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分子流行病学

研究疾病的防治和促进健康的策略和措施的科学

分子流行病学（molecular epidemiology）是应用先进的技术测量生物学标志的分布情况，结合流行病学现场研究方法，从分子或基因水平阐明疾病的病因及其相关的致病过程，并研究疾病的防治和促进健康的策略和措施的科学。

产生和发展
（一）分子流行病学的产生
1．现代流行病学遇到的难题
（1）在传染病方面
（2）研究个体的发病差异
（3）证实疾病的病因
2．分子流行学产生的基础
（二）分子流行病学的发展
1．研究手段越来越多
2．研究内容越来越丰富
3．应用范围越来越广
研究特点
（一）与传统流行病学的区别
1．研究的水平不同
2．所解决的问题不同
（二）与分子生物学的区别
1．研究对象不同
2．研究内容和方向有所不同
研究内容
（一）病因的探讨及病因致病机制的研究
1、传染病病因及流行规律的探讨
（1）研究已知传染病的病原体和流行特点
质粒图谱分析 限制性内切酶图谱分析
核酸杂交试验 寡核苷酸图普分析
RNA阶段电泳 PCR技术
（2）研究新发现传染病的病原体和流行特点
庚型肝炎病毒（HGV）
分离病毒
研究分布特点和传播途径
观察病毒在体内持续的时间
心肌炎
用PCR方法对3例心肌炎患者尸检心肌标本进行肠道病毒检测，均为阳性，而脑外伤的对照组均为阴性
2、非传染病的病因及病因致病机制的研究
（1）心脑血管病的研究
载脂蛋白基因突变与高血脂症
（二）疾病易感性的测定
1、传染病
慢性丙肝病人中，HLA-B44出现频率高
达30%以上
对白喉毒素敏感的基因定位在5号染色体
长臂，而对脊髓灰质炎病毒敏感性基因
定位在19号染色体长臂。
2、非传染病
参与亚硝胺代谢的细胞色素P450（CYPs）基因族中的CYP 2E1启动子区RsaI识别的单核苷酸多态性与食管癌发病风险增高有关，携带c1等位基因者发生食管上皮癌前病变和食管癌的OR值分别为3.1和3.2
参与解毒作用的谷胱甘肽转硫酶（GSTs）的基因GST M1，为+/+和0/+型与食管癌发病风险增高相关（OR=2.3），而且，GST M1+/+和0/+基因型与CYP 2E1 c1/c1基因型联合可显著增加食管癌发病风险（OR=8.5）
（三）疾病防治措施的研究
1、传染病的预防
（1）新疫苗的研制—核酸疫苗
（2）研究疫苗预防效果—与疫苗无应答的关系，如对乙肝疫苗低应答或无应答人群中，白种人和日本人携带HLA-DR3和HLA-DR7比率较高；而中国人HLA-DR14-DR52基因的携带率较高
（3）疫苗株引起的感染
2、非传染病的防治
异硫氰酸盐能组断环境致癌因素的活化，一些蔬菜特别是十字花科蔬菜富含异硫氰酸盐的前身物。如肺癌，当蔬菜摄入量从每天100g增加到500g时，肺癌的危险性约降低60%；
作为抗氧剂的胡萝卜素可减少或防止DNA的损伤；
叶酸可改变DNA甲基化或减少染色体断裂。
（四）疾病治疗效果和预后评价
1、治疗效果评价
从分子水平研究药物治疗过体内某些指标的变化情况
2、疾病预后的评价
胃癌病人nm23基因、P27KIPI基因、TGF-BRI基因表达与生存率的关系，结果发现，癌组织内上述基因高表达组手术后3年和5年生存率均高于低表达组或阴性组
生物标志
生物标志（biological markers, biomarkers）是可以测量的、能代表生物结构和功能的大分子物质，如DNA、RNA或蛋白质等。
（一）暴露标志
与疾病或健康状态有关的暴露因素的生物标志，称为暴露标志
1、外暴露标志
外暴露标志主要指环境因素的暴露
生物性因素：微生物、寄生虫、生物毒素等；
非生物性的：某些化学和物理因素
2、内暴露标志
对于生物性病原因子而言，可以是病原因子本身或其代谢产物，也可以是与宿主体内生物分子结合的产物，如病毒整合基因、DNA 加合物等 ；
对于非生物性（如化学性）致病因子而言，内暴露标志可以是体内运转分子或代谢产物，也可以是与宿主靶细胞的结合物等，如暴露于苯并(a)芘后，在淋巴细胞中能检测到特异的DNA加合物。
（二）易感性标志
宿主对疾病发生、发展易感程度的生物标志，称为易感性标志，如宿主的遗传特征、营养、免疫、机体的活动状态等。
如apoE有三种异构体为E2、E3、E4，研究表明90%的III型高血脂症患者的apoE表现型为E2/2纯合子，而在正常人群中E2/2纯合子仅为1%-2%
（三）效应标志
宿主暴露于某种因素后产生结构或功能性变化的生物性标志，称为效应标志或疾病标志，如突变的基因、畸变的染色体、特异抗体、细胞因子等
研究方法
（一）检测基因表达的实验方法
1、核酸杂交技术：Northern杂交、斑点杂交、原位杂交等。
2．PCR技术：RT-PCR、原位PCR、半定量和定量PCR
3．Western杂交
（二）检测基因结构变化的实验方法
1．Southern杂交
2．PCR技术：PCR-SSCP、随机引物多态性PCR，差异显示PCR、限制性长度多态性PCR
3．核苷酸序列分析
4．Western杂交
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