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基因芯片技术在创伤骨科研究领域的应用进展
基因芯是将大量的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体表面,并以此为探针,在一定的条件下与样品中待测的靶基因片段杂交,通过检测杂交后的信号,实现对靶基因信息的快速检测.基因芯片可以分为很多种类,常见并广泛应用的有cDNA微点阵和寡核苷酸原位合成芯片.
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大鼠臂丛神经损伤后萎缩骨骼肌基因表达谱的变化
目的研究大鼠臂丛神经损伤后骨骼肌萎缩时萎缩肌肉中基因表达谱的变化,探寻与去神经肌萎缩有密切关系的基因. 方法应用臂丛神经损伤后骨骼肌萎缩的大鼠模型(鼠数=6),右侧上肢萎缩肌肉为实验组,左侧正常肌肉为对照组.荧光逆转录标记mRNA,采用鼠基因表达谱芯片检测正常肌肉与萎缩肌肉基因表达谱,并对比分析检测结果. 结果臂丛神经损伤后萎缩骨骼肌基因表达有差异的共148组,其中17组上调,131组下调. 结论在臂丛神经损伤后萎缩的骨骼肌中,与细胞凋亡相关基因的表达发生改变,促使细胞凋亡.一些与线粒体相关的基因表达的改变提示萎缩肌肉中线粒体的功能发生异常,糖、蛋白质和脂肪代谢关键酶基因表达的下调导致肌细胞内能量代谢严重障碍.
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基因芯片在脑创伤分子生物学研究中的应用
颅脑创伤是一种常见的损伤,占各部位损伤的10%～15%,死亡率位居所有损伤的首位。颅脑创伤在医学研究领域,尤其是军事医学研究中具有极其重要的作用。有关基因改变虽在颅脑创伤机制及神经修复中有重要意义,但如何来理解颅脑损伤的分子生物学改变,以及利用基因修正、插入、替换等方法来提高颅脑创伤的救治率已成为研究的热点。
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增生性与非增生性瘢痕中细胞骨架蛋白表达差异的研究
基因芯片是近二十年发展起来的一项新技术.马兵等[1]利用基因芯片的方法,对烧伤后早期的增生性瘢痕相关基因表达变化进行筛选,发现细胞凋亡、免疫相关、细胞骨架和运动、原(抑)癌基因、细胞信号等多种基因参与了增生性瘢痕的发生 .据此,笔者利用多种原位杂交技术,系统动态地研究细胞骨架和运动基因表达变化与瘢痕组织过度收缩之间相互关系,以期为发现治疗增生性瘢痕的新方法寻求理论依据.一、材料与方法1. 标本采集:所有病例均来自重庆市各医院,男女不限,年龄2～57岁,增生性瘢痕24例,非增生性瘢痕24例,按伤后3,6,9,12个月不同时间分组编号,每个时间点分别有6例.增生性瘢痕突出皮肤1 cm以上,有典型的挛缩症状.非增生性瘢痕突出皮肤不超过0.3 cm,无收缩,另设正常皮肤对照4例.
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表达谱基因芯片筛选烧伤后增生性瘢痕相关基因的研究
目的应用基因芯片技术从基因水平初步了解烧伤后增生性瘢痕形成的机制。方法按一步法抽提3例烧伤患者的增生性瘢痕及其自身正常皮肤组织的总RNA，纯化 mRNA；将4 096种人类基因PCR产物用 Cartesian Pixsys 7500 点样仪微矩阵列点样于化学涂层的载玻片上，制成基因芯片；将等量的增生性瘢痕和患者自身正常皮肤组织mRNA 分别逆转录合成荧光标记的cDNA混合物探针，与上述基因芯片杂交。经严格洗片后，用SanArray 3000 扫描仪扫描芯片荧光信号图像，计算机分析后比较两种组织中差异表达的基因。结果在4 096种基因中，患者的增生性瘢痕及其自身正常皮肤组织间存在差异表达基因。在所检测的3例临床标本中，共有差异表达基因128条。结论包括细胞凋亡基因、免疫相关基因、细胞骨架和运动基因、原癌基因和抑癌基因、细胞信号和传递蛋白基因等多种基因参与了增生性瘢痕的发生。
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基因芯片技术用于广西柳州地区G-6PD缺乏症基因突变的检测
目的明确广西柳州地区葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症基因突变类型.方法聚合酶链反应扩增柳州地区籍44例G6PD缺乏症足月新生儿和30例G6PD活性对照者的DNA标本相应片断,扩增产物与G6PD缺乏症诊断芯片杂交,扫描仪检测荧光信号强度,作出基因诊断.结果44例G6PD缺乏症的DNA标本中,检出1388G→A20例(基因频率43.1%)、1376G→T9例(基因频率21.6%)、95A→G 6例(基因频率15.7%)、392G→T 5例(基因频率11.8%)、1024C→T 1例(基因频率1.9%)、未知突变3例(基因频率5.8%).结论基因芯片诊断技术是检测G6PD缺乏症基因突变的有效方法,可在临床推广应用.
