），潛能（多向分化潛能），免疫原性，凍存與復(fù)蘇。參照規(guī)范FDA的公共安全法案和良好組織規(guī)范。制備處理操作流程的標(biāo)準(zhǔn)化：SOP從采集入庫—處理制備—凍存—復(fù)蘇—發(fā)放—運(yùn)輸—醫(yī)院（臨床應(yīng)用），及供追溯查閱的文件，至少保存10年可供追溯；傳代代數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化；培養(yǎng)液的標(biāo)準(zhǔn)化，并且界定是否有動(dòng)物來源的培養(yǎng)液，如果用小牛血清，則其來源必須為沒有發(fā)生瘋牛病的國家等等；無血清培養(yǎng)體系的建立；細(xì)胞的鑒定檢測，表面標(biāo)記，活細(xì)胞的數(shù)量，純度，及功能鑒定。ISCT對(duì)MSCs的鑒定標(biāo)準(zhǔn)；凍存、保存及復(fù)蘇：操作流程的固化；運(yùn)輸（GDP：Good　Distribution　Practice）：溫度，時(shí)間（最大限度保持干細(xì)胞。生物活性運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間及患者治療最佳時(shí)間窗），運(yùn)輸液，包裝器皿（冷凍袋）等。（3）干細(xì)胞的臨床應(yīng)用：到達(dá)臨床的干細(xì)胞需要配備表明干細(xì)胞“身份”的質(zhì)量說明書，供臨床醫(yī)生檢測該份干細(xì)胞是否合格的清單；臨床應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)臨床診療路徑，包括：①適合應(yīng)用間質(zhì)干細(xì)胞治療適應(yīng)癥的納入／排除標(biāo)準(zhǔn)；②患者知情；③療效判定指標(biāo)／治療無效的指標(biāo)；④發(fā)生副反應(yīng)的處理預(yù)案（搶救設(shè)備，搶救流程等）；⑤臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)的收集整理，并向干細(xì)胞制備機(jī)構(gòu)溝通反饋。4．基于干細(xì)胞治療的上述活細(xì)胞特性，干細(xì)胞治療的商業(yè)化流通完全不同于現(xiàn)行制藥工業(yè)的商業(yè)流通模式。化學(xué)藥品成份的穩(wěn)定性，使得其采取的是現(xiàn)行的從生產(chǎn)地發(fā)往世界各地的商業(yè)物流模式。但間質(zhì)干細(xì)胞由于其活細(xì)胞的特點(diǎn)，其鑒定“身份”特質(zhì)的細(xì)胞表面標(biāo)記會(huì)受到組織來源、分離方法、制備方法、培養(yǎng)液、凍存方法、復(fù)蘇方法、保存溫度、運(yùn)輸溫度、傳代數(shù)及復(fù)蘇后時(shí)間等變量的影響。故而需要一個(gè)完全不同于現(xiàn)代制藥工業(yè)的商業(yè)物流模式，最大程度地保證干細(xì)胞發(fā)揮療效的活細(xì)胞的生物學(xué)活性。

