时间：2023-06-14 09:35:39
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇分子遗传学综述，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：医学遗传学；实验教学；模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0270-03
医学遗传学是医学教育的重要课程，介于临床医学与基础医学之间，是一门应用性很强的学科。随着分子生物学理论和技术的发展与进步，尤其是人类基因组计划的实施完成，医学遗传学得到了空前的发展，基因组学与分子遗传学逐渐成为了21世纪的领头学科，在现代医学教育体系中有着重要的地位[1]。医学遗传学实验在知识与实践、实践与创新的链接上发挥重要的桥梁作用。当前社会科学和自然科学的发展变化，致使医学教育无论在教学手段还是在教学理念都发生了深刻的变化，更早地、更多地接近社会、接近临床，更注重人文精神，更多融入先进技术与研究成果[1～2]。而大部分医学遗传学实验则还主要关注在传统分子遗传学相关领域的基本实验操作，涉及遗传病相关资料的信息化获取与分析涉及很少，解决临床遗传学问题过程中存在理论与实践脱钩。医学遗传学实验教学尚未达到提高医学生的科学研究能力、求知探索精神、创新能力和创新意识的目的。为此，我们开展了一系列卓有成效的探索，优化了原有的医学遗传学课程教学体系，构建了新的实验教学模式。
一、利用网络课程资源，推进虚拟实验
依托于湖北民族学院网络中心，结合医学遗传学学科特点，进行数字化资源导学平台建设。网络平台的主体结构分为教师主导区和师生互动区两大部分。内容充实而全面，平台除了内容完善的多媒体课件，与教学内容或生活实际密切相关的研究成果，解决学生在学习中遇到的实际问题，还专门开辟了“虚拟实验室”栏目[3]。网络课程资源在医学遗传学实验教学中主要解决二大问题：
1.是医学遗传学实验中所特有的一些对人体有重大危害的和涉及到比较先进实验技术的实验，出于安全和成本考虑，学生往往无法直接参与其中[4]。虚拟实验可突破传统实验教学模式受时间、地点、方式的限制，实验的安全性高、成本低、效率高，弥补了实验场地设备不足、教学时空性的约束。虚拟实验教学不但可提供良好的人机交互，还允许学生在出错时，自行了解错误的根源及后果，寻找解决问题的方法，教与学的灵活交互[4]。利用网络课程资源来培养学生随时学习、自主学习和终生学习的能力，可充分调动学生的学习主动性，并将教师的教学行为由课堂上扩展到了课堂外。
2.是运用目前已经公开的人类基因组相关数据库，快速准确地查找、识别遗传病的相关遗传学背景信息，获取世界上最新进展的医学信息及科研成果[5]。近年来，遗传学领域的分子遗传学分支迅速发展，越来越多的致病易感基因位点和区域被筛选或定位识别。不单是单基因遗传病的致病基因被顺利定位识别克隆，一些复杂多基因遗传病，如：高血压、糖尿病、阿兹海默氏病、心脑血管疾病及肿瘤等疾病，也筛选出了众多与疾病发生相关的遗传易感标记物及药物敏感或抵抗标记物，人类对于疾病的遗传学认知达到了空前高度[5]。如何识别查找获取人类遗传病相关的遗传信息已经成为临床医生和基础医学科研工作者需要掌握的基本技能之一，因此，我们有必要在基础医学的教学上与时俱进，让医学生更早地接触相关知识，训练相关技能。由此，我们网络资源课程中的“虚拟实验”内容中专设了常见人类遗传病致病基因的数据库链接，主要以美国国家生物技术信息中心NCBI（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）与在线人类孟德尔遗传（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）数据库为主，并至少安排一次实验课的时间介绍如何利用数据库完成常见人类遗传病相关遗传学信息收集，包括遗传模式、发病率、家系连锁定位区域、在基因组上的定位信息及热点突变位置等。
二、结合临床实践，开展第二课堂教学
医学遗传学实验教学是对理论教学必要的补充和巩固，通过实验技能训练，提高实验的综合能力和实验素质，促使基础医学知识与临床实践相结合，对培养医学生的实践能力和创新思维影响更为积极[6]。从临床角度出发，研究疾病的遗传因素、病变过程及其预防、诊断和治疗的相互关系，为将来走上临床医生岗位的临床专业学生提供从事医学实践所必需的遗传学基础知识和临床技能。
实验教学具体实施上，将病例法引入到教学过程中。一方面，由教师结合具体的病例，提出实验方案和验过程中可能遇到的若干问题，组织学生预习课本、查阅相关资料，以团队的形式分组讨论，设计实验方案，开展实验、解决问题。并联合湖北民族学院附属民大医院，在实验内容、设计、取材紧密结合临床，取临床真实患者的血液作为实验材料，进行真实病例分析。如人类染色体显带和非显带制备。另一方面，组织学生利用假期时间开展遗传病的家系调查；进行家乡遗传病咨询、系谱绘制和分析、再发风险估计，指导学生以论文的形式完成假期调查报告。或组织学生利用假期去当地医院的妇产科与儿科等科室见习，了解引起遗传病发病的环境因素和遗传病的预防措施，与医生或患者就某种遗传病的临床症状、传递方式、发病机制、再发风险以及预后进行探讨，对患者及其亲属的婚姻和生育进行指导，这样可以大大提高医学生对遗传病预防的认知能力[7]。
光疗法治疗寻常痤疮新进展刘蔚李利(332)
强脉冲光在皮肤科的应用孙彩虹常宝珠(334)
长脉宽1064nmNd：YAG激光脱毛的作用机制和临床应用姜丽亚刘华绪杨秀莉任秋实(338)
外用光动力疗法治疗非肿瘤性皮肤病劳力民朱可建(340)
光动力疗法在外阴病变的应用进展刘永鑫郑和义(343)
免疫防护指数对防光剂评价的研究进展闫言王宝玺(346)
关节病性银屑病发病机制及生物制剂治疗的进展陆威劳力民(348)
黄褐斑的治疗现状吴艳华李其林(352)
抗菌肽对皮肤感染的保护作用陈学军FrancoisNiyonsaba冉玉平(355)
系统性红斑狼疮预后的影响因素马立娟刘贞富(358)
血管新生的机制及在皮肤肿瘤和银屑病中的作用王红梅刘晓明(361)
银屑病易感基因最新研究进展范星张学军杨森(364)
副肿瘤性天疱疮的研究进展孙怡王玉坤(367)
家族性良性天疱疮分子生物学研究新进展颜潇潇张福仁(370)
淀粉样变性的研究现状康尔恂国外医学皮肤性病学分册 郑家润(373)
白塞病发病的遗传因素研究进展李晓建陈明华(376)
皮肤淋巴细胞相关抗原^＋T细胞与皮肤病朱洁骆丹(378)
HHV-6、HHV-7和HHV-8与某些皮肤病的关系研究进展王启华陈树民(381)
HIV/AIDS流行及医源性感染刘志陆洪光(384)
人瘤病毒体外研究的技术及进展吴剑波李新宇郑家润(387)
出版·征订·启事
编辑部电子邮箱更名启事(331)
《中西医结合临床皮肤性病学》邮购信息(342)
《疾病与性病》出版通知(354)
《汉英对照医学真菌学》书讯(369)
2006年《中国美容医学》改月刊启事(380)
文摘
文摘杨亚妮（摘）刘彤（校）(351)
会议·征文·消息
皮肤美容化妆品制剂研修班及图书邮购消息(369)
中华医学会第12次全国皮肤性病学术会议征文通知(372)
2006年第四届中国西部地区皮肤性病学术研讨会征文通知(383)
308nm准分子光照射身体不同部位产生最小红斑量的比较宋秀祖樊奇敏胡慧丽许爱娥(267)
结节性皮肤淀粉样变性一例顾俊瑛陈明华肖丽明李晓建(270)
文摘
不伴有水疱或糜烂而组织学典型的中毒性表皮坏死松解症一例张健（摘）刘彤（校）(269)
诊断女性沙眼衣原体感染不同方法的比较、危险因素和临床特点邵长庚（摘）(326)
会议·征文·消息
《中国医药生物技术》杂志创刊在即诚征来稿(272)
综述
国外医学皮肤性病学分册 伊曲康唑在儿童真菌病中的应用罗权林玲张锡宝(273)
皮肤光老化的外用药物预防与治疗高莹孙建方(276)
肿瘤坏死因子抑制剂治疗银屑病临床安全性评价陈敏崔盘根陈志强(279)
细胞因子治疗黑素瘤的进展傅友军马鹏程(282)
皮肤镜在色素性皮损中的应用殷董邓列华(285)
麻风畸残的预防与康复王焱张国成(288)
鲍恩样丘疹病研究进展刘永鑫郑和义(291)
皮下脂膜炎样T细胞淋巴瘤研究进展胡炜炜劳力民(294)
CD40-CD40L与皮肤病朱健伟骆丹(297)
TCR基因重排在皮肤T细胞淋巴瘤中的应用马一平卢宪梅(300)
CC型趋化因子号慢性荨麻疹唐慧徐金华郑志忠(303)
遗传性血管性水肿分子遗传学进展吕红莉张学军杨森(306)
基底细胞痣综合征的分子遗传学进展袁丞达刘建军张学军(309)
可变性红斑角皮病的分子遗传学进展吴要群张学军杨森(312)
鱼鳞病综合征的遗传学进展蔡艳霞李常兴罗权张锡宝(315)
单纯疱疹病毒耐药的流行趋势及其耐药机制的研究进展郑波王千秋(318)