关键词： 葡萄糖6磷酸脱氢酶缺乏症 基因突变 基因芯片 -
新型16S rRNA基因芯片在新生儿败血症病原检测中的价值研究
目的 探讨新型16S rRNA基因芯片在新生儿败血症病原检测中的价值.方法 选择2015年1月至2017年12月北京大学深圳医院新生儿科收治的疑似败血症新生儿为研究对象,对所有新生儿抽取静脉血分别用血培养和基因芯片法进行病原检测,比较两种方法检测的阳性率、检测所需时间和检测所需血量.结果 共纳入306例疑似败血症新生儿,其中血培养阳性34例(11.1％),基因芯片法阳性54例(17.6％);98例诊断为新生儿败血症,其中血培养阳性34例(34.7％),基因芯片法阳性52例(53.1％),基因芯片法阳性率均高于血培养(P＜0.05);基因芯片法对新生儿败血症5种常见病原的检出率高于血培养.血培养报阳时间为(14.6 ±5.5)h,鉴定病原时间为(72.9±19.0)h,基因芯片法报阳时间和鉴定病原时间均为3h,基因芯片法检测病原所需时间明显短于血培养(P＜0.001).血培养耗血量1～2 ml,基因芯片法耗血量0.5 ml,基因芯片法耗血量少于血培养.结论 与传统血培养相比,基因芯片法能快速检测血中病原菌,有较高的阳性率,并可减少采血量,通过不断改进与完善,在新生儿败血症诊断中有较大的应用价值.
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基因芯片数据特征选择法研究
对当前基因芯片数据的特征选择算法、效能进行综述并比较其优劣性,指出从特征自身特点出发的特征选择法可获得较好的分类效能和生物医学应用,同时也可为致病基因的寻找提供重要依据。
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基因芯片技术在药物毒理学研究中的应用
随着基因芯片技术的发展,逐渐被应用于研究药物的毒性作用及其作用机制.与传统的药物毒理学研究方法比较,基因芯片技术具有周期短、高通量的优势,基因芯片技术的介入也进一步推动了药物毒理学研究的发展.从新药的筛选、毒理安全性评价到临床应用,基因芯片技术将成为贯穿整个药物毒理学研究的重要技术.就近期基因芯片技术在药物毒理学研究中的应用成果进行了回顾总结.