結(jié)語

篇7

關(guān)鍵詞：子宮內(nèi)膜異位癥；加味當(dāng)歸芍藥散；治療觀察

子宮內(nèi)膜異位癥（內(nèi)異癥）是指有生長功能的子宮內(nèi)膜組織（腺體和間質(zhì)）出現(xiàn)在子宮腔被覆內(nèi)膜以外的其他部位。為婦科常見病之一，屬終身性疾病，早期診斷是關(guān)鍵。近年來發(fā)病率有明顯增高的趨勢，常見于生育年齡的婦女，以25～45歲多見，發(fā)病率為10%～15%，不孕發(fā)生率為30%～50%，自然流產(chǎn)發(fā)生率約40%[1]。內(nèi)異癥病灶隨卵巢激素水平的變化發(fā)生周期性出血和緩慢吸收，引起盆腔內(nèi)組織粘連，異位囊破裂可導(dǎo)致廣泛炎癥反應(yīng)，伴有卵細(xì)胞功能及排卵功能異常、黃體功能障礙、高泌乳素血癥等內(nèi)分泌紊亂，部分內(nèi)異內(nèi)膜被作為“異物”從而刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，導(dǎo)致盆腹腔微環(huán)境異常，有學(xué)者認(rèn)為該病是“炎癥性和自身免疫性”疾病[2]。主要臨床表現(xiàn)為痛經(jīng)、不孕、月經(jīng)不調(diào)、痛、盆腔包塊、子宮直腸窩觸痛，嚴(yán)重影響女性身心健康。內(nèi)異癥引起疼痛的機(jī)制尚未明確，近年來研究認(rèn)為：內(nèi)異癥疼痛是神經(jīng)源性疼痛，炎癥是引起內(nèi)臟疼痛的主要機(jī)制，機(jī)械牽拉在內(nèi)異癥疼痛中亦占一席之地。西醫(yī)以手術(shù)治療為主但復(fù)發(fā)異位癥難以解決，輔以激素藥口服又存在激素副作用及療效差的弊端。中醫(yī)藥對(duì)治療子宮內(nèi)膜異位癥效果肯定，綜合報(bào)道內(nèi)異癥各項(xiàng)指標(biāo)變化者較少。我們應(yīng)用中藥加味當(dāng)歸芍藥散治療內(nèi)異癥100例，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 100例患者均為我院2012～2013年門診患者，年齡18～50歲，平均年齡38歲，病程6個(gè)月～10年，平均5.3年，病程

1.2西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)異癥是一種漸進(jìn)性發(fā)展的疾病，病變部位、病變范圍決定臨床表現(xiàn)。早期癥狀不顯，任何無創(chuàng)性檢查對(duì)診斷無幫助，此期腹腔鏡是診斷手段。痛經(jīng)為其主要臨床表現(xiàn)，深部痛、不孕、盆腔包塊、后穹窿結(jié)節(jié)、骶子宮韌帶及陰道直腸隔觸痛性結(jié)節(jié)是典型癥狀體征，超聲和MRI為主要無創(chuàng)診斷方法，血清CA125檢測為重要生化指標(biāo)。臨床分型采用“子宮內(nèi)膜異位癥和子宮腺肌病姚氏分型”[3]。

1.3納入標(biāo)準(zhǔn) 所有患者符合子宮內(nèi)膜異位癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。內(nèi)異癥無手術(shù)指征、患者不同意或目前不適宜手術(shù)治療及口服西藥者，簽署知情同意書。排除婦科惡性病變者，及嚴(yán)重心、肝、腎及其他系統(tǒng)器質(zhì)性疾患者，精神病患者。

1.4方法 納入病例開始治療前查血尿常規(guī)、肝腎功能，入組前1個(gè)月內(nèi)的婦科超聲診斷、盆腹腔MRI診斷、CA125指標(biāo)結(jié)果予以認(rèn)定。中藥湯劑加味當(dāng)歸芍藥散藥物組成：柴胡、枳殼、當(dāng)歸、川芎、白芍、茯苓、白術(shù)、澤瀉、香附、浙貝母、元胡、川牛膝、益母草、薏米、敗醬草、公英、丹參、砂仁、檀香、甘草。水煎服，1劑/d，我院制劑室統(tǒng)一煎制，每劑煎取300ml，早晚餐后1h溫服。21d為一療程，月經(jīng)期停服，6個(gè)療程判定結(jié)果。療程結(jié)束復(fù)查血尿常規(guī)、肝腎功能。

1.5療效標(biāo)準(zhǔn) 所有病例治療前后均按疼痛積分判定。采用VAS評(píng)分系統(tǒng)[5]（疼痛視覺模擬評(píng)分表0～10分標(biāo)準(zhǔn)）：0分無疼痛；

