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肾脏病代谢组学中西医研究进展
代谢组学于1999年由Jeremy K Nicholson教授提出,是指定量测量生物系统对病生理刺激和基因修改所做的与时间相关的多参数代谢应答,它是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后又一门新兴的系统生物学研究不可或缺的重要组学技术[1].其研究过程包括样品制备;代谢产物检测、分析与鉴定;数据分析与模型建立.其研究样品常用尿液和血液.代谢组学在心血管系统、肿瘤、消化系统和代谢性疾病方面近年来受到广泛关注[2],但肾病的代谢组学研究相对滞后,其中在肾病发生发展中发挥重要作用的氨基酸代谢、脂代谢等的研究较少.代谢组学研究方法和思路与中医药诊治"整体观"、"动态观"、"辨证观"相一致,为传统医学中"异病同治"和"同病异治"的研究提供一个新的突破口.本文综述了代谢组学技术在肾脏疾病中西医诊治中的应用,以期能对中医肾脏疾病的现代化研究和临床实践提供有益的参考.
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致病微生物和宿主相互作用的研究进展
新老传染病的流行和再现,病原微生物的变异和致病机制更加复杂和多样化.因此,迫切需要我们从更深层次去了解和研究它们,为临床治疗中寻找更灵、敏特异的诊断分型手段,发展高效的基因工程疫苗及筛选新型药物提供了线索和保障.感染性疾病是病原体与宿主相互作用的结果.转录组学和蛋白质组学已经发展成为两种成熟的方法,并广泛地运用于致病微生物感染宿主细胞的致病机制的研究.对宿主细胞基因表达谱的研究,可以了解宿主是如何抵抗致病微生物的入侵.传统蛋白质组学研究方法,采用亚细胞蛋白质组学来分析特异性的细菌入侵过程.两种方法相互补充,结合功能基因组学技术,如RNA干扰技术,为进一步阐明致病微生物-宿主相互作用的机制奠定基础.
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系统生物学在疫苗学中的应用及前景
近年来,系统生物学应用芯片、测序、质谱等高通量检测技术,结合相关数据库,应用计算机模型,对所得数据进行综合研究,在生物、医学等领域已得到广泛应用,特别在肿瘤、糖尿病等复杂人类疾病的预测和治疗方面发挥着越来越大的作用.本文就系统生物学在疫苗学中的应用和前景进行综述.
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医学研究生开展转录组学课程必要性的探讨
转录组学是生命科学领域的一门交叉型、发展快速的前沿性学科.随着高通量测序技术的迅猛发展,在收集、整合及数据挖掘的基础上全面系统的研究转录组成为可能.目前,利用转录组学的理论及技术研究疾病的转录组信息,系统全面阐明其基因表达调控规律,构建其基因调控网络,已经成为医学研究领域的热点.通过在医学研究生中开展转录组学这门课程,使研究生掌握其中的科研思维和方法,帮助研究生更清晰地认识疾病发生发展的分子机制,并通过学习这门课程提高研究生的科研能力和水平.
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高通量测序技术在寄生虫学中的应用
高通量测序技术具有读长较短和能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定等特征.与传统Sanger测序技术相比,高通量测序技术具有高通量、高分辨率、低成本等优点,极大地促进了测序技术在生命科学研究中的应用.该文对高通量测序技术及其在寄生虫基因组学、转录组学及蛋白组学方面的应用进行综述,讨论高通量测序技术在寄生虫学应用中的发展前景和存在问题.
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生物信息学在胰腺癌中的应用
胰腺癌的发病率不断升高,早期诊断困难,临床治疗效果差,是目前预后差的恶性肿瘤之一.利用生物信息学技术能够查找或建立胰腺癌相关的基因、单核苷酸多态性(SNP)、miRNA、蛋白质调控网络及通路功能注释等信息数据,促进胰腺癌的早期诊断,这是提高胰腺癌临床诊疗水平的主要途径.此文就生物信息学在临床疾病尤其是胰腺癌中的应用研究进展作一综述.