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胶原诱导性关节炎大鼠肝细胞基因表达的变化
目的 通过研究胶原诱导性关节炎大鼠肝组织基因表达谱,探讨类风湿性关节炎的发病机制.方法 采用dChip(Dec.2009 version)分析软件lower bound fold change方法分析表达差异1.5倍以上基因,芯片类型为GeneChip Rat Genome 230,基因库为Affymetrix Gene,参考GenBank基因库,功能通路参考KEGG数据库.用大鼠全基因表达谱芯片研究胶原诱导性关节炎及正常大鼠肝组织基因表达谱,比较模型大鼠及正常大鼠肝组织基因表达的差异.结果 结果显示,胶原诱导性关节炎大鼠差异表达基因有1 009个,其中上调基因480个,下调基因529个.差异表达基凶主要涉及生物过程调控、刺激反应、细胞通信、细胞周期的负调控、免疫反应、应激反应、血管生成、内皮细胞分化等功能.涉及的代谢及信号通路主要有细胞凋亡通路、钙调节通路、TGF-β 通路、凝血功能通路、炎症反应通路等通路.模型组差异表达上调的基因主要有Aldhla7、Bad、Gdf10、Ccar2、Slcla3、Illb、I17、Vegfb、IgG-2a等,差异表达下调的基因主要有Ugt2b、Mx2、Usp 18、Comt、Zfp354a、Oasla、Glp2、Irf7等.结论 胶原诱导性关节炎是一个涉及多基因表达异常的全身免疫性疾病,筛选到的差异表达基因初步反映了类风湿关节炎的发病机制,为类风湿关节炎的防治提供重要线索.
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烧伤后早期增生性瘢痕相关细胞骨架基因表达研究
目的筛选烧伤后早期增生性瘢痕细胞骨架相关基因,并探讨其在瘢痕挛缩产生中的作用.方法以包含4 096种人类基因的基因芯片研究烧伤后早期增生性瘢痕组织中相关细胞骨架基因表达;并利用原位杂交技术观察其中一条基因在烧伤后早期增生性瘢痕组织中的定位分布表达.结果在3例临床标本中,共找到瘢痕相关细胞骨架基因13条,均表达上调.在烧伤后早期增生性瘢痕组织中,表达人成纤维细胞肌原蛋白基因的细胞明显增多.结论烧伤后早期增生性瘢痕组织中就发生了多种细胞骨架相关基因表达上调,这可能是烧伤后增生性瘢痕挛缩的重要原因.
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严重缺氧后心肌细胞损害敏感性的分子机制
目的探讨严重缺氧后心肌细胞损害敏感性的分子机制.方法以包含4 096条小鼠基因的DNA芯片,检测严重缺氧6 h的大鼠心肌和骨骼肌细胞之间的差异表达基因.结果严重缺氧6 h后,125条基因在骨骼肌细胞中高表达,111条基因在心肌细胞中高表达.其中,编码凋亡活化因子Mtd、补体C3、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)、β-整合素及脂多糖结合蛋白(LBP)等的基因在心肌细胞中高表达.结论严重缺氧6 h后,凋亡活化及炎症介质的产生在心肌细胞敏感性损害中发挥着重要作用.
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应用基因芯片研究As2O3诱导K562细胞前后差异表达基因
目的研究三氧化二砷(As2O3)处理K562细胞前后,基因表达的变化.方法提取As2O3作用K562细胞前后的总RNA,逆转录成cDNA并用Cy3标记对照组,Cy5标记处理组,与自制的包含162个cDNA片段的K562芯片杂交.结果 K562细胞经As2O3作用后,162个基因片段的表达都有所降低,其中25个基因片段的表达降低较为显著(Cy5/Cy3＜0.5).这些表达下调的基因片段包括转导因子、代谢酶、信号通路蛋白、激酶等,有6个差异表达基因与细胞的凋亡通路密切相关.As2O3可能通过抑制胰岛素样生长因子的功能,诱导细胞凋亡.结论应用自制的基因芯片筛选到了As2O3诱导K562细胞前后差异表达的基因,主要与细胞凋亡密切相关.
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百令胶囊中醇溶性蛋白质类成分的提取分离、相对分子质量确定及生物活性筛选
目的:提取分离百令胶囊中的醇溶性蛋白质类成分,并进行相对分子质量确定和初步生物活性筛选.方法:采用水提醇沉法提取蛋白质类成分,HPGFC分离,再用Tricine-SDS-PAGE电泳法测定相对分子质量,后用表达谱基因芯片技术初步筛选醇溶性蛋白质类成分的牛物活性.结果:提取分离得到百令胶囊中2段醇溶性的蛋白质类组分,其中蛋白质类组分Ⅰ包含2种不同的蛋白,相对分子质茸约为3.4×104与2.2×104;蛋白质类组分Ⅱ中包含3种不同的蛋白,其相对分子质量约为3.2×104,3×104,2.5×104.表达谱基因芯片显示该2段醇溶性蛋白质类成分引起肾293细胞基因表达的不同.结论:所分离得到的醇溶性蛋白质类成分对肾293细胞的基因表达有影响.