2 結(jié)果

治療前評(píng)分：3分以下16例，4～6分17例，7分以上7例。治療后評(píng)分：0分10例，3分以下19例，4～6分9例，7分以上2例，見表 1。

3 討論

子宮內(nèi)膜異位癥的特點(diǎn)是子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)呈浸潤性生長，可形成囊性腫塊或結(jié)節(jié)樣病灶，常見異位點(diǎn)有子宮肌肉間、卵巢、骶子宮韌帶、 陰道直腸隔等，且常合并慢性盆腔炎性疾病[7]，是一類非常復(fù)雜難以治愈的良性疾病。屬中醫(yī)“痛經(jīng)”、“月經(jīng)不調(diào)”、“Y瘕”、“無子”等范疇。本組病例，中醫(yī)辨證屬肝郁脾虛者68例、肝郁脾虛夾血瘀痰濁56例、肝郁脾虛夾下焦?jié)駸?2例、胞宮虛寒8例、肝腎陰虛夾痰瘀互結(jié)4例。揭示肝郁脾虛是本病的主要病理基礎(chǔ)及病機(jī)特點(diǎn)；肝郁脾虛夾血瘀痰濁是主要病理類型，屬本虛標(biāo)實(shí)證。

中醫(yī)認(rèn)為“女子以肝為先天、肝腎同源、脾為后天之本”。肝主藏血，腎主藏精主生殖，精血同源互生互化；肝主疏泄、以調(diào)節(jié)周身氣血及腎精藏泄，調(diào)節(jié)情志精神；脾主運(yùn)化，人體升清降濁、氣血生化、水液代謝等重要功能均屬于脾；肝之疏泄是脾功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要調(diào)節(jié)器。

組方由當(dāng)歸芍藥散和四逆散加香附元胡浙貝母川牛膝益母草公英敗醬草薏米而成。當(dāng)歸芍藥散出自張仲景《金匱要略》“婦人病”篇：“婦人腹中諸疾，當(dāng)歸芍藥散主之；婦人腹中絞痛，當(dāng)歸芍藥散主之”，是中醫(yī)調(diào)理肝脾治療婦人病第一方。方中：白術(shù)、薏米、澤瀉健脾祛痰濁，公英、敗醬草、清濕熱解毒抗炎，當(dāng)歸、川芎、白芍、香附、元胡入肝經(jīng)調(diào)氣血止痛，配方精當(dāng)直中“內(nèi)異癥”病機(jī)，能有效緩解內(nèi)異癥痛經(jīng)、腰腹酸痛墜脹等。本研究還發(fā)現(xiàn)加味當(dāng)歸芍藥散可降低CA125指標(biāo)，縮小內(nèi)異癥結(jié)節(jié)大小及包塊范圍，調(diào)經(jīng)促孕，療效確切。

參考文獻(xiàn)：

[1]白翠紅，雙婷，王敏，等.子宮內(nèi)膜異位癥和子宮腺肌病患者的生育問題[J].中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志，2013，29（7）：524-527.

[2]王水英，黃荷鳳.子宮內(nèi)膜異位癥不孕與盆腔內(nèi)環(huán)境及表觀遺傳學(xué)的關(guān)系[J].中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志，2013，29（7）：545.

[3]姚書忠.子宮內(nèi)膜異位癥和子宮腺肌病的診斷與分型[J].中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志，2013， 29（7）：541-544

[4]全國婦產(chǎn)科專題學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議紀(jì)要[J].實(shí)用婦產(chǎn)科雜志，1993，9（6）：286.

[5]Spies JB，Ccyne K，Guaou-Guaou N，et al.The UFS-QOL，a new disease-specific symp-tom and health-related quality of life ques-tionnaire for leiomyonata[J] .Curr Opin Obstet Gynecol ，2002，99（2）：290-300.

