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重金属胁迫下对水生无脊椎动物的生物标志研究进展
水环境污染物中的重金属主要是指Hg、Cd、Cr、As以及Cu、Zn、Ni、Co、Sn等,其中前4个元素毒性大.它们主要来源于化工、采矿、金属冶炼及加工、电镀、轮船制造等行业,以及农用杀虫剂和生活污水.重金属是具有潜在危害的重要污染物,与其他污染物类不同,其威胁在于它不能被微生物所分解,能够通过食物链在生物体内富集,与生物体内的蛋白质、酶等高分子物质结合,产生不可逆转的变性,导致生理或代谢过程的障碍,或者与脱氧核糖核酸等相互作用而致突变.
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免疫毒性生物标志研究进展
免疫系统是一个复杂并且具有多功能的重要系统,它既能对细胞和组织完整性以及器官稳态进行免疫调节,又能防御外界对机体的侵袭.免疫系统几乎在所有的组织和器官中都有分布,并且不同组织中的免疫系统对毒性的敏感度不同.免疫系统与其他生理系统密切相联,故直接或者间接的毒理作用都能在免疫系统中显现出来[1].此外,每个免疫细胞群和每个免疫成熟过程都是一个潜在的毒理学作用靶点.
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1-溴丙烷神经毒性作用机制及生物标志研究进展
1-溴丙烷因其特有的化学性质成为可对臭氧层造成破坏的一类清洗剂的理想替代产品,广泛应用于精密仪器清洗等生产领域.1-溴丙烷具有神经毒性、生殖毒性和肝毒性,其中以神经毒性为显著.本文从1-溴丙烷主要代谢酶、蛋白质组学技术和神经元损伤等几方面,分析了1-溴丙烷对神经系统毒性作用的可能机制及典型的生物标志.
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中年2型糖尿病患者尿液生物标志初筛
目的 应用代谢组学方法筛选中年2型糖尿病患者尿液中的小分子生物标志.方法 采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)检测中年2型糖尿病患者和对照对象尿样中的内源性代谢产物,对检测所得总离子流图进行特征离子峰提取(MFE)、滤噪、峰匹配、峰对齐、归一化及基线校正,经t检验对在两组研究对象间有统计学差异(P<0.05)的化合物筛选鉴定.结果 筛选出3个在两组研究对象尿样中表达水平有统计学差异(P<0.05)的代谢物:色氨酸、犬尿酸和犬尿酸原.中年2型糖尿病患者体内代谢产物色氨酸、犬尿酸经尿液代谢的水平下降,犬尿酸原经尿液代谢的水平升高.结论 色氨酸、犬尿酸和犬尿酸原可能是与中年2型糖尿病相关的生物标志.
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一种人体衰老生物学标志的"可干预性"分析
衰老生物学标志是根据日历年龄来测定一定功能年龄的手段,是确定衰老速度的方法,是延缓衰老药物疗效的标准,是论证健在型衰老的依据[1].增龄变化、多元组合以及流行病学意义并不能说明指标系作为衰老生物标志的成立,它还必须具有可变性.
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精准医疗:分子流行病学的机遇与挑战
自2003年人类基因组计划完成,到2015年1月美国总统奥巴马宣布启动精准医疗计划,人类初步完成基因组到生物学、生物学到健康、健康到社会的三级跳.作为新型交叉领域,精准医疗的产生和发展离不开生命科学、基础医学、临床医学、流行病学、统计学、社会学和信息学等多学科的共同支撑和促进.分子流行病学作为流行病学与分子生物学的交叉学科,被认为是促进精准医疗的核心力量.本文将基于精准医疗和分子流行病学各自的特点和研究进展,着重探讨分子流行病学对精准医疗的贡献和意义,并展望精准医疗未来可能的机遇与挑战.