树突状细胞在性病方面的进展余兵国外医学皮肤性病学分册 翁瑞全李惠(321)
潜伏相关转录体在单纯疱疹病毒中的作用仕瑶慧樊建勇杨慧兰(324)
染色体介导淋球菌耐药机制的进展蒋法兴其木格王千秋(327)
出版·征订·启事HttP://
《实用美容皮肤外科技术》出版(293)
《皮肤科用药及其药理》出版(308)
《皮肤病分类与名称》等书邮购与皮肤美容化妆品制剂研修班招生消息(323)
蕈样肉芽肿的发病机制及治疗进展张思平朱一元(6)
药物性红皮病陈佳曾学思(10)
激光治疗皮肤血管瘤的进展章泳宋为民许爱娥(13)
表没食子儿茶精没食子酸酯皮肤光保护作用机制研究进展徐丽贤骆丹(16)
人类瘤病毒和紫外线及皮肤肿瘤李凯段逸群周小勇石平荣(20)
银屑病微血管异常增生机制及治疗对策张彩萍崔盘根(23)
银屑病与免疫分子调控网络田晗郑捷(26)
CLA^＋T细胞与银屑病的研究进展韩凤娴徐丽敏(29)
特应性皮炎小鼠模型研究进展董正邦张美华(32)
白塞综合征发病的分子机制研究进展左付国金春林李铁男(35)
肾源性纤维化硬皮病王晓华徐丽贤骆丹杨俊伟(38)
获得性大疱性表皮松解症的研究进展陈声利孙建方(41)
蛋白质组学主要技术及其应用进展朱红周海涛何春涤陈洪铎(44)
存活素和皮肤病邵黎明朱可建(48)
Toll样受体与皮肤抗感染免疫周炳荣骆丹(51)
Th1／Th2细胞因子与生殖器疱疹关系的研究现状徐金华(54)
文摘
国外医学皮肤性病学分册 嗜酸细胞增多综合征一例付俊（摘）刘彤（校）(9)
美国五个城市男男性接触者的HIV患病率、未识别感染和HIV检测（2004年6月-2005年4月）邵长庚（摘）(19)
会议·征文·消息
科医人医疗激光与强光临床应用有奖征文通知(15)
2006年第四届中国西部地区皮肤性病学术研讨会征文通知(19)
消息(40)
关键词 绿豆；育种；分子遗传学；展望
中图分类号 S522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）10-0039-02
Abstract Vigna radiata L. is an important economic crop used in medical and food industry.Breeding methods on Vigna radiata L. and genetic research progress were described.New ways and thoughts for reference were in prospect in this paper，including exploring of Vigna radiata L. germplasm resources and strengthenning of the Vigna radiata L. genetic studies. It provided theoretical basis and technical support for Vigna radiata L. breeding and genetic research，in order to improve the level of domestic Vigna radiata L. breeding and genetic research.
Key words Vigna radiata L.；breeding；molecular genetics；prospect
绿豆（Vigna radiata L.）属于豆科，别名青小豆，因其颜色青绿而得名。绿豆在中国主要产区集中在黄河、淮河流域的平原地区[1]，生产经历了高―低―高的发展历程。绿豆营养丰富，可药食兼用，又是食品工业的重要原料，有“食中佳品，济世长谷”之称[2]。
1 绿豆育种研究进展
1.1 绿豆种质资源的收集与评价
种质资源是农业生产、新品种选育、遗传研究及生理生化研究的重要物质基础。目前，全球收集和保存的绿豆种质资源共有3万余份，世界上最大的收集和保存机构为亚洲蔬菜研究与发展中心亚洲区域中心[3]。1978年起，中国绿豆种质资源的搜集、农艺性状鉴定和整理、保存被正式列入国家重点研究项目。由中国农业科学院作物品种资源研究所组织各省、市、区的有关科研单位开展了绿豆种质资源的收集、鉴定、保存和利用，从20多个省（市、自治区）共收集绿豆资源6 000余份，完成了逾5 600份品种农艺性状的鉴定，并列入《中国食用豆类品种资源目录》[4-5]。种质资源的收集是育种及资源深入研究的基础。亚洲蔬菜研究与发展中心亚洲区域中心对收集的绿豆种质资源的进行分析与鉴定后，筛选出一批抗虫、抗逆、农艺性状较好的优质资源[3]。中国对2 200余份资源进行了抗病虫、抗逆性鉴定及品质分析[6]，建立了资源评价数据库，为绿豆品种选育时亲本的选择提供了参考[7-8]。
1.2 绿豆育种研究概况
G豆新品种的选育主要采用系统选育、引种、杂交及诱变等常规方法。通过对地方绿豆品种资源的评价与鉴定，保留适合品种，并大面积推广，这些鉴定的新品系有效地解决了当地绿豆育种及生产中存在的问题，如印度的抗病品系和高蛋白品系。引进的品种可直接鉴定后进行种植，如从AVRDC引进的中绿1号、中绿2号等，对中国绿豆生产起到了极大的推动作用；引种还可丰富杂交亲本的遗传基础，提高品种的综合品质，许多育成的新品种都是由引进品种和地方品种杂交而来，如韩国裂叶品种Samgang、小粒品种Soseon[9-10]，巴基斯坦高产品种Ramzan[11]，中国品种豫绿2号、豫绿4号、冀绿9239、冀绿2号、潍绿1号等品种[12-14]，这些育成的新品种已成为当地的主栽品种。绿豆属于自花授粉作物，人工杂交成功率较低，诱变育种是继系统选育和杂交育种之后发展起来的一项新技术。1996年，中国学者对绿豆进行了空间诱变研究，获得了一批稳定的绿豆变异品系[15]，科研人员利用γ射线诱变培育的晋绿豆2号适应性广且产量高[16]，Khan等[17]利用SA（叠氮化钠）诱变出的绿豆生育期显著缩短，后代群体产生了广泛的变异。
2 绿豆分子遗传学研究
2.1 绿豆分子标记及遗传图谱的研究
分子标记方面，由于前期绿豆分子遗传学研究比较落后，RAPD、AFLP 等常用标记方法应用比较频繁，但RAPD技术不稳定，且RAPD和AFLP技术繁琐且费用昂贵。因此，随着技术的开发，基于PCR技术的标记技术应用越来越多，如SSR分子标记技术。Kumar等[18]利用锚定PCR技术开发的SSR引物在绿豆基因组及绿豆近缘种中都能扩增出特异性条带，故这些开发的引物也可用于亲缘关系分析及近缘种间的比较作图研究。孙 蕾等[19]为了找到与抗豆象基因连锁的分子标记，利用63个RAPD标记和113个SSR/STS标记分析群体，共找到了22个与抗性基因连锁的分子标记。绿豆遗传连锁图谱的构建及目标基因的定位将有效缩短育种周期，为基因精细定位、基因克隆及分子定向修饰育种等奠定基础。如Lambrides等[20]利用抗豆象野生种ACC41及栽培种Berkern后代群体构建了2个绿豆遗传连锁图谱。
2.2 绿豆相关基因克隆研究进展
目前，绿豆基因克隆及研究工作已起步，但对绿豆转基因的研究还不成熟。缪建锟等[21]利用绿豆叶片扩增出362 bp的绿豆防御素基因，对其进行序列比对后将其构建到植物表达载体中进行遗传转化分析。Chen等[22]分离了绿豆Hsc70的cDNA，并在转录和翻译水平检查了其表达水平，该基因属于组成型表达基因，主要在生长发育过程中起作用。
3 展望
绿豆已成为我国种植结构调整及农民脱贫致富的重要经济作物，国家已把绿豆列入现代农业产业技术体系中，绿豆的育种研究也取得了显著成效，但从近年来新品种选育情况来看，资源利用率还比较低，一些潜在的优异资源还没有被发掘出来。应继续加强绿豆种质资源挖掘力度，继续搜集和鉴定资源的遗传多样性，为绿豆育种提供特征明确的优良种质[23-24]。
4 参考文献
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关键词 运动医学 运动员选材 运动能力 运动疲劳 运动创伤
运动医学是建立在研究运动的基础上的，是医学与体育运动相结合的综合性应用科学。具体研究与体育运动有关的医学问题，运用医学的知识和技术对体育运动参加者进行医学监督和指导，从而达到防治伤病、保障运动者的健康、增强体质、运动损伤后快速康复和提高运动成绩的目的。
运动医学在欧美的发展较早，尤其在上世纪50年代以前东、西德的发展较为引世人瞩目，世界上很多著名的大学及体育院校都设有运动医学研究所。美国、澳大利亚等国家后来者居上，运动医学研究和教育机构迅猛发展。即使在某些欠发达国家，如拉脱维亚等的部分高校不仅有运动医学系，甚至还成立了专门的运动医学院，也有部分高校将运动医学作为一门课程加以学习[1-3]。
