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环状RNA:心血管疾病的新型生物标记物
传统的危险因素如吸烟、高血压、糖尿病等,已被证明在预测心血管疾病患者的预后中具有一定的价值[1].然而,高达20 ％的患有心血管疾病的患者并没有传统的危险因素.识别及鉴定新的生物标志物,从而在早期提高筛选高风险心血管疾病患者的能力,是现阶段研究的重点.理想的生物标志物应具有价格便宜,易于测量,在血浆、血清或血液样品中稳定,能准确对患者进行分层,并帮助指导特定患者的治疗等特点[2].目前,许多生物标志物已经被纳入了临床常用的风险评分,并改善了原有评分对预后的预测价值,如高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、N端前脑钠肽(N-terminal fragment of the prohormone brain-type natriuretic peptide,NT-proBNP)[3-4].
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C3aR和STAT3因子作为免疫复合物肾脏损伤生物标记物的研究
目的 通过构建免疫复合物肾小球肾炎动物模型,探讨C3aR和STAT3因子作为免疫复合物肾脏损伤的生物标记物辅助诊断的意义.方法 BALB/c小鼠腹腔注射HSA和生理盐水,采用组织病理学、电子显微镜以及免疫组织化学等方法进行研究.结果 HSA组动物表现出免疫复合物肾小球肾炎的变化,并且C3aR、STAT3和p-STAT3因子的表达明显高于阴性对照组.结论 C3aR、STAT3和p-STAT因子可能参与了免疫复合物性肾小球肾炎的发生,有望成为免疫复合物肾脏损伤辅助诊断的生物标记物.
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Cu胁迫对大麦和玉米幼苗生长及DNA损伤的影响
目的探讨外源化学物质Cu在亚毒性暴露水平下对生物体遗传物质作用的特点和机制,筛选和利用敏感、特异和简便的生物标记物.
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质谱仪在乳腺癌生物标记物研究中的应用
乳腺癌是一种威胁女性健康的常见恶性肿瘤,目前临床上主要依据组织病理学要素对乳腺癌进行病情预测和治疗.以生物标记物的发现和确认为核心的临床蛋白质组学研究逐渐成为了乳腺癌研究的主流方向,这大大提升了临床对乳腺癌分子机理的认识,并推动了对乳腺癌的临床诊断及预后.本文主要对质谱仪在乳腺癌生物标记物研究中的应用进展进行综述.首先介绍了基于质谱的蛋白质组学的基本概念,然后具体阐述了质谱技术中的一些新研究进展以及相关技术在乳腺癌生物标记物研究中的应用,并且还分析了一些利用质谱技术寻找到的潜在乳腺癌生物标记物及其应用前景,后对质谱技术应用于该领域的局限性以及未来发展趋势进行了展望.
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乙醇诱发急性肝损伤生物标记物的探讨
转氨酶GPT和COT是应用广的急慢性肝损伤的指标,但乙醇诱发急性肝损伤对转氨酶的影响报道较少,有一例报道以6 000 mg/kg BW乙醇给小鼠灌胃,16 h后小鼠血清GPT无明显升高.[3]大量研究表明4 800～6 000 mg/kg乙醇对小鼠一次灌胃后4～16 h可引起肝组织中MDA和GSH含量的变化.[1～3]6 000mg/kg乙醇灌胃后24 h可导致血清甘油三脂升高.[4]2 400 mg/kg乙醇对大鼠连续灌胃9周同时喂饲低营养饲料可引起肝细胞的病理组织学改变,即肝细胞水肿呈有气球样变,胞质内广泛出现圆形脂肪滴并有灶性及点状坏死.[5]对乙醇诱发急性肝损伤生物标记物的研究,可为评价保健食品复制乙醇急性肝损伤动物模型的观察指标提供科学依据.
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生物标记物的抗衰老参考
人到中年,生命的过山车开始下坡,整体器官细胞的同步老化机制被全面启动.是主动出击迎战衰老机制,还是等待老化性疾病来袭时被动的抵抗修补,决定了人们不同的寿命.利用生物标记物作为抗衰老的参考指标,为我们提供了一种可行的路径.
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miRNA与子宫内膜癌的相关性及临床应用可能性的研究进展
子宫内膜癌是常见的妇科恶性肿瘤,但是目前仍缺乏可用于早期诊断的特异性生物标记物,并且少有效果优于手术的治疗方法.miRNA是一种内源性非编码RNA,通过调控转录后水平基因的表达实现对机体的调节功能.近年来研究发现多种miRNA在子宫内膜癌中表达异常,miRNA有望成为子宫内膜癌诊断、判断预后及治疗的新靶点.该文就miRNA与子宫内膜癌的发病机制、诊断、治疗等方面的研究进展做一简要综述.