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人乳头瘤病毒感染与原发性肺癌相关性研究
目的 探索HPV感染与原发性肺癌的关联.方法 检测83对匹配的肺癌和癌旁正常组织中HPV感染情况.采用HPV高保守L1区PCR扩增和特异探针反向杂交相结合的方法,检测21种临床相关的HPV型别.应用配对x2检验分析肺癌与癌旁正常组织HPV检出率差异.应用x2检验及确切概率法分析不同性别、年龄、组织学类型、临床分期、吸烟和饮酒情况下肺癌组织HPV检出率差异.结果 7份肺癌组织和6份癌旁正常组织检出HPV,HPV阳性率在肺癌与癌旁正常组织间差异无统计学意义(P>0.999).在不同性别、年龄、吸烟、饮酒,不同病理类型、临床分期和淋巴结转移情况下,肺癌组织HPV检出率差异无统计学意义(P>0.05).结论 在福建人群中未发现HPV感染与原发性肺癌发生风险有明显关联.
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柴油机尾气对职业人群外周血淋巴细胞增殖能力和基因组稳定性的影响
目的 研究职业暴露柴油机尾气(diesel exhaust,DE)对人群细胞增殖能力和基因组稳定性的影响.方法 采用整群抽样法于2012年选取117名DE职业暴露工人为暴露组,106名自来水厂工人为对照组,通过问卷调查获得研究对象的人口学资料,并检测工作环境中PM2.5和总多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)浓度.采用高效液相色谱-质谱联用方法检测尿中主要PAHs单羟基代谢产物,反映内暴露水平;采用胞质阻滞微核组学试验评价DE对人群外周血淋巴细胞增殖能力和基因组稳定性的影响.结果 暴露组和对照组工人尿中总PAHs单羟基代谢产物中位数(P5~P95)分别是12.96 (4.73 ~ 28.10)、4.76(0.90~15.00) μg/L,暴露组高于对照组(Z=-8.77,P<0.001).暴露组和对照组核分裂指数(nuclear division index,NDI)分别为1.68±0.13、1.85 ±0.16,暴露组降低(t=8.86,P<0.001),由微核、核质桥和核芽计算所得的基因组不稳定指数,暴露组和对照组分别为13.27±6.26、4.83±3.38,暴露组较高(Z=-10.08,P<0.001).按尿中总PAHs单羟基代谢产物三分位数将所有研究对象分为低、中、高三组(<5.96、5.96 ~ 12.46、> 12.46 μg/L),随着尿中总多环芳烃羟基代谢物升高,NDI降低,分别为1.81±0.17、1.79±0.17、1.68±0.14(F=13.14,P<0.001),每1 000个细胞中基因组不稳定指数升高,分别为5.80±4.15、9.97±7.14、11.99±6.61(x2=36.74,P<0.001).NDI与每1 000个细胞中的微核率、核质桥率、核芽率以及基因组不稳定指数,均随NDI的降低而升高,差异有统计学意义(P <0.001).结论 职业暴露DE可抑制人群外周血淋巴细胞增殖分裂能力,引起基因组不稳定性增高.
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毛细管胶束电动色谱测定基因组DNA甲基化水平
DNA甲基化作为表遗传学的重要研究内容,是哺乳动物表达调控的主要表遗传学形式.研究表明,DNA甲基化与肿瘤关系密切[1-2],全基因组DNA低甲基化是肿瘤细胞基本特征之一[3-4],在肿瘤的发生和发展中存在DNA甲基化水平和模式的混乱.DNA甲基化改变能否作为生物标志用于临床早期诊断已成为当前研究的热点.目前,用于DNA整体甲基化水平检测方法有多种,但能真正从定量的角度进行快速、精确分析的方法却很少.笔者采用毛细管胶束电动色谱(miceller electrokinetic capillary chromatography,MECC)法同时分离DNA酶解后5类单核苷酸(包括mdC),建立了一种快速检测基因组DNA整体甲基化水平的方法.
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表观遗传变异——新型化学致癌作用的分子标志
肿瘤是环境和机体两方面各种因素之间相互作用所导致的一大类疾病,其发生是一个多阶段过程,涉及多种基因、多条通路的改变.虽然肿瘤的病因至今尚未完全清楚,但流行病学研究发现,80%以上的人类肿瘤的发病与人类接触生活、工作环境中的化学致癌物密切相关[1-2].发达国家成功经验告诉我们:肿瘤是可以通过多种途径来预防和控制的,但前提是我们要明确环境因素导致的健康影响,阐明化学致癌的机制,筛查出有效的早期生物标志,并应用于环境暴露致癌危险度评估.