运动医学研究内容主要包括：①运动员科学选材。科学选材是指运用现代科学理论、方法和手段，客观地测定人体的某些数据和指标，以此预测其未来的竞技能力。科学选材关系到遗传学、形态学、生理学、统计学和训练学等多种学科的领域。随着科学的日益发展，训练方法的更加客观和科学化，要使创造优异的运动成绩，科学的选材就是成功的一半。②运动营养学。研究合理利用食物以满足人体需要，以提高运动能力。③运动损伤。研究运动损伤的发生规律、机理、防治措施和伤后的康复训练等问题。④医疗体育。研究运用各种体育手段防治伤病，特别是常见病的体育疗法。
本文旨在对运动医学在运动员的选拔、提高运动能力以及运动创伤的治疗上的研究，综述运动医学的研究领域的现状与进展。
一、 运动医学在运动员的选材上的研究
所谓运动员科学选材，是根据不同运动项目的特点和要求，用科学的、先进的手段和方法，通过客观指标的测试，全面综合评价和预测，把先天条件优越，适合从事某项运动的人从小选，进行系统培养，并且不断地监测其发展过程。
运动员科学选材作为运动医学研究的重要部分已成为体育科学研究的热点。由于制约运动员成材的因素很多，因而选材研究的内容必然涉及到方方面面众多领域。目前，运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、生物力学及心理学方面的综合特征，尤其深入到运动员不同运动能力的遗传特征和家族聚集性等方面的研究，并已着手探讨体质与运动能力相关基因的分布特征、基因表达、变异状况等问题[4，5]。
近年，随着分子遗传学的进展及其对运动医学领域的渗透，国内外学者尝试着探讨与运动能力相关的基因。目前研究发现，有氧能力有关基因有血管紧张素转化酶ACE[6]、肌肉组织特异性磷酸肌酸激酶CKMM、肾上腺素能α受体ADRA2A及线粒体基因mtDNA的D-loop和MTND5等[7]；与肌肉力量有关的基因主要涉及GDF8、CNTF等[8，9]；涉及到耐力素质的基因有ACE[10]、CKMM、ADRA2A、Na-K-ATPaseα2基因等。人们试图探明这些表型的基因标记或定位，以解决优秀运动员的早期选材问题，并从分子水平揭示人类运动能力的遗传生物学机制。
伴随着人类基因组学的飞速发展如果我国运动科学工作者能利用现代生理学、分子生物学、基因组学、生物信息学及生物芯片等技术结合，了解其相关基因的结构和功能，对运动能力的预测、评定以及科学选材系统的建立将有十分重要的意义，有望从根本上解决竞技体育早期选材、早期培养和科学监控的难题。
二、 运动医学在提高运动能力上的研究
训练外的运动强力手段一直为运动医学所关注，其中膳食热量的调节和机能增进酸的补充广泛地被应用于运动训练实践。其中营养物质对提高运动能力一直被作为研究热点之一。
人们长期的观点认为，高碳水化合物（carbohybrate，CHO）膳食方案（碳水化合物提高能量占总能量的60%~70%）是最有利于运动能力的提高，其理论基础在于高CHO的膳食可增进人体肌组织的糖元贮备，从而提高运动员的高强度运动状态下的抗疲劳能力。但也有人分析，当运动员采用高CHO膳食时，势必要减少蛋白质、脂肪的摄入比例，也会在一定程度上影响运动员的运动能力，如低脂肪的摄取可影响脂溶性维生素的摄取水平。因此提出高脂膳食。高脂膳食可提高机体血清脂肪酸水平，从而提高脂肪氧化代谢率。有研究发现无论是口服还是静脉注射脂肪，均可提高血浆游离脂肪酸的水平，在运动中可使糖元节省化[11]。就运动膳食是高脂还是高CHO性，还需考虑运动的性质，考虑高血脂对人体心血管系统的负面影响。
肉碱被长期认为与长链脂肪酸向细胞内线粒体转运的一些酶的活性及水平有关。理论认为，增加肌肉组织的肉碱水平，可提高肌肉组织氧化脂肪酸节省肌糖元，而另一可能的作用机制是肉碱转化乙酰辅酶A为乙酰左旋肉碱和辅酶A，从而提高辅酶A的水平。另有些报道说肌酸和支链氨基酸可提高运动能力，但机制都不甚很明确，也有些研究者对此存在些质疑，需要针对不同的运动性质进行更深一步的研究[12]。
现代医学还证明了针灸能提高运动能力[13]。激烈运动之后，由于能量物质的消耗，体内酸性代谢产物堆积，经络气血阻滞不通，致使运动能力下降，通过刺激经穴的方法，疏通经络系统，调节脏腑之间的功能，使内环境达到平衡，促进体内的新陈代谢，促进能量物质的恢复和补充，促进疲劳的消除，提高运动能力。
三、 运动医学在运动疲劳和运动创伤方面的研究
运动性疲劳是由于运动性刺激所引起的组织、器官甚至整个机体工作能力暂时下降的现象。运动性疲劳造成机体的代谢失衡和医学问题，具有如下几点特征：中枢神经系统的疲劳、免疫功能下降、神经内分泌功能抑制、造血系统功能抑制、机体抗过氧化能力下降等。如何预防、缓解和消除运动性疲劳，增进机体的抗氧化能力，防止运动性损伤，提高运动竞技水平是当今运动医学中的研究热点。
通过研究发现，抗氧化剂的补充可以预防和缓解运动性自由基损伤，增进机体的抗氧化能力。机体在剧烈运动时，由于自由基产生增加，脂质过氧化反应增强，从而导致疲劳的产生。田京伟等的体外实验研究表明，白藜芦醇苷体外可清除O2＋及•OH；抑制H2O2诱导的大鼠红细胞氧化性溶血；抑制•OH引起的小鼠肝微粒体过氧化脂质（LPO）和大鼠红细胞膜丙二醛（MDA）含量的升高，具有很好的清除自由基及抗脂质过氧化的作用[14]。
高强度的剧烈运动还是导致各脏器官发生缺血再灌注损伤的重要因素。对由于运动或其他行为而导致的软组织如骨膜、软骨膜等的严重损伤，而进行软组织移植时，干细胞起到重要的作用[15，16]。利用成体干细胞技术治疗心肌损伤，主要集中在骨髓的神经千细胞和骨骼肌与血液来源的干细胞。许多对实验动物心肌梗死模型的研究发现利用干细胞技术可以使心脏功能改善33％，将人骨髓来源的造血干细胞注射到大鼠的心脏受损部位，可以促使受损伤部位附近的血管产生新的分支，使心脏功能提升26％。
中国传统的针灸在治疗运动损伤疾病也得到了充分的证明[14]。而某些中药也表现出较好的抗疲劳效用。
四、讨论
近年，随着基因重组与克隆等分子生物学理论与技术的发展，运动医学研究又从细胞、亚细胞研究扩展到分子与基因水平的研究，使运动医学研究取得了长足的进展，对于运动员科学选材、提高运动能力和运动疲劳和运动创伤有了新的认识，为运动医学学科发展奠定了理论基础。
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关键词 COMT基因多态性：rs4680；rs6267；攻击行为
分类号 B845
攻击行为的影响因素与发生机制是攻击的心理学研究中最为重要的基础问题。进化论、生理学和人类学的研究表明攻击行为的个体差异具有重要的遗传和环境基础。一项包含24个攻击行为的遗传学研究的元分析研究显示，遗传因素可以解释攻击行为的50％变异(Miles，&Carey，1997；Rhee，&Waldman，2002)。近年来，随着分子遗传学的发展。对攻击行为发生机制的研究已经深入到分子水平，COMT基因成为攻击行为遗传学研究的候选基因之一。动物试验研究表明，COMT基因多态性与攻击行为显著关联，雄性COMT基因敲除鼠会表现出高攻击行为，然而关于人类的研究结论尚存在分歧，甚至相互矛盾。本文通过回顾、梳理既有关于COMT基因多态性与个体攻击行为关系的研究，剖析了研究结论尚存在分歧和矛盾的原因，并在此基础上展望了未来研究的方向。
1 COMT基因简介
COMT，英文全称是“catechol-O-methyltrans-ferase”，中文名称为“儿茶酚胺氧位甲基转移酶”。人类COMT基因位于22号染色体长臂1区1带2亚带(22q 11.2)。该基因有6个外显子，2个启动子，2个(多少是重叠的)开放性阅读框，即663bp和813bp(见图1)。到目前为止已发现COMT基因编码区至少有8个单核苷酸多态性变异。COMT基因编码的是儿茶酚胺氧位甲基转移酶。儿茶酚胺氧位甲基转移酶是儿茶酚胺(包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺)的主要代谢酶。儿茶酚胺可以增强中枢神经系统对外周反应的敏感性，保持觉醒和警觉状态。研究发现，儿茶酚胺激动剂增加了动物的攻击行为(Volavka，2002)。COMT基因能够改变COMT活性，同一个基因多态性可以导致酶的活性存在3～4倍的差异(Lotta，Vidgren，Tilgmann，Ulmanen，Melen，Julkunen et al.，1995)。因此，COMT基因成为攻击行为研究的重要候选基因之一。
2 COMT基因多态性与攻击行为关系研究现状
攻击行为的分子遗传学研究可分为动物模型和人类研究两大领域。动物模型研究主要通过改变或敲除某一基因而观察动物行为的变化。动物实验的对象通常是小白鼠，因为老鼠的基因组包括30000个蛋白质编码基因，与人类的基因数量非常相近，而且老鼠与人类基因结构的相似率约为80％(Mouse Genome Sequencing Consortium，2002)。该领域研究发现，雄性COMT基因敲除鼠表现出了较高的攻击行为(Gogos，Morgan，Luine，Santha，Ogawa，Pfaff et al.，1998)。尽管这种研究方式日前仍较流行，但是，基因敲除对于自然发生的攻击行为的解释价值较低。