篇8

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義教學(xué)理論；醫(yī)學(xué)生物學(xué)；教學(xué)方法改革

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）17-0125-02

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)事業(yè)的迅猛發(fā)展，醫(yī)學(xué)生物學(xué)已成為發(fā)展最快、前景廣闊的眾多學(xué)科之一，在醫(yī)學(xué)教育中起著極其重要的作用。為了更好地適應(yīng)中醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢，多元化培養(yǎng)中醫(yī)院校學(xué)生，醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)起了重要的作用。醫(yī)學(xué)生物學(xué)是中醫(yī)院校學(xué)生的第一門基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容包括了細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生殖醫(yī)學(xué)、發(fā)育醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)等方面，理論性強(qiáng)，知識(shí)更新快[1]，如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在中醫(yī)院校中學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)生物學(xué)的必要性，如何讓學(xué)生感興趣學(xué)起來不吃力，提高學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行科研的水平，尤其是中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)學(xué)生的臨床科研水平，成為我們教學(xué)方法探索的重點(diǎn)。基于此，本文就建構(gòu)主義教學(xué)理論在醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)過程的應(yīng)用的可行性及效果進(jìn)行分析，以提高醫(yī)學(xué)生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

一、目前醫(yī)學(xué)生物學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容較多，重視程度不夠。我們總結(jié)醫(yī)學(xué)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容有兩個(gè)特點(diǎn)：一是教學(xué)內(nèi)容較多，涉及的范圍較廣，包括各個(gè)層面的內(nèi)容：細(xì)胞水平的內(nèi)容、基因水平的內(nèi)容及整體水平的內(nèi)容。而且目前中醫(yī)院校課程設(shè)計(jì)中，醫(yī)學(xué)生物學(xué)雖然是必修課程，但是普遍存在一個(gè)現(xiàn)象就是學(xué)時(shí)較少。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，在學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的情況下，教師多采用“填鴨式”教學(xué)，每堂課把教學(xué)任務(wù)完成就好，沒有時(shí)間改善學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，課堂教學(xué)效果較差。二是中醫(yī)院校招生的學(xué)生大多是理科生，理科生在高中階段多經(jīng)過生物學(xué)的學(xué)習(xí)。入學(xué)后看到醫(yī)學(xué)生物學(xué)課程立刻會(huì)想起高中階段的生物學(xué)課程，盡管醫(yī)學(xué)生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容較高中時(shí)的課程要廣和深，但是給學(xué)生的第一印象就是我們已經(jīng)學(xué)過生物學(xué)了，對(duì)該門課的重視程度不足，嚴(yán)重影響了醫(yī)學(xué)生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

2.進(jìn)展知識(shí)介紹不足。醫(yī)學(xué)生物學(xué)是一門進(jìn)展的學(xué)科，發(fā)展變化快，教材中的內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)和概念基本不變，但很多內(nèi)容是隨著科研的發(fā)展而變化的，比如基因組測序成功后確定功能基因有3.5萬個(gè)，其余的成為垃圾基因，但近年來發(fā)現(xiàn)這些垃圾基因在表觀調(diào)控中起著重要的作用。學(xué)生們對(duì)這些進(jìn)展知識(shí)具有濃厚的興趣，但是由于課堂時(shí)間有限，課堂內(nèi)容較多，教師很難在有限的時(shí)間內(nèi)介紹這些進(jìn)展知識(shí)，而這些知識(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科研興趣的培養(yǎng)具有重要的促進(jìn)作用。

二、建構(gòu)主義教學(xué)理論簡介

“建構(gòu)主義”（constructivism）也稱為結(jié)構(gòu)主義，是瑞士哲學(xué)家、心理學(xué)家皮亞杰（J Piaget）最早提出來的[2]。建構(gòu)主義教學(xué)理論反對(duì)以教師為中心的傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提倡以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)，知識(shí)的學(xué)習(xí)和傳授重點(diǎn)在于個(gè)體的轉(zhuǎn)換、加工和處理，而非“輸入”或“灌輸”[3，4]。建構(gòu)主義教學(xué)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是由學(xué)生的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，包括好奇心、進(jìn)步的需要、自居作用和同伴間相互驅(qū)動(dòng)的積極主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)過程，即知識(shí)不是通過教師傳授獲得的，是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助于其他人包括教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源，通過意義建構(gòu)的方式獲得的[3，4]。由此可見，建構(gòu)主義教學(xué)理論主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)生協(xié)作能力，教師主要提供學(xué)習(xí)情境和指導(dǎo)作用，這能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和解決問題的能力。因此，我們提出在我校醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行建構(gòu)主義教學(xué)理論的探索和應(yīng)用，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)生物學(xué)及其他相關(guān)基礎(chǔ)課程的興趣。