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炎性与感染性主动脉瘤的治疗策略
炎性主动脉瘤与感染性主动脉瘤均为比较少见的主动脉瘤类型,均伴有主动脉周围组织和结构的炎症,二者在临床表现、生物标记物、计算机断层摄影术(CT)、磁共振成像(MRJ)和放射性核素成像等影像学检查方面均有诸多相似之处,有时难以鉴别.然而,由于病因和发病机制的不同,炎性动脉瘤表现在由于动脉壁炎性增生增厚和周围组织纤维化相对不容易破裂,而感染性主动脉瘤常常病情进展迅速而剧烈,短期内可导致严重临床后果.因此二者在治疗策略上存在明显差异,对于炎性动脉瘤,激素和免疫抑制剂治疗可以缓解临床症状,阻止疾病进展,而对于感染性主动脉瘤,延误诊断、激素或免疫抑制剂的误用将导致难以控制的感染,引起严重的后果.因此,鉴别此两种类型动脉瘤并掌握其治疗方法十分必要,下面就针对有关炎性与感染性主动脉瘤的鉴别和治疗策略等相关问题进行探讨.
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帕金森氏病生物学标记物研究现状
帕金森病(PD)主要的病理学特征为黑质致密区(SNc)多巴胺(DA)能神经元和蓝斑去甲肾上腺素能神经元退变及路易氏(LB)小体形成[1].目前尚无有效的早期PD诊断方法.帕金森治疗中心只能达到91％的诊断率,其他机构更低.生物标记物是一种特异的,能揭示疾病自热病理改变指标[2].一个有效的PD生物标记物少可以起到提高诊断和监测病情和验证临床治疗效果的作用.PD生物标记物确立还可以作为替代终点建立诊断量表用于PD评分,减少临床试验周期和标本数.
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阿尔茨海默病早期生物标记物及其检测方法的研究进展
生物标记物能够为阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的早期诊断提供应用价值,AD早期生物标记物的研究随着蛋白组学、基因组学等技术的不断引入而得到了很大的发展,但目前很少有人对AD早期生物标记物及其检测方法进行系统的总结.本文从淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)和β淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)代谢相关标记物、胆固醇代谢和血管性疾病相关标记物、炎症相关标记物和其他AD生物标记物四个方面对AD的早期生物标记物及其检测方法的优缺点进行了系统分析和介绍.尽管这些方法都能够对AD生物标记物进行准确的定量检测,但是这些生物标记物及其检测方法应用于临床之前还存在诸如缺少正常参考范围和怎样克服其他因素对生物标记物的影响等问题,因此,今后AD生物标记物的研究将主要趋向于解决应用于临床之前的各种问题.
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DNA损伤和修复的生物标记物研究
DNA作为生命活动中重要的遗传物质,在维护机体的正常功能上有举足轻重的作用.由于DNA结构特点及半保留复制特性,DNA分子易出现损伤,引起细胞及机体损害.对DNA损伤的修复,则是机体抵御各种伤害的基础.DNA损伤和修复涉及人体生长、发育、衰老、疾病等所有方面.由于DNA结构微小,直接检测过于复杂和困难,利用生物标记物进行DNA损伤修复检测是可行的方法,也是危险性评价的重要方法.生物标志物是指生物系统内直接或间接与环境暴露相关的、可测量的生化、生理、细胞、免疫或分子变化,以及可测量的体液或房室中的代谢物水平[1].生物标记物显示了分子水平的暴露-效应关系. 在机体中,各种DNA损伤和修复机制均有各自特异性的因子和基因组,构成了各自的生物标记物.主要有以下几种:
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饮食预防大肠癌研究中生物标记物的应用
在经济发达国家,大肠癌在恶性肿瘤发病率中居第二位;在世界范围内,则居第三位.在男性肿瘤中,仅次于肺癌、胃癌;女性肿瘤中,仅次于乳腺癌和宫颈癌.在大肠癌病因中饮食因素较遗传因素更重要.因此,在其预防策略中,初级预防以饮食预防为主;二级预防是早期发现并消除癌前病变[1].