人类研究通常是先测定某一心理与行为表型，而后测定与该心理和行为表型的表达相关的基因。大多数攻击行为的人类研究考察了5－羟色胺系统基因，例如5－羟色胺受体基因和MAOA基因与攻击行为的关联，相比之下，儿茶酚胺相关基因受到的关注较少，它在攻击行为发展中的调节作用只是在近期才引起重视。
Volavka等人(2004)曾对COMT基因多态性与攻击行为关系的研究结论进行了简要综述，在参阅该综述的内容以及其他相关研究报告的基础上，我们发现迄今为止，以人类为被试的大多数研究表明COMT基因多态性与攻击行为显著关联(见表1)。例如，Lachman等(1998)以28名白色种族(包括2名非黑色人种的西班牙人)、具有暴力行为的精神分裂症或情感性精神障碍患者和27名无暴力行为的患者为被试，考察COMT158密码子基因型与攻击的联系，结果发现，COMT158密码子基因型与暴力行为存在显著关联，其中LL型(低活性)基因携带者中64％的属于暴力组，HH型(高活性)基因携带者中80％的属于非暴力组，等位基因与暴力行为也存在显著关联，而且COMT基因型、等位基因与暴力行为的关联主要表现在男性群体中，女性群体中二者相关不显著。Kim等(2008)以韩国61名攻击性精神分裂症患者、104名非攻击性精神分裂症患者和415名正常个体为研究对象，考察COMT Vall58Met多态性与攻击行为是否存在关联，结果表明，虽然总体上COMT Vall58Met多态性与攻击性精神分裂症无显著关联，但是在攻击性精神分裂症患者群体中，Met等位基因(低活性)与攻击行为显著关联，Met等位基因携带者的言语攻击得分显著高于Val／Val纯合型基因携带者。姜红燕等(2005)以中国昆明地区汉族人群中的50例具有攻击行为的精神分裂症患者和38例没有攻击行为的精神分裂症患者为研究对象，探讨了精神分裂症攻击行为与COMT Vall58Met多态性的联系，结果显示，低活性等位基因Met与男性精神分裂症的攻击显著关联。
然而，也有小部分研究获得了与上述研究不一致甚至相矛盾的发现。例如，Jones等(2001)以180名英国和爱尔兰白色种族精神分裂症患者和173名对照组个体为研究对象，以揭示COMT基因多态性是否与精神分裂症患者的攻击行为相联系，与已有研究不同的是，该研究没有发现低活性基因型与攻击行为显著关联，而是发现高活性基因型与攻击行为密切相关，具体表现为高活性纯合型基因(GG)携带者的攻击得分显著高于杂合型基因(GA)携带者的得分；高活性纯合型基因携带者在指向他人的攻击行为上的得分是其他基因型携带者的2.07倍(95％CI：1.03～4.15)，而杂合型是其他基因型的0.54倍(95％CI：0.30～1.00)；分性别考察后，该研究发现男性高活性纯合型基因的攻击行为总分显著高于其他基因型，但女性基因型与攻击行为不存在显著联系。Zammit等(2004)以150名英国精神分裂症患者为被试的研究没有发现COMT基因多态性与攻击行为存在关联。刘文英等(2008)以中国深圳市109例伴发暴力行为的精神分裂症患者和64例未伴发暴力行为的精神分裂症患者为研究对象，结果也未发现精神分裂症患者COMT基因多态性与暴力攻
击行为的关联。更有趣的是，Kulikova等(2008)通过对114名女性的研究发现，Met／Met纯合型基因携带者的身体攻击水平最低，而Val／Val纯合型基因携带者的最高，这与己有大多数研究结论截然相反。
通过分析上述这些研究的研究方法可以发现，导致既有研究结果存在分歧的原因可能有以下几个：第一，研究对象的种族背景不同。不同种族背景中个体基因型分布的差异可能干扰研究结果的一致性。例如，在Jones等人(2001)以英国人为被试的研究中，低活性、中等活性与高活性基因型的比例分别为26％、50％和24％，而在姜红燕等人(2005)以中国汉族人为被试的研究中，上述三种基因型的比例分别为10％、34％和56％。第二，样本容量不同。这可能导致样本的代表性存在一定差异，从而影响研究结果的稳定性。譬如，Jones和Zammit等人(Jones，Zammit，Norton，Hamshere，Jones，Milham，et al.，2001)以180名精神分裂症患者和173名对照组个体为被试的研究发现，男性高活性纯合型基因携带者攻击得分显著高于杂合型基因携带者的得分，但之后他们(Zammit，Jones，Jones，Norton，Sanders，Milham etal.，2004)以150名精神分裂症患者为被试的研究未发现COMT基因多态性与攻击行为存在显著关联。第三，被试的男女比例存在差异。有的研究中男女比例大致相等，有的则分布不均衡，有的研究考察了性别对COMT基因多态性与攻击行为联系的调节作用，有的研究则忽略了性别因素的效应。以国内的两项研究为例，姜红燕等人(2005)的研究中男女的人数分别为40和48，该研究分性别考察后的结果显示，低活性等位基因Met与男性精神分裂症的攻击显著关联。而刘文英等人(2008)的研究中男女人数分别为104和69，该研究只从总体上考察了COMT基因多态性与精神分裂症患者的攻击行为的关联，得出了二者无显著相关的结论，并没有考察性别的调节效应。第四，关于攻击的界定不～致。仔细阅读不同研究所使用的测量工具就可以发现，有的研究测查的是外显攻击行为(overt aggressive behavior)，例如Jones和Zammit等(Jones，Zammit，Norton，Hamshere，Jones、Milham，et al.，2001；Zammit，Jones，Jones，Norton，Sanders，Milham et al.，2004)所运用的外显攻击行为量表包括言语攻击行为、对物品的攻击行为、对自身躯体的攻击行为和对他人的攻击行为4种亚类型；有的只是针对他人的身体攻击行为，如Lachman等的研究(Lachman，Nolan，Mohr，Saito，&Volavka，1998)；另外一些研究考察的则是特质性攻击行为maitaggressive behavior.)，例如Han等的研究(Han，Kee，Min，Lee，Na，Park，et a1.，2006)中的测评工具包括攻击(如乱发脾气、打架、骂人、袭击他人等)、自我指向的攻击(包括自我伤害和自杀行为)和行为。
3 CoMT基因多态性影响攻击行为的神经生物机制
尽管从COMT基因到行为表型的具体机制尚不清楚，但对于行为有研究者提出了“基因－脑－行为”的模型，即基因引起大脑某些区域(例如前额皮质、扣带回、杏仁核、海马、颞叶皮质等)结构和功能的改变，这种改变影响个体的认知(如决策、道德判断)、情感(如同情心、责任感、恐惧反射)和行为(如情绪调节、行为抑制)，进而致使个体具有更容易从事行为的倾向。心理社会环境因素在其中的作用是影响基因的表达。美国国家卫生院研究员迪恩・海默(2006)也认为，大脑是基因与行为之间的中介，人类的行为以及主导行为的大脑网络是由许多基因经由发育和环境错综复杂的巧妙结合而形成产生的。
Egan等人(2003)利用fMRI对COMT基因型与前额叶生理活动之间的关系进行了研究，结果发现，Met等位基因携带者的前额叶皮层的电生理反应更为明显。Han等人(2006)研究发现，与HH纯合型基因携带者相比，COMT基因Vall58Met位点HL和LL型携带者的注意和错觉得分较高：L等位基因携带者的注意和错觉得分高于H等位基因携带者。最新的研究也揭示(Honea，Verchinski，Pezawas，Kolachana，Callicott，Mattay，et al.，2009)，COMT基因rs4680与rs2097603位点对正常群体被试大脑海马和背侧前额叶皮质区域的灰质含量具有显著交互作用。
综合上述研究发现我们推断，COMT基因与攻击行为之间也可能存在“基因－脑－行为”的作用机制。以COMT基因Vall58Met位点为例，该位点基因型表现为ValWal、ValkMet和Met,Met三种，三种基因型编码的COMT表达的活性依次降低。COMT是多巴胺的主要代谢酶，其活性会影响脑内多巴胺的含量，活性越高，脑内多巴胺的含量越低。由此推知，在Vall58Met位点Val＼Val基因型携带者脑内的多巴胺含量最低，Vat＼Met型的次之，MetWle型的最高。对于人类而言，中枢系统的多巴胺在前额皮质“执行功能”(包括工作记忆、反应抑制、计划、注意、知觉组织、判断、决策和自我监控等)的调节中起主要作用。因此，COMT基因Vall58Met多态性应该与个体的前额皮质执行功能密切相关。新近的一些研究证明了这一点。例如Colzato等人(2010)研究发现，Met等位基因携带者(val／Met型和Met／Met型)在任务转换作业中(task-switchingperformance)花费的时间较长，认知灵活性较低，Val／Val纯合型基因携带者的灵活性则较高。来自心理学领域的研究显示(刘新学，2008)，执行功能在攻击行为的发生中扮演重要的角色，低水平的执行功能与攻击行为密切相关。由此推知，COMT基因多态性影响攻击行为的神经生物机制可能是COMT基因多态性使大脑局部特别是前额皮质区域多巴胺含量改变，从而影响个体对外界刺激的注意转移灵活性、认知灵活性等执行功能，继而改变了个体对环境刺激做出攻击性反应的阈限。