三、建構(gòu)主義在醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)過程中的應(yīng)用

1.教學(xué)改革的對(duì)象。目前我校設(shè)置了中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)的八年制招生，這個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)是臨床和科研相結(jié)合，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的高水平人才，以促進(jìn)現(xiàn)代中醫(yī)藥的發(fā)展。首先我們對(duì)該專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行分析，目的是對(duì)我校醫(yī)學(xué)生物學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行改革和探索。我校中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)七年制的學(xué)生具有如下特點(diǎn)：（1）入學(xué)之前均為理科生，在高中學(xué)習(xí)過生物學(xué)的基本理論知識(shí)。如果我們課堂上只講解基本理論、基本概念，會(huì)使他們覺得大學(xué)的醫(yī)學(xué)生物學(xué)和高中的沒有多大區(qū)別，學(xué)習(xí)該門課程的興趣不大。（2）均為中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)，該專業(yè)培養(yǎng)能運(yùn)用中醫(yī)診療思維與技能和一定西醫(yī)學(xué)知識(shí)，掌握必要的現(xiàn)代生命科學(xué)理論和研究技能，從事中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)療、預(yù)防、保健、康復(fù)以及基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)研究、教學(xué)等工作的高級(jí)中醫(yī)臨床專業(yè)人才。這就要求必須掌握生物學(xué)的基本理論和實(shí)驗(yàn)技能，并能將生物學(xué)很好的和中醫(yī)藥相結(jié)合。（3）均為碩士畢業(yè)，要求培養(yǎng)具有較高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學(xué)研究能力，要求具有一定的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

2.建構(gòu)主義教學(xué)理論在教學(xué)中的應(yīng)用。針對(duì)以上對(duì)醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀、建構(gòu)主義教學(xué)理論及中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)八年制學(xué)生特點(diǎn)的綜合分析，以中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)八年制學(xué)生為建構(gòu)主義教學(xué)理論的研究對(duì)象，其他專業(yè)的學(xué)生為研究對(duì)照，以基于教材基本知識(shí)教學(xué)為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)生自主課堂、知識(shí)競賽等方法，進(jìn)行醫(yī)學(xué)生物學(xué)構(gòu)建主義教學(xué)理論的探索和應(yīng)用。具體實(shí)施過程如下：（1）課程設(shè)計(jì)及安排：根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論進(jìn)行醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)大綱的改革，將醫(yī)學(xué)生物學(xué)中教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，其中基本知識(shí)、基本概念進(jìn)行課堂教學(xué)；教師進(jìn)行討論，將每個(gè)教學(xué)章節(jié)中與臨床密切相關(guān)的內(nèi)容挑選出來，作為建構(gòu)主義教學(xué)的“學(xué)習(xí)情境”，如在“細(xì)胞膜基本特性”一節(jié)中提出“細(xì)胞膜的基本特性如果出現(xiàn)問題細(xì)胞會(huì)怎樣”，“有機(jī)體會(huì)有如何的改變”等問題，然后請大家去查閱相關(guān)的一些文獻(xiàn)，看看何種過程改變會(huì)對(duì)細(xì)胞及機(jī)體造成哪些影響。（2）學(xué)生自主和協(xié)作學(xué)習(xí)過程：給學(xué)生兩周的時(shí)間，自由分組，每組6個(gè)人，分成5組，利用圖書館的文獻(xiàn)、期刊和網(wǎng)絡(luò)資源去查閱相關(guān)資料，就其中自己感興趣的一個(gè)或幾個(gè)問題，將自己查到的有關(guān)資料進(jìn)行整理、總結(jié)，進(jìn)行分組討論，完成自主和協(xié)作學(xué)習(xí)過程。（3）學(xué)生自主課堂過程：每次課堂教學(xué)過程中抽出15分鐘的時(shí)間，進(jìn)行學(xué)生講解、提問及歸納總結(jié)。然后學(xué)生從不角度進(jìn)行評(píng)分包括：講解的過程、講解的內(nèi)容以及資料的前沿性等方面。（4）知識(shí)競賽：學(xué)生自己就課堂所學(xué)內(nèi)容及自主學(xué)習(xí)獲得的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)歸納后，每組出一份知識(shí)競賽題目，教師進(jìn)行監(jiān)督管理，組織知識(shí)競賽。經(jīng)過兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)探索，我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用這樣的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣很大，不僅鍛煉了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，而且了改變了他們思考科學(xué)問題的方式，很多同學(xué)因此申請了大學(xué)生科研課題，并取得了較好的成果。

