实习16分子流行病学应用

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MassARRAY
Integrated Components
Automated Liquid Handler SpectroPREPTM MALDI-TOF Mass Spectrometer SpectroREADERTM Miniaturized Biochip SpectroCHIPTM
分支，它是由传统流行病学学科发展的强烈需
求和分子生物学理论和技术取得的巨大成就相
结合的产物。
分子生物学理论和技术的飞速发展
• • • • • •
1953 - Discovery of DNA double helix (Crick & Watson) 1960s - DNA transcription mechanism 1972 - Recombinant DNA technology
生物个体间的遗传和环境不同，易感性差
异很大；传统流行病学无法有效测量。
实验医学 实验医学的病因假设和防治措施的人群检验。
(二)分子生物学的快速发展
理论的突破 如：DNA双螺旋结构，遗传中心法 则，遗传密码子，RNA逆转录，断裂基因，操 纵子模型，限制性内切酶，DNA聚合酶，DNA
连结酶，染色体外遗传物质等。
1985 - PCR (Kary Mullis)
1990s - Human Genome Project 2000s - Human Haplotype Project
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(一)疾病预防控制中的需求
传染性疾病 耐药性质粒；病原体变异；新发现传染病。
慢性非传染病
人群易感性
多病因、多阶段、多基因、长潜隐期。
22Βιβλιοθήκη 研究实例 1研究题目 波兰某工业区环境中芳香族化合物暴露人群的 DNA加合物
研究
测量指标 DNA加合物/淋巴细胞DNA（介质）
测量方法
荧光检测竞争ELISA法、DNA加合物32P后标记技术
研究设计 横断面分析研究
暴露组
对照组
煤焦油作业工人
当地城市居民、近郊农民
排除年龄、吸烟、其他职业暴露等因素影响
其它技术
免疫学技术：酶联免疫吸附试验 （ELISA）、荧光免疫试验 （FIA）、放射免疫试验（RIA）、 免疫细胞化学检测（ICC）等； 色谱技术：高效液相色谱技术 HPLC）、液相蛋白色谱技术 （FPLC）等。
蛋白质技术
蛋白质分离鉴定技术主要有：电 泳、凝胶电泳、蛋白质转印杂交 （Western blot）、色谱分析、蛋 白质测序等。
实习16
分子流行病学应用
流行病学教研室
实习要点
单元1 分子流行病学的发展历史 单元2 分子流行病学常用检测方法 单元3 课题讨论
实习要点
单元1 分子流行病学的发展历史 单元2 分子流行病学常用检测方法 单元3 课题讨论
一、分子流行病学产生的背景
分子流行病学(molecular epidemiology) 是近十几年才迅速发展起来的一门流行病学新
三、常用的实验室检测技术
核酸技术（DNA & RNA）
核酸体外扩增 （PCR） 核酸电泳图谱 核酸酶切电泳图谱 （RFLP） 核酸分子杂交 有原位杂交、斑 点杂交、转印杂交（包括 Southern blot检测DNA和 Northern blot检测RNA）等。 核酸序列分析
酶学技术
包括定性和定量检测，要求一定 的条件。 多位点酶电泳（multilocus enzyme electrophoresis, MEE）法。
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前瞻性研究 传统流行病学
暴露
？
回顾性研究
疾病
分子流行病学
暴露
疾病
传统流行病学与分子流行病学的关系（EDC模型） （Schulte,1993）
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A
传统流行病学
暴露
█████ 疾病 ┗━━━━┳━━━━┛ 易感性
B
分子流行病学
暴露内暴露早期生物学效应结构和功能变异临床疾病 ┗━━━┻━━━┳━━━┻━━━━━━━┛ 易感性 暴露内暴露早期生物学效应续发生物学效应健康状态 ┗━━━┻━━━┳━━━┻━━━━━━━┛ 易感性
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几个要点：
分子流行病学是流行病学的一个分支(分子生物学？ 群体遗传学？) 分子流行病学的主要研究内容是各种生物标志物及相 关过程
分子流行病学的研究方法是随着分子生物学的进展不 断更新的
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特点
与传统流行病学不同
与分子生物学不同
与群体遗传学不同
宏观与微观相结合的人群研究！
技术的创新 凝胶电泳技术，核酸体外扩增， DNA测序，蛋白质测序，分子杂交，基因克隆， 色谱技术，计算机应用。
人类基因组计划
1990年启动，2003年发表完整的基因序列图
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二
分子流行病学的产生与发展
概念的演变 定义 分子流行病学的发展
(一)概念的演变
国外： 1972年-提出“流感分子流行病学” 1993 年：美国 Schulte 出版了世界上第一本分子流行病 学 专 著 《 分 子 流 行 病 学 - 原 理 和 实 践 》 (Molecular Epidemiology: Principles and Practice)。 1996年国际流行病学学术会议：狭义分子流行病学是 测量作为暴露或效应的生物标志——信息大分子： DNA、RNA和蛋白质。从广义上包括任何实验的、生 化的测量。
比较3组DNA加合物水平
结果分析
当地城市居民（ 19 例）与煤焦沥青作业工人 （63例）的DNA加合物水平和谱型相似 近郊农民（ 15 例）的 DNA 加合物水平仅为煤焦 油作业工人的1/2或1/3 结论 环境中芳香族化合物（煤焦油）暴露可导致 体内DNA加合物水平
质量控制
每份标本同时在不同实验室检测 结果一致性好(r=0.66, p<0.01)
Nanoliter Dispenser SpectroJETTM Automated Analysis SpectroTYPERTM
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实验室中的质量控制
1．一般实验质量控制
(1)标本采集和储存 (2)试剂和材料 (3)仪器 (4)实验方法 (5)操作规范 2．设立多重对照 为保证检测质量，可以设立多种对照，而且可以采取 “盲法”。 (1)标准对照 (2)空白对照 (3)重复对照 3．重复试验 (1)实验室内重复试验 (2)实验室间重复试验