4 研究不足与展望
现有关于COMT基因与攻击行为关系的研究提供了有价值的参考和启示，但这些研究也存在一些有待弥补的不足：
(1)Vall58Met(rs4680)是备受研究者关注的指标，而关于其他基因指标与攻击行为关联的研究较为匮乏。近期研究显示COMT的功能并非仅限于Val／Met位点，尽管白种和非裔美国人在
rs6267位点的基因全部为丝氨酸等位基因，但在韩国和日本人口中，存在第二个功能丙氨酸(低活性上一丝氨酸(高活性)多态性(rs6267)(Lee，Joo，Kim，Chung，Kim，Lee et al.，2005)，中国人口中，rs6267多态性表现为G和T两种等位基因，以及1／1(野生纯合型)、1／2(杂合型)与2／2(突变纯合型)三种基因型(王彦，2009)。rs6267位于COMT基因外显子4区，又称Ala22／72Ser多态性，有研究发现rs6267多态性与精神分裂症显著关联，Ser等位基因是精神分裂症的危险基因(Lee，Joo，Kim，Chung，Kim，Lee et al.，2005)，但目前尚未见到关于rs6267多态性与攻击行为关系的报告。
(2)研究对象主要为成年精神分裂症患者、双相障碍患者或ADHD儿童，鲜有研究关注正常群体儿童青少年中COMT基因多态性与攻击行为的关联。攻击行为是正常儿童青少年中较普遍的一种外化问题行为，对儿童青少年的发展具有短期和长期的消极影响，因此，有必要在这一群体中开展攻击行为的遗传学基础研究，包括COMT基因多态性与攻击行为的关系。此外，已有研究表明COMT基因与双相情感障碍、精神分裂症和强迫症等均可能存在关联，故共病情况可能影响关联分析结果(邹政，李春波，方芳，汪栋祥，吴文源，江三多，2005)，而且，精神分裂症常伴发攻击行为，所以以精神病患者为研究对象所揭示的COMT基因多态性与攻击行为的关系很可能反映的是COMT基因多态性与某种或某几种精神疾病的关系，因而，以正常群体个体为被试考察COMT基因多态性与攻击行为的关系就显得尤为必要。
(3)绝大多数研究仍停留在分析单一基因或某一多态性位点对攻击行为影响的层面上，鲜有研究能够深入揭示更复杂的作用机制，例如，COMT基因是如何与其他基因相互作用影响个体攻击行为的，它是如何与环境因素相互作用影响个体攻击行为的等。
神经递质之间的功能关系十分复杂，一种递质功能紊乱可能引起另外一种或几种递质的功能失衡，从而导致一定的病理生理现象。因此，可以假定各种神经递质合成、转运和代谢酶的相关基因(例如COMT基因和MAOA基因)之间也可能对个体的攻击行为存在某种形式的交互作用。有研究报道(chotai，Serretti&Lorenzi，2005)，TPH基因与5－HTTLPR基因对精神分裂症具有显著交互作用，5－HTTLPR基因与精神分裂症的联系取决于TPH基因的类型，当TPH基因型是AA型时，随着5－HTTLPR短等位基因数目的增加，精神分裂症患者的错觉、混乱和消极症状得分逐渐下降，而当TPH基因型是AC型时，随着5－HTTLPR短等位基因数目的增加，患者的得分逐渐上升。Caspi等人(2002)通过对新西兰的499名男童长达23年的追踪研究首次发现了基因与环境对个体行为的交互作用，那些幼时受到虐待并且携带低活性MAOA基因型的儿童的行为，几乎是那些幼时受虐待但携带高活性MAOA基因型儿童的两倍。然而，目前有关COMT基因与环境因素、COMT与其他基因是如何共同作用于个体攻击行为的研究极为匮乏。这可能也是导致现有研究结论存在分歧的重要原因之一。因为不同的研究中被试的环境经历和在其他位点的基因型分布可能存在显著差异。
目前考察COMT单基因效应的研究几乎占到了既有研究的95％，但是基于单基因效应的微弱性，特别是像COMT基因这种可能参与多种精神疾病，异常行为的发生的基因，研究者越来越认识到考察各种神经递质相关基因之间的交互作用以及基因与环境的交互作用的必要性，采用多基因以及基因一环境设计的研究将成为一种发展趋势。
(4)有关COMT基因对攻击行为影响的稳定性的研究较罕见。定量行为遗传学的研究表明，个体的许多心理与行为特征具有一定的遗传力，而且遗传与环境的相对影响力会随研究对象年龄的增长而变化。例如，对于人格障碍而言，遗传的影响随年龄增长而上升(青少年期遗传力为0.10，成年期0.40)，共享环境的影响则从青少年期的0.40降至成年时的0.10。(Plomin，DeFries，McClearn & McGuffin，2007)。发展遗传学(developmentai genetics)，是定量行为遗传学研究的分支之一，研究基因效应如何随着发展而展开是行为遗传学研究的主要发展趋势。因而，有必要考察COMT基因对攻击行为的影响是如何随着个体年龄阶段的变化而变化，或者说考察COMT基因对攻击行为影响的稳定性，然而，迄今该领域的研究几乎空白。
此外，目前有关COMT基因与攻击行为联系的神经生物机制尚不清楚，也很少有研究者涉足该领域，该任务的完成需要发展心理学、分子遗传学与脑成像科学领域研究者的通力合作。
【关键词】基因诊断；单基因遗传病；分子诊断；血友病
1基因诊断
基因诊断(gene diagnosis)又称DNA诊断或分子诊断，通过从体内提取样本用基因检测方法直接检测基因结构及其表达水平的改变，检测病原体基因型，进而判断是否有基因异常或携带病原微生物，或利用分子生物学技术从DNA水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷。应用基因诊断技术可以针对已确诊或拟诊遗传性疾病的患者及其家系成员，根据遗传学的基本原理，通过分子生物学的实验手段检查被检个体相关基因的异常，确定隐形携带者状态及在症状出现前的疾病易感性等，从而达到临床确诊的目的。因此，基因诊断迅速在临床诊断领域特别在遗传病研究领域得到了较为广泛的应用。目前的基因诊断方法主要有核酸分子杂交、聚合酶链反应及相关技术、DNA序列测定、DNA芯片、连锁分析等。
2单基因遗传病
单基因遗传病是指由单个基因异常导致且以孟德尔方式遗传的疾病，是我国常见出生缺陷的重要原因之一，较为常见且研究较多的有血友病、苯丙酮尿症(PKU)、肝豆状核变性、地中海贫血等等。除部分单基因遗传病可通过手术加以矫正外，绝大部分遗传病是致死、致残、致畸性疾病，且目前均无法治疗，进行遗传性疾病的产前诊断，是避免致死、致残、致畸性疾病胎儿出生的重要手段。
3基因诊断的应用
3.1在B型血友病中的应用
血友病B(hemophilia B)是因凝血因子Ⅸ(FlX)基因缺陷引起的x-连锁隐性遗传出血性疾病，在男性中的发病率约为1／30000，散发率可达患者总数的30％-50％[1]由于目前还不能根治，对于携带者和高危胎儿进行基因诊断非常必要。血友病B基因缺陷类型十分繁多，基因缺陷包括缺失、插入和点突变，其中80％左右为单个碱基突变[2]。目前已发现的突变位点中，除了导致氨基酸序列改变的突变外，还发现不少的CpG区、剪切位点的突变[3]。常用于血友病B连锁分析的方法有限制性片段多态性(restriction fragment length polymorphisms，RFLP)和短串联重复序列分析，但在中国人群中具有多态性的酶切位点很少。王学锋等[4]利用这6个短串联重复序列（STR）位点对8个血友病B家系进行连锁分析，诊断率达到99.99％。王莉等[5]在研究家系1和家系2中，发现分别有2个和3个位点可以提供信息，结果支持2例胎儿均未获得风险染色体，这与突变分析结果一致。连锁分析适于有家族史的血友病B或无家族史但携带者明确的产前诊断，且实验操作和结果分析相对简单，适用临床开展应用，是一种快速和有效的基因诊断方法
3.2在地中海贫血中的应用