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基于组学技术的抑郁症相关生物标志物研究进展
近年来,抑郁症的发病率逐年上升,严重危害着人类的身心健康.研究表明,抑郁症发病机制复杂,主要涉及机体的炎症、神经营养和代谢等过程.现今抑郁症的临床诊断缺乏充分的客观依据,药物治疗效果差强人意,因此,生物标志物对于抑郁症的风险预测、分类、诊断以及预后显得尤为重要.近年来,基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等技术快速发展以及它们在疾病诊断方面的广泛应用,为进一步筛选抑郁症相关生物标志物提供了可能.对有关运用组学技术手段研究抑郁症相关生物标志物的研究进展进行综述.
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原发性局灶节段性肾小球硬化的转录组学研究
转录组学是从RNA水平研究基因表达情况的学科.目前用于转录组数据获得和分析的方法主要有基于杂交技术的生物芯片技术和基于测序的RNA测序技术,这些方法的出现使得对细胞、组织表达谱的高通量分析成为可能,通过这些方法可以获得许多与疾病相关信息.原发性局灶节段性肾小球硬化(FSGS)是导致成人及儿童激素抵抗肾病综合征和肾衰竭的常见原因之一,其病理生理机制至今仍不清楚.因此,有必要对其发病机制进行深入研究.近年来,数项FSGS的转录组学研究结果相继发表,进一步了解FSGS的致病机制提供了重要信息,本文就其在FSGS中的发现做一综述.
关键词： 原发性局灶节段性肾小球硬化 转录组学 生物芯片技术 RNA测序技术 -
药物代谢组学与个体化用药的精准医疗
系统生物学是当今世界上生命科学研究为活跃的领域之一,其包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学.在系统生物学背景下,以内源性小分子为基础,代谢组学创始人帝国理工学院的NicholsonJK教授领导的团队于2006年在Nature杂志上发表文章,正式提出“Pharmaco-metabonomic”即“药物代谢组学”的概念,定义为“基于数学模型通过对干预前的内源性物质定量数据预测药物或外源性物质给药后的体内结果”[1].
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代谢组学在强直性脊柱炎研究中的应用
代谢组学［1］是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后兴起的系统生物学的一个新的分支，它是通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后（如将某个特定的基因变异或环境变化后）代谢产物图谱及其动态变化，研究生物体系的代谢网络的一种技术。与其他三种组学研究的 DNA、RNA和蛋白质等生物大分子不同，代谢组学是对生物体系中的小分子化合物进行定性定量研究。近年来，代谢组学相关技术发展迅速，已广泛应用到毒理学［2］、营养学［3］、植物学［4］、微生物学［5］、药物研发［6］、疾病研究［7］、功能基因组学［8］等领域。强直性脊柱炎（ AS ）是以中轴关节慢性炎症为主的原因不明的全身性免疫性疾病，其特点为病变累及骶髂关节，常发生椎间盘纤维环及其附近韧带钙化和骨性强直，晚期可发生脊柱强直和关节畸形［9］。国内髋关节受累率达60％左右，严重者髋关节畸形强直而造成终身残废，丧失劳动力［10］。 AS病因复杂，其发病机制至今仍然不明。近年来，一些学者［11］对AS的生物学指标进行了研究，希望能够找到早期诊断AS的标志物并探明其发病机制。代谢组学运用高通量、高敏感的分析技术，结合化学计量学方法，分析体液中的代谢产物，可以将所有代谢物的信息整合到一起，通过比较其代谢特性，寻找出早期敏感的生物标志物，能够帮助分析病变过程和辅助临床诊断。本文就代谢组学及其在AS生物标志物研究中的现状做一综述。
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基因组和转录组学分析 WHO Ⅱ/Ⅲ级大脑弥漫性胶质瘤的分子分型有助于患者的预后分层