3.建構(gòu)主義教學(xué)理論教學(xué)改革的效果。建構(gòu)主義教學(xué)理論應(yīng)用到醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)后，課堂效果較好，實(shí)驗(yàn)班級(jí)的學(xué)生課堂積極性較高，隨時(shí)會(huì)有同學(xué)舉手提問，在老師回答問題的基礎(chǔ)上，學(xué)生們也會(huì)從不同角度回答問題，并接著提出問題及質(zhì)疑，有不同意見時(shí)，課后學(xué)生會(huì)主動(dòng)查詢相關(guān)文獻(xiàn)解決問題，課堂氣氛及學(xué)習(xí)氣氛較好。此外，學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果顯示90%以上學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)方法可以擴(kuò)展他們的知識(shí)面，在文獻(xiàn)檢索、獲得前沿知識(shí)的能力以及增加對(duì)中醫(yī)藥治療疾病的了解等方面有很大的進(jìn)步，在有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生及時(shí)了解目前生物學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，主動(dòng)抓住前沿知識(shí)，培養(yǎng)其科研興趣。

四、結(jié)語

由上可知，該教學(xué)改革可有效地改善傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題，即學(xué)生上課聽課、下課就忘的無趣狀態(tài)；同時(shí)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)生物學(xué)這門基礎(chǔ)課的積極性和主動(dòng)性；有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量，為其他醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課提供借鑒。教師在進(jìn)行建構(gòu)主義教學(xué)理論教學(xué)改革的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)“教”和“學(xué)”的過程相輔相成，教師在這個(gè)過程中不僅“教”而且也“學(xué)”到了很多，也得到了學(xué)生的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅松濱.醫(yī)學(xué)生物學(xué)第七版[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2008.

[2]郭赫男.建構(gòu)主義理論觀照下的《傳播學(xué)》教學(xué)改革研究[J].東南傳播，2009，（9）：72.

篇9

[關(guān)鍵詞] 精神分裂癥；同型半胱氨酸；高同型半胱氨酸血癥

[中圖分類號(hào)] R749.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2014）07（c）-0028-03

同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）是一種含硫氨基酸，是蛋氨酸和半胱氨酸代謝過程中的重要中間產(chǎn)物。一般認(rèn)為，高同型半胱氨酸血癥是體內(nèi)葉酸和維生素B12缺乏的敏感指標(biāo)，是心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。近年來，隨著測定技術(shù)方法的改進(jìn)，已經(jīng)能夠?qū)φＨ搜褐幸愿鞣N形式存在的Hcy進(jìn)行測定，又相繼發(fā)現(xiàn)其他幾種參與Hcy代謝的酶或輔酶改變所引起的代謝紊亂。有研究指出，精神分裂癥的認(rèn)知功能障礙可能與高Hcy有關(guān)[1-5]。但國內(nèi)有關(guān)研究報(bào)道較少，為此，本研究對(duì)803例住院精神分裂癥患者的血清Hcy水平進(jìn)行測定，以探討血清Hcy水平在精神分裂癥發(fā)病中的可能意義，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下：