地中海贫血是一组常染色体隐性遗传病。它是由于珠蛋白基因突变，使珠蛋白生物合成受阻、产量不足或缺如所致。地中海贫血常见有两种类型：α-地中海贫血和β-地中海贫血。β -地中海贫血是由于β珠蛋白基因突变导致β珠蛋白链合成障碍的慢性溶血性贫血。β珠蛋白基因位于11号染色体短臂(1lpl5)。绝大多数β-地中海贫血是由于基因发生点突变所致，少数为基因缺失所致。突变基因特异型扩增系统(amplification refractory mutation system)法能快速鉴别诊断β-地中海贫血，简便可靠，可用于中国人非缺失型地中海贫血的基因诊断和产前诊断，便于基层单位应用。α-地中海贫血是由于α-珠蛋白基因缺失或缺陷使α-珠蛋白链的合成受到部分或完全抑制而引起的遗传性溶血性贫血在我国则以南方地区多见，如广西、广东、四川、云南等地。由于大部分α-地中海贫血是由于α-基因缺失所致，因此可运用基因诊断法对α-基因进行检查，针对α-地中海贫血的诊断具有重大的现实意义。基因诊断的探测目的物至少包括DNA和mRNA。Mullis建立PCR技术，多年来，这种技术在实际运用中发挥了重要的作用，为遗传病的诊断提供了更加可靠的依据。PCR是利用DNA聚合酶等在体外条件下，催化一对引物间的特异DN段合成的基因体外扩增技术。Southern杂交是研究DNA图谱的基本技术，在分析PCR产物和遗传疾病诊断分析等方面有重要价值，它被认为是分析α珠蛋白基因缺陷的金标准。根据每个突变位点的特异扩增带来判断结果，在诊断各种缺失型α-地中海贫血时便于临床推广[6]。
文婕等[7]引进简便、快速的多重PCR技术、PCR-RFLP方法和PCR-RDB法，可准确地进行地中海贫血基因诊断。用于地贫高危胎儿的产前诊断中，对预防重型患儿出生有较好的临床价值。从112例疑似地贫的患者中检出α-珠蛋白基因突变和β-珠蛋白基因突变患者共59例,研究表明，α-地贫95％以上为缺失型，其分子基础主要是α-珠蛋白基因大片段缺失。限制性片段长度多态性(RFLP) 连锁分析法[8]是用相应的内切酶对正常产物和突变产物进行水解并电泳分离，从而检测地贫基因。基因芯片诊断技术在核酸扩增的基础上，采用荧光标记及引物延伸的方法，可提高检测结果的敏感性和特异性，由于基因芯片高通量特点，可将α、β地中海贫血基因诊断在一张芯片上完成，适用于大面积普查[9]。
3.3在苯丙酮尿症中的应用
苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）是儿科常见的氨基酸代谢病，因苯丙氨酸羟化酶基因突变导致PAH活性降低或丧失，过量苯丙氨酸和旁路代谢产物的神经毒性作用造成患儿严重智能障碍和继发性癫痫。国内外普遍开展的新生儿疾病筛查是诊断PKU的有效方法，而基因诊断较之生化筛查方法的优势在于能从DNA 水平了解病因，诊断特异性高，在个体发育的任何阶段，任何有核细胞都可以进行诊断，同时也为产前诊断和潜在新治疗方法的研究提供依据。Sudha Kohli等[10]采用该多态标记对一例PKU家系进行分析，结果先证者遗传了来自母亲的致病的等位基因1，而胎儿则遗传了来自母亲的正常的等位基因2，从而对胎儿作出了确诊。宋等［11］利用测序技术检测了北方地区230例PKU患儿PAH 基因全部外显子，发现75种不同的突变（94.6％），其中3种为新发现位点。基因诊断结果可能预知PKU的病情轻重程度，指导临床分类和治疗［12］。
3.4在肝豆状核变性中的应用
肝豆状核变性又称Wilson病(Wilson's disease，WD)，是一种常染色体隐性遗传铜代谢障碍性疾病。WD为目前少数可以治疗的神经遗传病之一，患者如果能在发病早期或症状前期即被确诊并得到及时治疗，大多预后良好，反之，病情逐渐加重甚至危及生命[13]。虽然典型的WD患者根据特征性临床表现及实验室铜代谢检查等不难诊断，但许多患者早期症状复杂多样，极易被误诊为其他疾病[14]，铜代谢检查又存在假阴性或假阳性结果[15]，因此，本病的早期诊断特别是症状前期和产前诊断较为困难。近年来，伴随基因组计划出现和发展起来的DNA微阵列技术以其固有的小型化、并行性和高通量等特点，在生物分子信息获取，特别是生物基因组的再测序、基因多态性的信息检测和基因表达监测等方面得到了快速的发展和应用。DNA微阵列技术与WD基因高度遗传异质性的特点相契合，是一种极具潜力的WD基因检测工具。2003年，Baner等[16]采用等位基因特异性封闭探针(allele-specific padlock probes)结合DNA微阵列技术对75例欧美裔WD患者13个基因突变及多态位点进行检测，经DNA测，序结果证实其准确率达100％。首次证实了该技术用于WD基因诊断的可行性。Harmut等开发了一种可以检测60种WD基因突变的DNA微阵列芯片，但仍不能包含一些少见的和新发现的突变[17]。因此，该技术目前尚处于研究探索阶段，加之建立DNA微阵列技术平台投入不菲，其面向临床应用尚需待以时日。
4结语
随着“人类基因组计划”的完成和“后基因组计划”的实施(即是对基因功能的研究和基因与人体疾病关系的研究)，分子生物学技术将会越来越普及、方便地运用到基因诊断领域。现代生物科学和其他学科技术的不断发展和完善，在不久的将来，即可把所有的基因都固定于1块芯片上时，就成了一块多基因疾病检测的万能芯片，它可适用于任何多基因疾病的检测，为临床检测工作带来极大的便利。总之，分子生物学和分子遗传学的飞速发展必将极大的促进基因诊断技术的进步。有理由相信，以基因诊断为基础的基因治疗必将成为人类治疗自身疾病的主流技术，并极大地促进人类卫生事业的进步。
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[文献标识码]A
[文章编号]1006-1959(2009)07-0280-02
肾细胞癌(renalcellcarcinoma,RCC)是泌尿系统常见的恶性肿瘤之一,长期危害着人类健康。近十年来,对肾细胞癌的分子生物学研究取得了长足的进展,使我们对肾细胞癌有了更深刻的认识。本文就肾细胞癌各种病理分型的分子生物学研究进展进行综述。
1肾细胞癌发生的分子生物机制
肾癌的发生发展是多阶段、多步骤的过程,包括癌基因激活和抑癌基因(tumorsuppressorgene,TSG)失活在内的一系列遗传学改变。抑癌基因的缺失或失活是肿瘤发生发展过程中重要的分子事件之一。肿瘤常在抑癌基因位点出现染色体基因缺失,表现为等位基因杂合性缺失(lossofheterozygosity,LOH),通过检测分析肿瘤LOH及其规律,可在染色体一定范围内发现肿瘤的抑癌基因及易感基因。为了能较全面的了解导致肾细胞癌发生发展的关键分子事件,不同学者对肾细胞癌全基因组进行了不同的研究,发现肾细胞癌发生高频率LOH主要见于以下几个染色体:3p、5q、8p、9p、10q、14q、17和18q染色体。
1.13号染色体:3号染色体短臂的部分缺失是肾癌基因改变中的高发事件。其中定位于3p25-26的VHL抑癌基因被认为是这些基因改变的首要目标。在以前的研究中,VHL在肾透明细胞癌(cc-RCC)中的失活机制主要为等位基因缺失和突变,DNA超甲基化很少见。刘宁等利用PCR限制性片段长度多态性法对3号染色体上的VHL基因的两个单核苷酸多态性位点进行检测来分析VHL基因的杂合性缺失失情况,发现,42%(8/19)发生VHL基因LOH,并未发现VHL基因失活与肿瘤的分期、分级存在联系。
有杂合性缺失研究显示,有可能在染色体3p上存在另外的RCC相关抑癌基因。定位于染色体3p14.2上包含最常见的FRA3B脆性位点的FHIT基因作为候选抑癌基因日益受到关注。Velickovic等通过选择性的检测FHIT区域的LOH发生情况认为这个基因在ccRCC的发展过程中起到很重要的作用。并且发现在cc-RCC中染色体3p的LOH发生率达76%。Farkas等对88例肾细胞癌病例进行LOH研究,选取了3p14.2-p25范围内16个位点采用PCR技术进行LOH分析,结果显示VHL基因和FHIT基因区域,透明细胞癌的LOH发生率高达96%,而状细胞癌和嫌色细胞癌仅为10%和18%,并且LOH的发生率与肿瘤大小、分期、分级无关。从而认为VHL和FHIT的等位基因缺失是肿瘤发生的早期事件。
1.25号染色体:1986年APC基因首次在一位患有息肉病及多种其它先天性畸形患者的5号染色体长臂片段先天性中间缺失中得到证实,确切的基因位点随后由定位克隆确定。Pecina-SlausN等利用相对外显子11和15的特殊寡核苷酸引物对36例肾细胞癌病例进行限制性片段长度多态性的检测,了解与APC基因相关的LOH情况,并同时检测APC蛋白的表达情况。研究发现36例样本中有33例为信息性病例,其中有17例出现LOH,并且LOH的发生与年龄以及肿瘤的TNM分期呈正相关。但并不是所有出现LOH的病例都有APC蛋白的表达。从而认为APC基因与肿瘤的进展有着密切关系,可能不是肿瘤发生的早期事件。
1.38号、9号染色体:Presti等学者对72例肾透明细胞癌进行LOH测定,并将LOH作为临床预后指标的评估,他们选取了3p,8p,9p,14q四个不同的染色体,在每个染色体上选取两对引物,结果显示8p、9p的LOH发生率与肿瘤复发率正相关。由此推测8p、9p的LOH可作为判断局部进展型肾癌预后的一个指标。
