分子流行病学的研课件
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流行病课件 分子流行病学
图16-3 传统流行病学主要是探 讨E-D之间是否存在关联，但无 法解释此类关联的机制
图16-4 暴露标志: 血清可替宁或者尿液 中的NNAL衡量吸烟者的暴露水平，
PAH加合物估计吸烟产生致癌物的实际 剂量
图16-5 易感性标志: GSTM1遗 传缺陷导致的代谢能力的改变
图16-6 疾病或效应标志: 包括抑癌基因 的突变，细胞学或表遗传的改变，表
慢性非传染性疾病常用的生物标志
类别 核酸类
蛋白类
酶类 抗原抗 体类 其他类
生物标志
意义
基因组、癌基因、抗癌基因、修复基 疾病诊断及分布，疾病易感
因、酶代谢基因结构、功能及多态性， 性、环境危险因素研究，健
mRNA；病原体DNA、RNA等
康状态评价，人类学研究等
蛋白质结构、表达量及功能活性
疾病诊断及分布，疾病易感 性、环境危险因素研究，健 康状态评价等
PCR-SSCP
Case 607 Exon 8
1 23
Case 644 Exon 7
1 23
Wild Type
Mutant
GA T C G AT C
A
A
Sequencing G
布及其决定因素和调控手段的学科
二.血清流行病学
(seroepidemiology)
应用血清学方法对血清中各种成分（包括抗原、 抗体、生化物质等）的分布情况进行研究。 1958年，WHO-传染病、营养病、血液病和遗 传病 1960年，全球建立了3个血清参考中心 血清中生物标志，列入分子流行病学的范畴。
分子流行病学
Molecular Epidemiology
第一节 概述 第二节 研究内容 第三节 研究方法 第四节 发展与应用前景
《分子流行病学》课件
基因与环境的关系
基因与环境共同影响人类 健康
基因和环境因素在人类健康和疾病中起着相 互作用，共同影响个体的生理和病理状态。
遗传与环境相互影响
遗传因素和环境因素在个体发育过程中相互影响， 共同塑造个体的特征和疾病易感性。
基因与环境的相互作用是 动态的
基因和环境因素之间的相互作用是动态变化 的，随着个体发育和环境变化而变化。
01
单基因遗传病是指由单个基因突变引起的疾病，如 囊性纤维化、镰状细胞贫血等。
02
研究单基因遗传病的流行病学特点，有助于了解疾 病的发病机制和制定针对性的防治措施。
03
通过基因检测和筛查，可以早期发现和干预单基因 遗传病，降低疾病对个体和家庭的影响。
复杂性疾病的遗传研究
复杂性疾病是指由多种遗传和 环境因素相互作用引起的疾病
PART 05
展望与挑战
分子流行病学的发展趋势
1 2 3
技术进步
随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术的 快速发展，分子流行病学将更深入地揭示疾病的 病因和发病机制。
大数据应用
随着大数据技术的普及，分子流行病学将能够处 理和分析更庞大、复杂的数据集，提高研究效率 和准确性。
跨学科合作
分子流行病学将与生物信息学、统计学、环境科 学等多个学科进行更紧密的合作，共同推动疾病 病因和预防策略的研究。
基因-环境交互作用的机制
表观遗传学机制
基因的表达受到环境因素的影响 ，通过表观遗传学机制如DNA甲 基化、组蛋白修饰等实现。
信号转导通路
环境因素可以影响基因的表达， 通过信号转导通路调节基因的表 达和功能。
蛋白质相互作用
基因和环境因素可以影响蛋白质 的相互作用，从而影响细胞的功 能和疾病的发生发展。
《分子流行病学》PPT
2023
《分子流行病学》
汇报人：可编辑
2024-01-11
REPORTING
2023
目录
• 分子流行病学概述 • 基因与疾病关联研究 • 基因变异与疾病风险 • 分子流行病学在公共卫生中的应用 • 挑战与展望
2023
PART 01
分子流行病学概述
REPORTING
定义与特点
定义
分子流行病学是一门新兴的交叉学科，它结合了流行病学和分子生物学的理论 和方法，旨在研究疾病在人群中的分布、发生和发展的规律，以及与疾病相关 的生物标志物的变化。