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選擇2013年8月1～31日北京市昌平區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院（以下簡稱“我院”）精神分院收治的符合國際疾病分類（International Classification of Diseases，ICD）精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者803例作為觀察組，男417例，女386例；年齡15～87歲，平均（51.4±3.3）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：無蛋氨酸飲食等特殊飲食史，無精神發(fā)育遲滯，無癲癇、腦炎、心腦血管疾病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病史，無糖尿病等內(nèi)分泌代謝障礙病史，無煙酒嗜好者。選擇我院同期正常體檢的人群共289名作為對(duì)照組，男170名，女119名；年齡18～82歲，平均（55.1±4.5）歲。兩組在年齡、性別等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)通過，患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 血清同型半胱氨酸水平檢測方法

清晨抽取入組者空腹靜脈血3 mL，置于含有促凝劑真空采血試管中。采血1 h內(nèi)于離心半徑8 cm離心機(jī)中3000 r/min離心10 min，分離血清置貝克曼全自動(dòng)生化分析儀檢測血清Hcy水平。試劑校準(zhǔn)品均使用九強(qiáng)生物技術(shù)股份有限公司提供的試劑盒，質(zhì)控品采用九強(qiáng)和伯樂兩家公司提供的低中高三種水平質(zhì)控物。Hcy>15.0 μmol/L定義為高同型半胱氨酸血癥。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組高同型半胱氨酸血癥發(fā)生率比較

觀察組高同型半胱氨酸血癥發(fā)生率高于對(duì)照組，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。見表1。

2.2 兩組血清同型半胱氨酸水平比較

觀察組患者血清Hcy水平明顯高于對(duì)照組，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）；觀察組男、女患者血清Hcy水平均明顯高于對(duì)照組，差異均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.01）。見表2。

3 討論

高Hcy水平是心血管疾病及中風(fēng)的危險(xiǎn)因素，Hcy水平過高不僅能引起高血壓、腦卒中等心腦血管疾病，還與乳腺癌、結(jié)腸癌、白血病等一些癌癥的發(fā)生有明顯的相關(guān)性。降低Hcy水平可把患癌危險(xiǎn)降低約30%。此外，血液Hcy水平超過10 μmol/L的老人，患老年性癡呆的危險(xiǎn)成倍增加。Hcy主要經(jīng)由體內(nèi)S-腺苷蛋氨酸循環(huán)產(chǎn)生。Hcy產(chǎn)生后主要經(jīng)三個(gè)途徑被代謝：①在四氫葉酸、膽堿及維生素B12作用下，生成蛋氨酸；②在胱硫醚裂合酶、胱硫醚β化酶、維生素B6、維生素B2以及鋅的作用下，轉(zhuǎn)變成谷胱甘肽；③在甲基轉(zhuǎn)移酶、亞甲基四氫葉酸還原酶（MTHFR）、葉酸、維生素B12、維生素B2、鋅及三甲基甘氨酸（TMG）的作用下，生成S-腺苷同型半胱氨酸。由此可見，在Hcy代謝過程中，維生素B2、維生素B6、維生素B12、葉酸、TMG和鋅起著十分重要的作用，這些物質(zhì)缺乏被認(rèn)為是導(dǎo)致血Hcy升高的重要原因之一。同時(shí)，給予這些物質(zhì)也是防治Hcy升高的重要措施。另外，人體99%的Hcy在腎臟代謝，70%經(jīng)腎臟清除。Hcy是蛋氨酸代謝產(chǎn)物之一，參與體內(nèi)去甲腎上腺素（NE）、DNA、蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)的甲基化反應(yīng)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)Hcy具有促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的神經(jīng)毒性作用，故有學(xué)者認(rèn)為，Hcy具備影響神經(jīng)遞質(zhì)代謝及神經(jīng)發(fā)育的生物學(xué)特性，與精神分裂癥的“神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常”假說及“神經(jīng)發(fā)育障礙”假說有相吻之處，推測其可能與精神分裂癥密切關(guān)系[1]。本研究通過對(duì)我院精神分院收治的803例精神分裂癥患者進(jìn)行血清Hcy水平測定，結(jié)果證實(shí)觀察組患者血清Hcy水平顯著高于對(duì)照組（P < 0.01）；但血清Hcy水平與精神分裂癥的嚴(yán)重程度關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

