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组学技术在预防医学领域的应用探究

发布日期:2012-09-21 16:50 浏览:4
   人群疾病的防治始终是预防医学关注的核心内容,在组学技术出现以前,大规模的观察性人群研究以及多中心的随机化对照试验所获得的成果往往被视为有意义且可以考虑成为疾病防治的原始依据,健康影响因素与结局事件之间复杂的内在关系很少被解释。然而,对疾病机制的阐明必将有利于采取更为科学、实用且适用的干预措施,从长远角度来说,组学技术所提供的病因探索方法与思路将为疾病防治工作指引方向,而且也可为预防医学毕业论文写作研究提供更多资料。基因组学提示可能的表型,蛋白组学反映现实的表型,而代谢组学则表明正在发生的表型改变;同时,外界因素(食品、药品以及疾病等)与蛋白组、代谢组相互作用并共同对表型产生影响。


组学技术在传染病控制领域所发挥的作用可以简单概括为在传染源、传播途径、易感人群这3个环节的致病机制,即更加准确地明确致病因子的特点及变异,传播规律与人群特异的免疫状况。例如,2010年发表在Science上的一篇关于大肠杆菌蛋白组及转录物单分子水平测量的文献,揭示了大肠杆菌全基因组中一部分的mRNA和蛋白表达水平以及其差异性,同时研究所提供的方法极大地促进了对病原体基因随机表达和调控的理解,进一步阐明了致病机制。2120123Nature Genetics刊登了剑桥大学研究人员公布的沙眼衣原体的全基因组序列p1,这对流行病的检测、病原体分型都具有重要意义;中国科学院上海巴斯德研究所的研究人员通过利用反式表达的同源病毒或水疱性171炎病毒的包膜蛋白来包装缺失包膜蛋白序列的HCV基因组RNA,成功构建了只具有一次性感染力的类病毒颗粒的HCV病毒模型。这一模型的构建使得真实模拟病毒入侵及复制全过程成为可能H1。在易感人群研究中,美国洛克菲勒大学的研究人员指出NSI流感蛋白可以通过模拟宿主细胞组蛋自来调节宿主基因表达,这提示病毒可以干扰某些表观遗传机制造成人群易感性的差异哺。此外,基于组学技术发展起来的高通量疫苗抗原筛选技术促进了疫苗研究快速发展,成功案例不胜枚举。

在慢性非传染性疾病研究中,组学技术为致病机制的阐明、防治策略的提出提供了更为准确且可靠的证据。例如,在以往的糖尿病研究中,从糖代谢正常到胰岛素抵抗过程中的生化改变鲜为人知,然而在基于代谢组学的研究中,研究者观察到了糖尿病前期,与胰岛素抵抗相关的糖酵解、蛋白水解、脂肪分解反应,这项发现有利干对糖尿病发病预测与预防。较多的研究发现,乳腺癌有关的基因BRCAIBRCA2发生变异会显著提高女性患乳腺癌的风险,近期Nature Genetics上的研究报道,科学家又发现了9个和乳腺癌发展有关的新基因,目前与乳腺癌相关的基因达到了40‘61。基于组学研究成果,在人群中开展有针对性的乳腺癌人群筛检与干预,可望取得显著效果。自然环境对人类健康的影响一直是热门话题,自然环境因素与社会环境直接影响着人群健康与生活质量。美国1998年正式启动环境基因组计划(Environmental Genome ProjectEGP),其主要目标是推进有重要功能意义的环境应答基因的多态性研究,确定其引起环境暴露致病危险性差异的遗传因素,并以开展和推动环境一基因相互作用对疾病发生影响的人群流行病学研究为最终目的。EGP的科学家想确定这些基因在个体之间是如何变化,以及这些变化是否与疾病易感性有关。2001年美国又启动了毒理基因组学(toxieo—genomics)协作研究计划,旨在研究人体接触环境有害因素后的整个基因组反应,揭示环境因素致病的机制。

毒理基因组学主要研究基因表达与环境相关疾病的关系,探讨环境因子产生的生物学效应以及细胞调控网络与基因和接触剂量的关系,建立环境因子与生物学效应的相关数据库,将毒理学、病理学与基因表达谱、蛋白组学及单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphismSNP)分析结合起来,发展生物标志物,提高预防疾病水平。在社会环境园素研究中,纽约西奈山研究中心(The Mount Sinai Medical Center)的研究结果表明,反复接触可卡因会降低大脑中枢系统正常运作所必需的蛋白质的活性,从而提高了中枢对可卡因的依赖性,进而导致成瘾发生071Cell发表的一篇关于运动和咖啡对DNA作用的文章提示日常生活行为因素可以通过调控DNA的表达来影响健康。

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