近年来许多学者在多种肿瘤,如肺癌、食管癌、黑色素、胃癌、成神经细胞瘤等研究中均发现,9号染色体常出现较高频率的LOH,所以推测9号染色体上存在不止一个与这些肿瘤的发生相关的抑癌基因。Fukunaqa等利用荧光多重PCR技术比较提取自肿瘤组织和对应的外周血液样本中的DNA,通过对9号染色体上的13个位点进行分析,发现109例肾细胞癌中27例至少有一个位点出现LOH,其中最高发生率出现在PTCH基因所在的9P22区域。而Sanz-casla等对40例单发肾细胞癌病例同时进行p16基因附近染色体9p21区域的LOH和p16基因启动子超甲基化的检测,出现LOH的为9例,超甲基化的为8例但是两者之间没有必然联系由此推测p16基因的失活和其他未知的抑癌基因共同参与肾细胞癌的发病机制。Grady则通过对60例肾细胞癌病例进行9号染色体上的16个微卫星位点的LOH分析,60例样本中至少一个位点出现LOH的为44例,主要缺失区域出现在位于9p21的DS171、D9S1749和DS270上。有46%的病例在9q32-9q33出现LOH,在这一区域的D9S170位点LOH发生率达22%,研究认为除了在9p21附近的p16候选抑癌基因外,在9p21以及9q32-9q33附近很有可能存在其它的抑癌基因。
1.410号染色体：Velickovic等对10号染色体上与PTEN/MMAC1抑癌基因相关的7个微卫星标记物LOH发生率进行分析，其中肾透明细胞癌的LOH发生率为37.5%，状细胞癌为29.7%，嫌色细胞癌为87.5%，且LOH发生率与肿瘤的分期、分级和生存率有关，并且认为双等位基因失活的发生多由非点突变畸变导致。
1.514号染色体：Kaku等对染色体14q24-31区域的7个微卫星位点进行研究，发现42例信息性病例中23例（54.8%)出现LOH，并发现LOH发生最普遍的区域位于D14S67附近的2-Mb范围，且LOH的发生率与肿瘤分期呈正相关。同样Alimov等利用2个RFLP位点对45例肾细胞癌患者进行研究，发现45例信息性病例中17例（38%）在染色体14q31-q32.2上出现LOH，并且LOH的发生率与肿瘤的分级和低生存率正相关。而Gallou等的实验则将14q上的普遍缺失区域定位于D14S281到D14S277之间。另外有学者对130例肾透明细胞癌病例采用D14S588、D14S617、GATA136B01三个位点进行LOH分析，数据显示LOH发生率与肿瘤大小、组织学分级、生长速度以及致死率呈正相关。
以上关于14q染色体的LOH研究均显示与肿瘤的分级和低生存率呈正相关关系，表明肿瘤的14qLOH很可能与肿瘤的侵袭发展有关。
1.617号染色体：p53基因位于17p13.1上，具有反式激活功能和广谱抑癌作用，与多种恶性肿瘤的发生、发展及预后有关。因此研究染色体17p上TP53位点的LOH情况对于揭示P53在肿瘤发生过程中发挥的作用意义重大。在29例肾细胞癌中，W.M.L.报道了关于P53的杂合性缺失为48%(14/29)，并通过序列测定确认单链构象多态性而发现了有11例出现突变。Ogawa等利用p53基因附近的5个多态性探针对48例肾癌进行研究，发现染色体17p的等位基因缺失率为17%(6/36)，并且染色体17p的等位基因缺失与肿瘤分期无确切相关性。其他研究者发现在17号染色体上还存在着其它LOH发生区域。Khoo等对BHD基因区域的2个微卫星位点D17S740和D17S2196进行检测，28例肾细胞癌中10例（36%）出现LOH，其中6例嫌色细胞癌中2例（33%）出现LOH，6例状细胞癌中出现5例（83%），透明细胞癌12例出现3例（25%）。并推测BHD基因可能在肾脏肿瘤的发生发展中起重要作用。而Simon-kayser等对处于17q11到17q23之间的7个微卫星标记物进行检测，15例状肾细胞癌中14例为信息性病例7例出现LOH。发生频率最高的为与FBXO47候选抑癌基因相关的D17s250位点。
1.718号染色体：Hirata等对126例肾透明细胞癌病例进行研究，通过对染色体18q上的9个微卫星位点实验，发现24例(19%)发生LOH，LOH最高发生率出现在DCC基因所在的18q21.3区域，并发现LOH的发生率与性别、肿瘤分期、分级、等参数无关。认为DCC和SMAD4可能做为候选抑癌基因与肾透明细胞癌的发生有关。 2肾细胞癌的病理分型与分子生物学机制
1997年国际抗癌联盟(UICC)和美国癌症联合委员会(AJCC)根据已知基因改变以及肿瘤细胞起源，并结合肿瘤细胞形态特点将肾癌分为透明细胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma)、状肾细胞癌(papillaryrenalcellcarcinoma)、嫌色细胞癌(chromophoberenalcellcarcinoma)和集合管癌（carcinomaofthecollectingducts）4种基本形式。约有4％~5％肾癌细胞形态及遗传学改变不一，细胞成分混杂或有未识别的细胞成分，此类肿瘤归为未分类肾细胞癌（renalcellcarcinoma，unclassified），有待今后进一步研究。由于在各型肾癌组织中都可见到细胞质中含有嗜酸颗粒或梭形细胞成分，所以在新分类中取消了颗粒细胞癌和肉瘤样癌。
肾透明细胞癌或称为传统的肾细胞癌或非状肾癌，约占70％~80％，是最常见的病理类型，起源于肾近曲小管。已明确的遗传学改变是以3p缺失、VHL基因突变、甲基化或缺失为特征，此外尚有不十分明确的改变。综合国内外文献报道，常见的染色体缺失区域包括4q、6q、9p、13q、Xq、8p，常见的染色体扩增区域包括5q、9q、17p、17q。Jiang等利用分枝树模型及时间树模型对肾癌比较基因组杂交数据进行分析后认为透明细胞癌至少可能分为两个亚型，一型伴有-6、+17p、+17q，另一型伴有-9p、-13q、-18q。-4q是透明细胞癌发展过程中除-3p外的另一重要早期事件，-8q多出现在转移灶中，是原发性透明细胞癌的一个晚期事件，9p、13q上可能存在与肾癌进展相关的抑癌基因。
状肾细胞癌或称为嗜色肾细胞癌或肾小管状癌，约占10％一15％，是第二常见的肾恶性肿瘤，可能起源于肾近曲小管。遗传学上，以Y染色体丢失、7号染色体和17号染色体的三倍体或四倍体异常为特征，此外较典型的分子遗传学异常尚有C-MET基因活化、+12q、+16q、+20q、-1P、-4q、-6q、-9p、-13q、-xp、-xq、-Y等。Delahunt和Eble在1997年应用免疫组化方法分析91例状肾细胞癌，根据形态学改变分为2型，1型状肾细胞癌光学显微镜下呈管状结构，被覆小细胞，含有卵圆形小细胞核，核仁不显著，胞质少、灰白。2型状肾细胞癌为状结构，被覆丰富嗜酸性胞质的大细胞，含有大球形细胞核。分析结果显示：7号染色体和17号染色体倍体异常多见于状肾细胞癌1型，而-Xp常提示预后不良。与透明细胞癌相比，状肾细胞癌的多灶性或双肾癌更常见。
嫌色细胞肾细胞癌约占5％，起源于肾集合小管暗细胞。遗传学以多个染色体丢失和单倍体为特征，LOH常发生在1、2、6、10、13、17或21号染色体。
肾集合管癌少见，起源于肾髓质或肾的中央区集合管上皮，遗传学上的改变无统一形式，以染色体18、21和Y染色体单体丢失以及染色体7、12、17、20的多倍体异常较常见。
【关键词】 白点状视网膜变性 夜盲 基因 遗传学
白点状视网膜变性（retinitis punctata albescens，RPA）又称白点状视网膜炎，是一种以眼底圆形或卵圆形的黄白色点状视网膜改变为主要特征的常染色体隐性遗传性疾病，同时伴有进行性夜盲和视野缩小[1]。该病由Mooren[2]在1882年首先提出，用以描述眼底以大量白点分布为主要特征的病变。在1910年Lauber[2]将这一病变分为稳定性和进行性两种，将稳定性的命名为“眼底白点症”，而进行性的则使用“白点状视网膜变性”这一名称并长期沿用。该病发病率较低，具有家族遗传性，也有散发病例的存在。患者多在幼年时发病，双眼对称病变，可伴有视网膜色素变性（pigmentary degeneration of retinitis，RP），即同时一患者两眼分别患这两种眼病或在同一患眼中兼有这两种变性。随着病情的进展，患眼视野缓慢的向心性缩窄，视觉电生理检测视网膜电图a、b波的振幅降低或熄灭。眼电图波形等视网膜功能受损的表现[3-4]。
一 病因及发病机制
RPA的病因和发病机制尚未十分明确。通常为常染色体隐性遗传，但也有常染色体显性遗传的报道[5]。父母多有近亲联姻史，并可与RP见于同一家族，或同一患者一眼为RP，另一眼为白点状视网膜变性，甚至同一眼底兼并有两种特征醒的改变。推测与临床异质性有关。在该病的发生发展中，炎症、中毒、血管等病变的影响也尚未排除。
二临床表现
