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分子流行病學 圖片來自疾病監測

分子流行病學（molecular epidemiology）是應用先進的技術測量生物學標誌的分布情況，結合流行病學現場研究方法，從分子或基因水平闡明疾病的病因及其相關的致病過程，並研究疾病的防治和促進健康的策略和措施的科學。

產生和發展

1．現代流行病學遇到的難題

（1）在傳染病方面

（2）研究個體的發病差異

（3）證實疾病的病因

（二）分子流行病學的發展

1．研究手段越來越多

2．研究內容越來越豐富

3．應用範圍越來越廣

研究特點

（一）與傳統流行病學的區別

1．研究的水平不同

2．所解決的問題不同

（二）與分子生物學的區別

1．研究對象不同

2．研究內容和方向有所不同

研究內容

（一）病因的探討及病因致病機制的研究

1、傳染病病因及流行規律的探討

（1）研究已知傳染病的病原體和流行特點

質粒圖譜分析 限制性內切酶圖譜分析

核酸雜交試驗 寡核苷酸圖普分析

RNA階段電泳 PCR技術

（2）研究新發現傳染病的病原體和流行特點

庚型肝炎病毒（HGV）

分離病毒

研究分布特點和傳播途徑

觀察病毒在體內持續的時間

心肌炎

用PCR方法對3例心肌炎患者屍檢心肌標本進行腸道病毒檢測，均為陽性，而腦外傷的對照組均為陰性

2、非傳染病的病因及病因致病機制的研究

（1）心腦血管病的研究

載脂蛋白基因突變與高血脂症

1、傳染病

慢性丙肝病人中，HLA-B44出現頻率高達30%以上對白喉毒素敏感的基因定位在5號染色體長臂，而對脊髓灰質炎病毒敏感性基因定位在19號染色體長臂。

2、非傳染病

參與亞硝胺代謝的細胞色素P450（CYPs）基因族中的CYP 2E1啟動子區RsaI識別的單核苷酸多態性與食管癌發病風險增高有關，攜帶c1等位基因者發生食管上皮癌前病變和食管癌的OR值分別為3.1和3.2參與解毒作用的穀胱甘肽轉硫酶（GSTs）的基因GST M1，為+/+和0/+型與食管癌發病風險增高相關（OR=2.3），而且，GST M1+/+和0/+基因型與CYP 2E1 c1/c1基因型聯合可顯著增加食管癌發病風險（OR=8.5）

1、傳染病的預防

（1）新疫苗的研製—核酸疫苗

（2）研究疫苗預防效果—與疫苗無應答的關係，如對乙肝疫苗低應答或無應答人群中，白種人和日本人攜帶HLA-DR3和HLA-DR7比率較高；而中國人HLA-DR14-DR52基因的攜帶率較高

（3）疫苗株引起的感染

2、非傳染病的防治

異硫氰酸鹽能組斷環境致癌因素的活化，一些蔬菜特別是十字花科蔬菜富含異硫氰酸鹽的前身物。如肺癌，當蔬菜攝入量從每天100g增加到500g時，肺癌的危險性約降低60%；

作為抗氧劑的胡蘿蔔素可減少或防止DNA的損傷；

葉酸可改變DNA甲基化或減少染色體斷裂。

1、治療效果評價

從分子水平研究藥物治療過體內某些指標的變化情況

2、疾病預後的評價

胃癌病人nm23基因、P27KIPI基因、TGF-BRI基因表達與生存率的關係，結果發現，癌組織內上述基因高表達組手術後3年和5年生存率均高於低表達組或陰性組

生物標誌

生物標誌（biological markers, biomarkers）是可以測量的、能代表生物結構和功能的大分子物質，如DNA、RNA或蛋白質等。

（一）暴露標誌

與疾病或健康狀態有關的暴露因素的生物標誌，稱為暴露標誌

1、外暴露標誌

外暴露標誌主要指環境因素的暴露

生物性因素：微生物、寄生蟲、生物毒素等；

非生物性的：某些化學和物理因素

2、內暴露標誌

對於生物性病原因子而言，可以是病原因子本身或其代謝產物，也可以是與宿主體內生物分子結合的產物，如病毒整合基因、DNA 加合物等 ；

對於非生物性（如化學性）致病因子而言，內暴露標誌可以是體內運轉分子或代謝產物，也可以是與宿主靶細胞的結合物等，如暴露於苯並(a)芘後，在淋巴細胞中能檢測到特異的DNA加合物。

（二）易感性標誌

宿主對疾病發生、發展易感程度的生物標誌，稱為易感性標誌，如宿主的遺傳特徵、營養、免疫、機體的活動狀態等。

如apoE有三種異構體為E2、E3、E4，研究表明90%的III型高血脂症患者的apoE表現型為E2/2純合子，而在正常人群中E2/2純合子僅為1%-2%

（三）效應標誌

宿主暴露於某種因素後產生結構或功能性變化的生物性標誌，稱為效應標誌或疾病標誌，如突變的基因、畸變的染色體、特異抗體、細胞因子等

研究方法

（一）檢測基因表達的實驗方法

1、核酸雜交技術：Northern雜交、斑點雜交、原位雜交等。

2．PCR技術：RT-PCR、原位PCR、半定量和定量PCR

3．Western雜交

（二）檢測基因結構變化的實驗方法

1．Southern雜交

2．PCR技術：PCR-SSCP、隨機引物多態性PCR，差異顯示PCR、限制性長度多態性PCR

3．核苷酸序列分析

4．Western雜交