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原代肝细胞分离培养及其作为致癌物预测体外模型应用的进展
原代肝细胞的分离培养技术已有50余年的历史,由于原代肝细胞有体内的代谢酶和相应辅助因子,能维持肝脏的代谢功能,是研究药物代谢和致癌作用理想的体外模型.随着近10年来新技术的不断发展,尤其是三维培养技术的建立以及毒理基因组学的应用,使得体外原代肝细胞模型能用于对化合物潜在致癌性风险的预测,成为临床前药物致癌性实验的一种替代方法.本文对原代肝细胞分离、培养技术及其作为致癌物预测体外模型应用的研究进展进行综述和展望.
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基因芯片技术在休克中的应用
基因芯片是20世纪末发展起来的一项新兴的生物技术,现已成为后基因组时代基因功能分析的重要的技术手段之一.本文简要介绍了基因芯片的特点、工作原理及其在多个生物医学领域里的应用概况,重点对近年来该技术在休克发生发展的相关机制及其治疗研究中的应用现状做一综述.
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基因芯片在创伤中的应用
介绍基因芯片的特点、制作及工作原理,芯片提供大量数椐,以及这些数椐的统计、分析方法;简要综述了该技术在急性肺损伤、颅脑损伤、成纤维细胞损伤和血管内皮细胞损伤中的应用及其在医学研究中的应用前景.
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基因芯片筛查多囊卵巢综合征来源胚胎干细胞分化的脂肪细胞中的差异基因
目的:筛选出与多囊卵巢综合症(PCOS)相关的特异表达基因,以期阐明PCOS的发病机制.方法:将本实验室自主建立的PCOS来源和非PCOS来源的人胚胎干细胞(hESCs)系定向分化成脂肪细胞,应用北京博奥生物有限公司的晶芯人类全基因组寡核苷酸微阵列芯片检测不同来源脂肪细胞中的差异基因.结果:PCOS来源和非PCOS来源的人胚胎干细胞均成功诱导分化成了脂肪细胞,共筛选出2种脂肪细胞中的差异表达基因153个,其中PCOS来源脂肪细胞上调表达91个,下调表达62个.挑选上调表达的6个基因进行Real-time PCR验证,与基因芯片检测结果一致.结论:PCOS和非PCOS来源hESCs分化的脂肪细胞在基因表达上有差异,这些差异基因很多涉及糖、脂代谢,并与甾体激素相关,进一步研究后有部分基因可作为PCOS发生、发展的候选基因.
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高通量基因芯片技术在男性生殖医学研究中的应用
无精子症、少精子症、弱精子症、畸形精子症是男性生殖医学的重要课题,致病因素极其复杂.由基因异常引起精子发生异常导致男性不育的占30％以上.利用基因芯片技术迅速、高通量、大规模等优点,可以深入研究精子发生、精子功能异常以及生殖毒理学机制,为男性不育的预防、诊断与治疗提供更加明确的理论依据.
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人子宫内膜容受性相关基因的研究进展
良好的子宫内膜容受性是胚胎着床成功的关键因素,近年来通过基因芯片技术展开了对子宫内膜容受性相关基因的高通量筛选研究.学者们通过对正常妇女正常月经周期子宫内膜基因表达差异的研究,初步总结出一些与子宫内膜容受性相关的基因,同时也发现子宫内膜异位症及不明原因不孕的妇女子宫内膜基因表达异于正常妇女,某些基因的异常表达可能影响子宫内膜容受性,从而造成植入失败引起不孕.而近期,促排卵周期子宫内膜基因的表达成为学者们研究的热点,人们正努力寻找能用于指导临床的子宫内膜容受性相关基因,这对了解植入失败原因、评估子宫内膜功能和预测妊娠结局将起到重要作用.