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利用基因缺陷细胞模型探讨hOGG1和hMTH1的替补作用
目的 通过建立基因缺陷细胞模型,探讨修复基因hOGG1与hMTH1在DNA氧化性损伤中的作用与关系.方法 利用慢病毒感染人胚肺成纤维细胞(HFL),分别建立hOGG1基因和hMTH1基因缺陷细胞模型.将HFL细胞在100 μmol/L的H2O2中孵育12h,分别利用高压液相色谱串联电化学检测技术及RT-PCR技术分析8-羟基-脱氧鸟嘌呤(7,8-dihydro-8-oxoguanine,8-oxo-dG)水平及hOGG1和hMTH1基因表达水平.结果 用高滴度慢病毒感染靶细胞后得到hOGG1基因和hMTH1基因缺陷细胞模型,hOGG1 mRNA表达水平(0.09±0.02)比正常HFL细胞(1.00±0.04)下降了91%,hMTH1 mRNA表达水平(0.41±0.04)比正常HFL细胞(1.02±0.06)下降了60%;用100 μmol/L的H2O2诱导12 h,hOGG1基因缺陷细胞的hMTH1基因表达水平(1.26±0.18)相比对照组(1.01±0.07)提高了25%,hMTH1基因缺陷细胞的hOGG1基因表达水平(1.54±0.25)提高了52%;hOGG1基因缺陷细胞的8-oxo-dG水平(2.48±0.54)是对照组(0.80±0.16)的3.1倍,差异有统计学意义(P<0.01),hMTH1基因缺陷细胞(1.84±0.46)的8-oxo-dG水平是对照组(0.80±0.16)的2.3倍,差异均有统计学意义(P<0.01).结论 利用基因缺陷细胞模型,发现在氧化诱导作用下,修复基因hOGG1与hMTH1在DNA损伤修复活动中可能分别表现出一定的协同性替补作用,hOGG1的替补作用强于hMTH1.
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生物标志和人群毒理学研究进展
一、生物标志(biomarker)基础研究的防病意义早期发现环境有害因素的致病危险性,有助于防止疾病的发生.从接触有害的环境因素到患病(中毒)有一个过程,由于现代分子和细胞生物学的发展,已经可能研究疾病(中毒)临床前人体一系列复杂的生物学变化,包括污染物在体内的过量负荷、作用于靶细胞和靶组织的有效剂量以及临床前的生物学变化或毒效应.美国1989年将生物标志细分为接触生物标志(exposure biomarker)、效应生物标志(effect biomarker)和易感生物标志(susceptibility biomarker),研究内容及模式见图1.
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大肠癌证候及其现代生物医学内涵研究
大肠癌(Colorectal cancer,CRC)可以归属于多个中医病证,临床表现复杂,可以呈现多种证候.现代研究初步揭示大肠癌证候与病理、细胞类型、分期及预后有密切关系;手术、化疗等现代治疗对大肠癌的证候有一定的影响;现代中医同时对大肠癌湿热蕴结、瘀血内阻、脾气亏虚、气血两虚、肝肾阴虚等证候的生物医学内涵进行了广泛的研究.这些研究对大肠癌证候的客观化和规范化研究有积极的意义.
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线粒体DNA含量变化在肿瘤诊断中的意义
各类常见的人类恶性肿瘤中的线粒体DNA含量变化,及其与肿瘤发生的潜在机制.探讨了线粒体DNA含量作为新的生物标志物在诊断肿瘤易感风险和早期监测方面的意义.