近年來，我國神經(jīng)精神疾病的發(fā)病呈上升和年輕化的趨勢。精神分裂癥是一種患病率高、容易復(fù)發(fā)和致殘的慢性精神疾病，迄今為止其發(fā)生機(jī)制尚未完全闡明，但是有研究提示，Hcy代謝異常可能是精神分裂癥發(fā)病的重要危險(xiǎn)因素[3]。一方面Hcy作為神經(jīng)毒性物質(zhì)可能參與了精神分裂癥的致病過程。有專家認(rèn)為Hcy作為神經(jīng)毒性物質(zhì)可能通過影響中樞神經(jīng)發(fā)育，參與了精神分裂癥的致病。另一方面，Hcy代謝過程為DNA甲基化提供了甲基基團(tuán)，其代謝異常可能造成DNA甲基化異常。DNA甲基化異常從表觀遺傳學(xué)的角度來看會(huì)影響精神分裂癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[4]。本研究結(jié)果顯示，觀察組803例精神分裂癥患者中血清Hcy水平高于正常范圍的有570例，高同型半胱氨酸血癥的發(fā)生率為70.98%；而對(duì)照組289例體檢人群中血清Hcy水平高于正常范圍的有107例，高同型半胱氨酸血癥的發(fā)生率為37.02%；可見精神分裂癥患者高同型半胱氨酸血癥發(fā)生率高于對(duì)照組。不論是觀察組還是對(duì)照組，均發(fā)現(xiàn)男性Hcy水平高于女性。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)，Hcy水平在總體或根據(jù)性別比較，觀察組均高于對(duì)照組，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。提示精神分裂癥患者中存在有明顯的Hcy代謝異常，該結(jié)果和國內(nèi)外的研究一致[9]。Hcy代謝失衡與精神分裂癥關(guān)系的研究仍有許多缺陷，尚缺少有關(guān)的研究資料，但其對(duì)經(jīng)典理論的整合也許會(huì)帶來許多新的啟示，對(duì)今后的研究有重要的指導(dǎo)意義，從而為精神分裂癥的預(yù)防和治療提供新的依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 胡國艷，劉學(xué)軍.精神分裂癥與血清同型半胱氨酸水平關(guān)系的研究[J].現(xiàn)代醫(yī)院，2011，11（6）：20-21

[2] 張文躍，林宏，趙合慶，等.首發(fā)精神分裂癥的認(rèn)知功能及其與血清同型半胱氨酸的關(guān)系[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2007，33（11）：652.

[3] 張晨，禹順英，謝斌.同型半胱氨酸與精神分裂癥的研究進(jìn)展[J].上海精神醫(yī)學(xué)，2010，22（3）：175-176.

[4] 張文躍，祁小飛.同型半胱氨酸代謝失衡與精神分裂癥[J].精神醫(yī)學(xué)雜志，2007，20（3）：185-187.

[5] 劉玲玲，董振芳，車至香.精神分裂癥患者血清總同型半胱氨酸水平測定[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2005，20（5）：413，416.

[6] 史健.精神分裂癥患者血清同型半胱氨酸測定的意義[J].醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2011，24（16）：1893-1895.

[7] 張晨，禹順英，謝斌.同型半胱氨酸與精神分裂癥的研究進(jìn)展[J].上海精神醫(yī)學(xué)，2010，22（3）：175-176.

[8] Adler Nevo G，Meged S，Sela BA，et al. Homocysteine levels in adolescent schizophrenia patients[J].Eur Neuropsychopharmacol，2006，16（8）：588-591.

[9] Akanji AO，Ohaeri JU，Ai-Shammri SA，et al. Associations of bloodhomocystcinc concentrations in Arab schizophrenic pafients [J]. Clin Biochem，2007，40（13-14）：1026-1031.

[10] 紀(jì)孝偉，焦志安，趙貴芳，等.精神分裂癥患者血清同型半胱氨酸水平的研究[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2005， 31（4）：302-303

[11] 楊梅玉，廖聯(lián)明.福州地區(qū)同型半胱氨酸在健康人群中的分布特點(diǎn)[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2011，8（14）：1696.