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五味子水提液治疗肾小球肾炎大鼠的尿液代谢组学研究
目的：采用基于气相色谱-质谱联用(gas chromatographymass spectrometry, GC-MS)的尿液代谢组学技术研究五味子水提液治疗肾小球肾炎大鼠的机制。方法将大鼠按随机数字表法分为正常组、模型组、给药组各10只。采取大鼠注射阳离子化牛血清白蛋白方法制作大鼠原位免疫复合物性肾炎模型，检测各组大鼠24 h尿蛋白，并采用基于GC-MS的尿液代谢组学技术结合模式识别方法对各组大鼠尿液进行代谢网络分析，筛选与肾小球肾炎疾病相关的潜在生物标记物。结果给药后12 d，给药组大鼠24 h尿蛋白含量[(9.24±2.69)mg比(76.04±18.88)mg]较模型组降低(P＜0.01)；尿液代谢组学共确定15个内源性生物标记物，涉及代谢通路包括不饱和脂肪酸的生物合成、丙酮酸代谢、糖酵解代谢等。结论五味子可能通过调节花生四烯酸及脂肪酸代谢发挥治疗肾小球肾炎的作用。
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枸杞多糖对皮肤光老化模型大鼠保护作用的尿液代谢组学研究
目的 采用代谢轮廓和代谢靶向分析技术探讨枸杞多糖对皮肤光老化大鼠模型的保护作用机制,阐明其关键代谢通路及代谢靶点.方法 将大鼠按随机数字表法分为空白组、模型组、枸杞多糖组,每组8只.模型组与枸杞多糖组大鼠制备皮肤光老化模型.造模后1 d,枸杞多糖组灌胃枸杞多糖溶液10 mg/kg,空白组与模型组灌胃等体积生理盐水,1次/d,连续给药14 d.采用半自动生化分析仪检测皮肤组织羟脯氨酸水平,采用紫外分光光度法检测皮肤组织总超氧化物歧化酶、MDA水平.结合尿液代谢组学技术分析枸杞多糖抗皮肤光老化的作用机制,阐明其关键代谢通路及关键代谢靶点.结果 与模型组比较,枸杞多糖组大鼠总超氧化物歧化酶[(301.51±42.56)U/mg比(93.41±56.31)U/mg]活性、羟脯氨酸[(8.91±5.78)μg/mg比(4.74±1.54)μg/mg]含量升高(P<0.05),MDA[(8.54±6.41)nmol/mg比(21.31±6.58)nmol/mg]含量降低(P<0.05).尿液代谢组学结果显示,枸杞多糖可调节皮肤光老化过程中的多条代谢通路及关键代谢酶,如花生四烯酸、酪氨酸、牛磺酸、柠檬酸、马尿酸、L-半胱氨酸、肌醇、苏氨酸等.结论 大鼠皮肤光老化过程中,体内多条代谢通路发生紊乱,枸杞多糖可通过调节网络中的关键代谢酶发挥保护作用.
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中医药的代谢组学研究
中医药历经几千年发展，有其独特的科学内涵，而传统概念表达的中医药理论难以被现代社会理解和接受。在继承和发扬中医药优势特色的基础上，充分利用现代科学技术解读中医药内涵成为亟待解决的任务。中医药的精髓在于其丰富的理论体系，即以整体的、动态的和辨证的观点去把握人体的健康与疾病。它凝聚着历史的智慧，却缺乏现代科学阐释。伴随代谢组学的出现，与中医药的整体观、系统观和辨证论治思维方式不谋而合，与中医药认识和解释疾病的方法相一致。若有效地契合代谢组学研究方法策略，基于系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中医药整体效应，发掘特征性规律，将加快传统中医药与现代生命科学技术的结合，为中医药的发展提供新的机遇，从而推动中医药现代化。
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中药有效性评价与药效物质基础发现
中药有效性是中医药治疗优势的根本体现,而有效性的科学阐释是沟通中医学与现代医学科学的渠道,中药有效性评价是发现药效物质基础的前提.因此急需建立一种生物学语言,把中药的有效性科学地表达出来,让现代生命科学领域认识和接受中医理论及临床实践的科学价值.证候和方剂是中医学的两个关键科学问题,直接关系到疾病的诊断和临床疗效的有效性.由此,本课题组以证候生物标记物发现为切入点,以方剂为研究对象,建立阐释中药有效性的理论及研究方法——中医方证代谢组学(Chinmedomics),为中药有效性评价提供了有效途径.利用中医方证代谢组学研究方法,揭示临床常见中医证候的生物标记物及其相关方剂的有效性,推动了证候的精准诊断及临床治疗经验的挖掘,为提升中医理论及临床实践的科学价值的认识提供了科学依据.