将大脑胶质瘤在组织学分类和临床病理上分出Ⅱ级和Ⅲ级,这对WHO而言是一个重大的挑战。本文作者设想利用大规模基因组和转录组学分析是否能分出更为明确的不同预后类型。作者基于微阵列的基因组和转录组方法分析了137例原发大脑胶质瘤,病例来自一个前瞻性的德国胶质瘤网( German Glioma Network),其中包括61例WHO II级和76例WHO III级的肿瘤患者。用综合生物信息学分析确定分子亚型,然后将其与组织学、分子生物标记和患者预后相联系,分子生物标志物包括异柠檬酸脱氢酶1或2( IDH1/2),1p/19q联合缺失和端粒酶逆转录酶(TERT)基因启动子突变。通过基因组分析将其分为5个的胶质瘤组,包括3个IDH1/2突变型和2个IDH1/2野生型。通过表达谱分析发现8个不同的转录组(5个IDH1/2突变型,3个IDH1/2野生型),它们与基因组只有部分关联。结合DNA为基础的分子分层和临床预后划分为3个主要预后组,他们有着特异的基因组突变。 IDH1/2突变和1p/19q染色体联合缺失的患者预后好。 IDH1/2野生型胶质瘤和类似胶质母细胞瘤基因组变异[包括7q染色体获得(+7q),10q染色体缺失(-10q),TERT启动子突变和癌基因扩增]的患者预后差。IDH1/2突变但1p/19q染色体正常的患者(主要是星形细胞瘤)和IDH1/2野生型,但没有+7q/-10q 基因型及 TERT启动子突变的胶质瘤患者处于中间位的生存期。这种分子分层将患者分为不同的预后组比组织学分类更好。加入基因组分类的基因表达谱分析并不能更进一步促进预后分层。
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药物诱导性肝损伤生物标志物研究进展
药物诱导性肝损伤（drug-induced liver injury， DILI）在全球的发病率呈迅速上升趋势[1，2]，在临床上越来越受到重视。长期以来，DILI的诊断主要依靠排除法，导致其诊断的可靠性、及时性和随后的处理均面临着诸多困惑。因此，寻找新的DILI生物标志物，特别是具有药物特异性的生物标志物，已成为近年来有关DILI临床和实验诊断研究的一大热点。相关研究主要围绕与DILI发病机制密切相关的基因组学（genomics）、代谢组学（metabolomics）、转录组学（transcriptomics）、蛋白组学（proteomics）及免疫学等方面展开[1，3]，取得了不少有价值的发现，同时依然面临着巨大的挑战。本文特对DILI生物标志物的研究现状作一述评。
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细粒棘球绦虫原头蚴mRNA测序及表达谱分析
目的 通过对细粒棘球绦虫原头蚴的mRNA的测序及表达谱分析,初步建立起细粒棘球绦虫原头蚴的表达谱数据库,了解细粒棘球绦虫原头蚴基因表达及蛋白构成情况,为全面了解细粒棘球绦虫原头蚴生物学特征及寄生虫与宿主之间的关系奠定基础并为新的诊断方法、筛选新的药物靶点和疫苗候选分子选择提供理论依据.方法 用TRIZOL法提取人源细粒棘球绦虫原头蚴的总RNA,构建细粒棘球蚴的转录组测序文库,Illumina的solexa测序平台对RNA进行测序并进行生物信息学分析.结果 测序结果去杂后得到2G数据,通过从头拼接我们得到18 569个contig,这些contig的总长度为71 329 bp,contig平均长度为384 bp,小的contig长度为201 bp,大contig长度为4 618 bp,N50(覆盖50％所有核苷酸的大序列重叠群的长度)为384 bp.预测得到unigene为9 029条,将这9 029条基因与NCBI的nr数据库做blast比对,终有7 441条unigene具有同源比对信息.结论 根据GO分析可以发现,共有10 550条unigene与数据库中的基因有较高同源性,且较多的unigene可以与多条基因相对应,一共建立了10 550条对应关系.通过与KEGG数据库进行比对分析,细粒棘球绦虫原头蚴的转录组中有4 731条unigene得到注释,这4 731个得到注释的基因位于241条代谢通路中,这些代谢通路分别与代谢过程,基因信息过程,环境相关过程,细胞过程及与人类疾病相关.
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“肺与大肠相表里”理论现代研究启示
“肺与大肠相表里”理论在长期的辨证论治中显示出其临床优势,多采用通里攻下、开宣肺气的方法治疗肺肠同病.目前对该理论的研究在不断深入,并且开始从微观水平上研究肺与大肠的内在联系,从胚胎组织学、免疫学及神经-内分泌系统等方面对肺经与大肠经相关性进行了研究,在一定程度上诠释与验证了肺与大肠联系的可能机制.但从脏腑通过经络相互联系的复杂性角度来看,仅从某一层面或指标变化来表征肺与大肠的联系还不够全面.因此提出,基于转录组学和生物信息学的方法,可以从疾病传变过程中海量的转录信息里筛选肺与大肠组织中的相同差异表达基因,查找有共同差异变化的信号通路,探寻“肺病及肠”和“肠病及肺”两种病理变化过程中的传变途径,从而为揭示该理论的内涵提供新的思路与方法.