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循环中的长非编码RNA-LIPCAR预示心衰患者的生存率
细胞外核酸的存在已被发现了几十年。自发现癌症患者血浆中含有特殊的细胞外RN A起,人们意识到体液中的RN A可能可以用于疾病的诊断。长非编码RNA(lncRNA)是不编码蛋白的长度超过200个碱基的RNA,研究lncRNA在人类疾病中的作用,可以从新的视角了解疾病发生发展的机制,并为疾病的诊断和治疗提供新的靶标。lncRNA通常具有二级结构,并且相对稳定,也为在体液中比如血液和尿液检测lncRNA提供了可能性。目前关于lncRNA的研究主要集中在癌症方面。比如尿液中的lncRNA-PCA3已被鉴定为前列腺癌特异的生物标志,在检测前列腺癌方面比临床上广泛使用的前列腺特异抗原试验具有更高的特异性。PCA3已被批准用于检测前列腺癌,很快会在临床上使用。然而lncRNA在心血管领域的研究目前非常少。本文的作者探索了血浆中lncRNA作为心衰预后的生物标志的可能性。他们的研究结果发表在2014年5月9日在线出版的《循环研究》(Circ Res)杂志上。
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尿液蛋白质组学中样品前期处理方法的研究进展
尿液是血液经肾小球滤过,肾小管和集合管重吸收、排泻及分泌产生的终末代谢产物,其组成与性状可反映整个泌尿系统的状况。尤其是尿液中蛋白质种类和数量的变化携带有泌尿系统疾病发生、发展及预后的各种信息,而尿液蛋白质组学是诠释尿液蛋白所携带信息的有效方法之一,而且此研究可以发现体内很多疾病的生物标志,例如膀胱癌和肾炎等。然而尿液中的盐浓度高,代谢废物多,还有很多低浓度的复合物,复杂的组成成分大大增加了尿液蛋白质组学的研究难度[1]。因此,尿液样品的前期处理在尿液蛋白质组学分析和疾病分析过程中是一个相当重要的环节。本文着重阐述近年来国内外尿液蛋白质组学样品的前期处理方法以及各方法的比较。
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结直肠癌靶向治疗研究进展
结直肠癌是严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤之一,目前其发病率已居所有恶性肿瘤的第3位[1]。在针对结直肠癌的治疗手段中,除了传统的手术和放化疗等,分子靶向治疗在特定患者人群中表现出显著的疗效和预后改善。在临床上选择适宜的靶向治疗药物前,都需要对肿瘤进行相应的分子靶点检测,虽然结直肠癌中相关基因分子的状态改变对药物的选择起到关键作用,但直至现在有效的靶点还较少,因此相关的研究仍需深入,为确立更加有效的疗效预测和预后生物标志以及开发新型靶向药物提供理论基础和支持。
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表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱在胃炎诊断中的应用研究
胃炎是常见消化道疾病之一.目前确诊主要依赖胃黏膜活检,但这种创伤性诊断会给患者造成痛苦.而现用的诸多实验室方法的假阳性较高.本研究用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术对胃炎患者、胃溃疡、胃癌和健康志愿者血清蛋白质行对比分析,以筛选可用于临床胃炎诊断的特异性生物标志.
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乳腺癌患者血清中人类表皮生长因子受体2检测的临床意义
近年来,检测人类表皮生长因子受体2( human epidermal growth factor receptor 2,HER2)的状态已经成为乳腺癌确诊后指导治疗策略的必要环节.目前大量研究证实,原癌基因HER2扩增和(或)其产物,即具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白(p185)过表达是乳腺癌的一个独立不良预后因素,同时HER2表达状态也是指导靶向治疗药物,如曲妥珠单抗临床使用的惟一标准[1].研究表明,HER2蛋白的细胞外区域( extracellular domain,ECD)经基质金属蛋白酶作用后脱落进入血液,用免疫测定法可对之进行定量检测.同时,血清学检测具有方便、实时性、连续性等特点,而血清HER2ECD是1个指导用药和评价预后的潜在肿瘤生物标志[2].然而,对血清HER2 ECD检测方法以及潜在的临床意义仍存在争议.
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miRNA在结肠癌早期诊断和筛选中的作用
miRNA(microRNA)是近年研究发现的存在于血液和结肠癌组织中的一类独特的小RNA, 他们作为生物标志可准确地诊断结肠癌, 并且能辅助预测结肠癌的复发. 特异性miRNA过表达或沉默与结肠癌的发展和演进有关, 肿瘤细胞的转移和耐药性涉及miRNA.组织和血液中的特异性miRNA差异表达为结肠癌早期诊断和筛选提供了应用前景.miRNA在肿瘤生成中的作用表明: miRNA在缓解和防止肿瘤复发中有着潜在的重要作用,他们可能成为肿瘤基因治疗的重要靶点. 本文主要综述了特异性miRNA在结肠癌早期诊断和筛选中的作用.