RPA的特征性临床表现为：（1）视力：患者多在幼年发病，常主诉为夜盲，中心视力一般在早期无明显损害，在病程晚期可有下降。（2）色觉障碍和视敏度下降。（3）视野缺损：随着病情的进展，视野里向心性的缩窄，于暗光下更为明显，直至晚期患眼视野缩窄可成管状。（4）眼底改变：眼视网膜有广泛散布的黄白色小圆形或卵圆形点，白点的大小比较一致，形状和边界比较规整，分布密集且均匀。白点可位于视网膜血管的浅面、深面或同一平面；分布区域主要在后极部和赤道部，黄斑区多不受侵犯，周边部分布渐稀疏。至病程晚期，视网膜可杂有不规整的黑色素变性外观，视颜色变淡，视网膜血管变细[6－7]。
辅助检查：（1）光学相干断层扫描（OCT）：黄斑区视网膜，尤其是视网膜外核层弥漫性变薄，光感受器细胞层的分界线模糊不清，表明变性改变主要表现在视网膜外层即色素上皮层，而神经纤维层的厚度正常[8]。（2）眼底荧光血管造影：可见双眼视边界清楚，眼底暴露脉络膜大血管，眼底遍在的斑点处的弥漫性透见荧光以及斑块状的脉络膜毛细血管的无灌注区，黄斑中心凹未被累及，黄斑中心凹周围荧光增强，后期可因无灌注周围毛细血管渗漏至其中而形成斑片状渗漏荧光区，黄斑周围有荧光积存[9]。（3）暗适应检查及电生理：即使延长暗适应时间，也不能达到正常的视杆阈值，视网膜电图a、b波的振幅降低或熄灭，眼电图波形平坦等视网膜功能损害的表现。另外，国内也有报道RPA超声检查也有特征性的改变：视网膜厚，呈不均匀中强回声，表面可见弥漫点絮状强回声，随眼球转动轻微飘动，呈“芦絮状”改变等[9]。
三 分子遗传学研究
RPA基因水平的研究开始于20世纪。目前已经证实RPA的发病与视黄醛结合蛋白（retinaldehyde-binding protein 1，RLBP1）基因、视紫红质（rhodospsin，RHO）基因、盘膜边缘蛋白/RDS基因等的突变有关。RPA具有遗传异质性和临床异质性，其分子遗传学机制较复杂。已经确定的相关致病基因的单基因定位于6p21.1－cen。
（一）RLBP1基因突变所致的RPA
RLBP1基因编码的蛋白质为细胞视黄醛结合蛋白，该蛋白是一种分子量为36KDa的水溶性蛋白质，主要在视网膜色素上皮细胞和Müller细胞中高表达，在视网膜感光细胞中未见表达，其功能是携带11－顺－视黄醛作为生理性配体，并参与全反式视黄醛到11－顺－视黄醛的异构反应，对视黄醛的代谢和色素的再生起重要作用[10]。1992年Sparkes等应用体细胞杂交和原位杂交技术将该基因定位于15q26,1994年Intres等[11] 克隆了RLBP1基因。RLBP1基因DNA长度为11724bp，含8个外显子，第一个外显子完全不转录，第2～8个外显子含有非转录区，mRNA长度为1651bp，编码317个氨基酸的蛋白质。到目前为止，已经证实有11种RLBP1基因突变与RPA的发病相关，其中有7种错义突变，即Arg234Trp、Arg150Gln、Arg151Trp 、Ile200Thr、Gly145Asp、Arg103Trp、和Met225Lys；2种框移突变，即Gly31缺失（GGAG－）和第八外显子的一个碱基缺失；2种剪接位点的改变，即第三外显子末碱基的GA的转换和第三内含子的第二碱基的TC的转换。
Marie等[12]报道Bothnia营养不良与RLBP1基因突变有关。Bothnia营养不良是一种地方限制性疾病，主要发生在瑞典北部。患者主要表现为幼年时期夜盲、眼底特征性的白点状改变以及黄斑区的变性。目前认为该病属白点状视网膜变性的一种。Marie等将来自于七个家族的20例患者进行了编码RLBP1的基因进行直接测序。将相关基因定位于15q26，并且发现所有患者的同一基因的第7外显子都有纯合的C T的转换，导致Arg234Trp错义突变。目前还没有证实该氨基酸的作用，但据家族中其余成员相关蛋白的高度保守性推测，该突变对蛋白质的功能有重要的影响。Erica等[13] 在另一种早发的视网膜营养不良疾病，即纽芬兰杆－锥细胞营养不良患者基因中发现两个剪接位点的突变。该病是白点状视网膜变性的一种。经基因测序发现在该患者中有第三外显子末碱基的GA的转换和第三内含子的第二碱基的TC的转换这两种剪接位点的突变，剪接位点的改变导致编码的蛋白质发生改变，从而影响其生理功能而致病。2001年，Katsanis等[14] 的研究表明，RLBP1基因的Arg150Gln杂合突变在洛泊氏病患者中存在。在30岁以前，患者无视网膜色素变性和RPA的表现，而在40～50岁时，则逐渐表现出与RPA一致的病变。从而推测该基因突变可能导致缓慢进行性RPA。2004年，Gerald等[15]在对来自于3个家族的5例患者进行基因测定发现一例患者的RLBP1基因上有Arg151Trp和Gly31缺失（GGAG－），基因分离分析该突变是同一等位基因的复合杂合突变。RLBP1的新的突变的证实更进一步说明了RPA的遗传异质性。同年，Yesim 等[16]在一例RPA患者中发现新的RLBP1的复合杂合突变：Gly145Asp（外显子5，GGTGAT）和Ile200Thr（外显子6，ATTACT）。该突变在在人、牛、鼠等相同区域都高度保守，表明这些突变会对蛋白质功能有重要影响。推测这些在蛋白质C－端区域非保守的改变扰乱了蛋白质的正常功能。 2005年，Makoto等[8]报道了一例日本的RPA患者Arg103Trp和Arg234Trp的杂合突变，其父亲和同胞姐妹是Arg103Trp杂合突变的携带者，其母亲是Arg234Trp杂合突变的携带者，该突变在100例对照组中的等位基因中未发现。其中Arg234Trp是Bothnia营养不良型RPA的致病基因。
（二）RHO基因突变与RPA
RHO基因是最早发现的RP致病基因，位于人染色体3q21－24，含有4个内含子5个外显子[17]，基因全长6706bp。外显子编码含有348个氨基酸残基的视紫红质。该蛋白由11－顺视黄醛和视蛋白组成，其结构高度保守，含有1个七跨膜的核心结构域、3个胞内结构域和3个胞外结构域。 视紫红质只在视杆细胞中专一表达，是一种高度特异性的G蛋白耦连受体，跨过细胞双分子脂质层，传导各种细胞外信号，属于光感受器视觉光电转导系统中的受体，可激发光级联反应，放大刺激信号并引起感光细胞超级化和突触释放神经递质[18-21]。从1990年Dryja首次发现RHO基因存在基因突变以来，到目前已发现100多种RHO基因突变，其中90％以上是单个碱基置换的点突变，少数是微小缺失或插入突变，目前已知Arg234Trp错义突变与RPA相关[22]。Eric等在1995年在对RPA患者的视紫红质基因突变进行筛查时发现在一家患者中都又Arg135Trp突变，初步说明了该基因突变与RPA发病相关。关于RHO突变引起RPA的机理还不清楚，推测与以下因素有关：蛋白质的结构和构象的改变而影响视紫红质蛋白向杆体外节盘膜的运输、突变的视紫红质蛋白不能正常折叠而不能整合到盘膜导致盘膜的不稳定性，或者是蛋白C端的突变影响到其与动力蛋白的结合。
（三）盘膜边缘蛋白/RDS基因
盘膜边缘蛋白（Peripherin）是存在于脊椎动物光感受器细胞外节磨盘边缘区的一种膜结合蛋白[23],由346个氨基酸残基组成，有四个可能的跨膜区段，其相对分子量约39×103。在正常的视杆细胞外节中先通过其肽链间的二硫键形成同源二聚体，再与另一种叫作杆体外节盘膜蛋白（ROM1）的同源二聚体以非共价键连接形成盘膜蛋白四聚体。盘膜边缘蛋白和ROM1对外节盘膜正常形态结构的产生与维持起重要作用。盘膜边缘蛋白由视网膜变性慢基因（retinal degeneration slow，RDS）编码，故又称为RDS基因。盘膜边缘蛋白/RDS基因位于6p21.2－cen，含有2个内含子和3个外显子。已经发现多个基因突变与RPA的发生有关。1993年Kajiware等[24]发现一例59岁的男性RPA患者有RDS基因的框架移位，其25密码子的前2个碱基缺失，导致54密码子下游碱基终止，其蛋白产物只有42个氨基酸残基，而正常的蛋白产物有346个氨基酸残基。该基因突变导致编码的蛋白受损部位在蛋白的跨膜段，可能影响蛋白质的构象和功能。Hoyng等[25]发现该基因142密码子的突变与RPA有关，可推测该基因的突变与RPA的表型有基因异质性。后来，Barkur等[25]在一个家族性的RPA的基因与表型的试验中发现RDS基因的一种错义突变（Gly338Asp）和两种沉默突变（106Val和121Leu）。这些突变分别位于外显子3和外显子1上。而在正常对照组中未见该基因突变的发生。RDS基因突变的一个重要特点就是临床异质性，而RPA初步研究证明其基因异质性的特点，故在RPA与RDS基因突变的关系上的研究显得复杂，该疾病的发生发展还与环境因素等相关。
还有人推测RPA与载脂蛋白E基因、ROM1基因、RDH5基因、RDH8基因、RBP3基因等有关。总之，目前已经确定的可导致RPA的基因突变有以上三种，由于异质性使RPA的分子遗传学机制显得尤为复杂。RPA目前尚无有效的治疗方法。对其病因和发病机制的了解，有助于该病的诊断和治疗。
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