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中医方证代谢组学研究进展及其应用
中医方证代谢组学(Chinmedomics)是近年来兴起的研究中药方剂有效性及其药效物质基础的整合策略,是中医药现代化研究方法学意义上的创新.基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性特点,中医方证代谢组学以代谢组学技术建立方剂有效性评价体系,揭示证候生物学本质;以中药血清药物化学方法发现方剂体内直接作用物质,通过建立两者之间的相关性来表征与证候生物学本质相关的药效物质基础,解决中医证候生物标记物、方剂效应评价、中药质量标志物,及方剂创新药物设计等关键科学问题.
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CCL4诱导大鼠肝损伤模型的代谢组学及茵陈蒿汤的干预作用研究
基于代谢组学的系统化理论,以UPLC/QTOF分析系统为核心手段,结合生物样品分析制备方法,研究CCL4诱导肝损伤大鼠的代谢组变化,以及茵陈蒿汤干预后的肝损伤大鼠代谢组的回调趋势.同时,借助MS解析理论和主成分分析软件,明晰表征大鼠肝损伤的5个内源性特征生物标记物,并结合系统生物学的理论还原肝损伤的机理与实质,以及茵陈蒿汤的肝损伤防治机理,从药物代谢组学角度对经典方剂防治肝损伤给出全新解释.
关键词： UPLC-Q-TOF/MS 代谢物组学 生物标记物 茵陈蒿汤 肝损伤 -
基于代谢调控通路的京尼平苷干预阳黄证的作用靶标研究
目的:基于代谢调控通路技术对京尼平苷干预阳黄证小鼠进行研究,探究阳黄证的发病机制及京尼平苷对其干预作用的潜在效应靶标.方法:采用化学物质、中药及病理性肝损伤因素建立阳黄证动物模型,通过与临床阳黄证患者尿液的生物标记物相关联,成功建立阳黄证动物模型.在此基础上对生化指标、病理观察进行检测,基于代谢组学技术挖掘京尼平苷干预阳黄证的作用靶标.结果:与空白组相比,模型组小鼠谷草转氨酶、谷丙转氨酶、总胆红素、总胆汁酸含量升高,具有显著性差异(P＜0.05).碱性磷酸酶、直接胆红素、丙二醛、谷氨酰转肽酶含量升高,谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶含量降低;病理结果显示,模型组小鼠肝组织成片状坏死,肝细胞有水肿现象.对模型组小鼠尿液进行基于代谢调控的靶点分析,发现33个尿液生物标记物与阳黄证的发生密切相关.其中,10个生物标记物与临床阳黄证患者生物标记物变化一致,主要涉及酪氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、谷胱甘肽代谢、戊糖和葡萄糖醛酸酯代谢、初级胆汁酸代谢等.进一步通过Ingenuity Pathway Analysis组学数据分析平台成功预测京尼平苷干预阳黄证的5个作用靶点,即干扰素调节因子3、鸟氨酸脱羧酶抗酶1(OAZ1)、鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)、解偶联蛋白(UCP1)、Maf1调节剂(Maf1 regulator).结论:本研究以中医证候理论为指导,在对阳黄证形成本质考察的基础上,以中药与肝损伤化学诱导剂结合的方法建立阳黄证动物模型,与临床黄疸生物标记物相关联,发现10个生物标记物与阳黄证发生发展密切相关,京尼平苷可有效回调生物标记物,通过代谢调控通路技术分析发现京尼平苷干预阳黄证的5个潜在作用靶标.本研究为阳黄证相关动物模型建立及中药有效成分治疗作用机制研究提供方法和依据.
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基于虚拟基因敲除的疾病分子网络关键节点辨识方法
目的:建立基于虚拟基因敲除的关键节点辨识方法.方法:以疾病相关分子网络为载体,针对网络中节点进行虚拟敲除,通过敲出前后其他节点对生物标记物的节点影响力值变化来评价该节点的关键性,以阿尔茨海默病相关疾病分子网络为例来验证方法的可靠性.结果:阿尔茨海默病已知靶点的虚拟敲除,使其他节点的节点影响力值均有显著下降,而随机节点的敲除无此现象.结论:本方法能够验证已知靶点的关键性并筛选出新的关键节点,具有可行性和可靠性.