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蛋白质组学及其在神经科学的应用
生命科学的研究工作主要有四个层次:基因组学(genomics),转录组学(transcriptomics),蛋白质组学(proteomics)和代谢组学(metabolomics).2001年2月12日,历经12年的人类基因组计划(human genomic project)的顺利完成,人类全基因组序列的问世,只是万里长征第一步.后基因组时代(post genome Era)的来临,使蛋白质组学成为科学家面临的大挑战.
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转录组学在艾滋病中医证候学研究中的应用
艾滋病为全球重大公共卫生问题和社会问题,中医药防治艾滋病有一定的疗效和优势.证候作为中医辨证论治理论的核心,是中医药防治艾滋病研究的基础和重要组成部分;转录组学从整体水平上研究细胞中基因转录情况及调控规律,能够从多角度、多环节阐释中医证候实质.本研究运用转录组学技术进行艾滋病中医证候学研究,发现了部分特异性基因,拓展了艾滋病中医证候的研究思路,为艾滋病中医证候客观化和标准化提供参考.
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分子生物学技术在当归资源学研究中的应用
近年来,分子标记、转录组、功能基因组等分子生物学技术已应用于当归植物基源鉴定、遗传多样性、当归早期抽薹调控以及药效物质代谢分子机制的研究.该文介绍近年来分子生物学技术在当归资源学研究中的应用进展.
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大数据促进肝脏外科实验研究进展
随着生物信息学的快速发展,SEER、TCGA、ONCOMINE等数据库的诞生,预示着生物大数据的时代来临,传统的循证医学研究逐渐向大数据时代的精准医学转变.本文将对基因组学、转录组学、蛋白质组学、流行病学等生物信息数据库在肝脏外科研究领域的作用作简要概述,旨在为以后的肝脏外科实验研究提供新的思路.
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miR-122:新型肝脏损伤的标志物
长期以来,AST和ALT作为肝脏损伤的敏感标志物一直倍受临床医生青睐.诚然,二者在肝脏损伤性疾病的诊断、病情评估疗效评价中有着举足轻重的作用,但其缺陷是特异性太差.众所周知,AST和ALT并不是肝脏特异性的标志物,二者增高也见于肾脏损伤、骨骼肌损伤等情况.尽管人们从蛋白质组学和转录组学的角度探索肝脏标志物的努力从未中断,但多数时候事与愿违,探索标志物的脚步屡屡受阻.
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帕金森病和抑郁症转录组生物信息学分析
目的 抑郁症状(MDD)是帕金森病(PD)常见的非运动症状,探讨帕金森病和抑郁症可能具有的共同致病机制.方法 通过文本挖掘及转录组数据分析帕金森病与抑郁症共同的致病机制.结果 文本挖掘发现63.8％的MDD基因和32％的PD基因为共有基因及438个共有的生物学过程;转录组筛选出有统计学意义的10个共同差异基因:Ⅰ类肌球蛋白(MYO1F)、活化免疫球蛋白样受体(LILRA2)、垂体腺苷酸环化酶激活多肽(ADCYAP1)、骨骼肌肌球蛋白轻链激酶(MYLK2)、钙结合蛋白2(CLSTN2)、钙调蛋白依赖性蛋白激酶4(CAMK4)、前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶1(PCSK1)、瞬时受体电位阳离子通道5(TRPC5)、钠离子葡萄糖联合转运子(SLC5 A1)、酪氨酸酶相关蛋白1(TYPR1) (P＜0.01);基因功能富集分析发现PD和MDD具有相同的14个生物学过程,6个细胞组成,10个分子功能,并且有3个相同的京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路(P＜0.05);通过蛋白质网络构建,筛选出4个共同的关键基因(MYO1F、CAMK4、PCSK1、TRPC5);通过对蛋白质网络模块分析后发现关键模块具有共同的生物学过程.结论 帕金森病和抑郁症具有共同的致病基因及通路,这为帕金森病和抑郁症伴存现象提供了理论基础.