健康行为干预
根据个体的基因和环境暴露特征，制定针对性的健 康行为干预措施，促进健康生活方式的形成。
健康政策制定
将分子流行病学研究成果应用于健康政策的 制定中，提高政策的科学性和有效性。
2023
PART 05
挑战与展望
REPORTING
数据解读与整合的挑战
数据来源多样
分子流行病学涉及的数据来源多样，包括基因组、表型、 环境暴露等多维度数据，如何整合这些数据并确保其质量 和可比性是一大挑战。
单基因遗传病
单基因遗传病是指由单个基因变异所引起的疾病，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等 。
分子流行病学在单基因遗传病的研究中，主要关注基因与疾病之间的关联，通过病 例对照研究和家族研究等方法，揭示基因变异与疾病发生、发展的关系。
针对单基因遗传病，分子流行病学还致力于研究疾病的遗传异质性，即不同基因变 异或多个基因变异共同作用导致的疾病表型差异。
个体化医疗
通过对个体基因组等信息的解读，可以为个体提 供更加个性化的医疗方案和健康管理建议。
3
公共卫生决策支持
分子流行病学的研究成果可以为公共卫生决策提 供科学依据，促进公共卫生事业的发展。
《分子流行病学》
汇报人：可编辑
2024-01-11
REPORTING
2023
目录
• 分子流行病学概述 • 基因与疾病关联研究 • 基因变异与疾病风险 • 分子流行病学在公共卫生中的应用 • 挑战与展望
2023
PART 01
分子流行病学概述
REPORTING
定义与特点
定义
分子流行病学是一门新兴的交叉学科，它结合了流行病学和分子生物学的理论 和方法，旨在研究疾病在人群中的分布、发生和发展的规律，以及与疾病相关 的生物标志物的变化。
健康行为干预
根据个体的基因和环境暴露特征，制定针对性的健 康行为干预措施，促进健康生活方式的形成。
健康政策制定
将分子流行病学研究成果应用于健康政策的 制定中，提高政策的科学性和有效性。
2023
PART 05
挑战与展望
REPORTING
数据解读与整合的挑战
数据来源多样
分子流行病学涉及的数据来源多样，包括基因组、表型、 环境暴露等多维度数据，如何整合这些数据并确保其质量 和可比性是一大挑战。
单基因遗传病
单基因遗传病是指由单个基因变异所引起的疾病，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等 。
分子流行病学在单基因遗传病的研究中，主要关注基因与疾病之间的关联，通过病 例对照研究和家族研究等方法，揭示基因变异与疾病发生、发展的关系。
针对单基因遗传病，分子流行病学还致力于研究疾病的遗传异质性，即不同基因变 异或多个基因变异共同作用导致的疾病表型差异。
个体化医疗
通过对个体基因组等信息的解读，可以为个体提 供更加个性化的医疗方案和健康管理建议。
3
公共卫生决策支持
分子流行病学的研究成果可以为公共卫生决策提 供科学依据，促进公共卫生事业的发展。
分子流行病学--绪论 ppt课件
体内可测量到的剂量标志，表示被人体吸收的外 源性物质（性质未改变的或其代谢产物）的数量。
吸烟 - 血或尿中的烟草代谢产物可的宁浓度 多环芳烃 - 尿中的1- 羟基芘水平 饮食暴露- 黄曲霉毒素B1(AFB1)和尿中N-亚硝基化合 物的浓度
工作暴露和环境污染 - 血清或脂肪组织中的杀虫剂 DDT、多氯联苯PCBs、二氧杂芑环氧化物含量
分子流行病学是阐明疾病 和健康状态相关生物标志 （或分子事件）在人群和 生物群体中的分布及其影 响因素，并研究防制疾病、 促进健康的策略与措施的 科学。
(徐德忠，1998年)
(段广才，1999年)
ppt课件
10
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
从1992 年第4 期起,《中华流行病学杂志》连续7 期发表文 章，介绍分子流行病学的产生、定义、研究内容、研究手 段及其应用。
ppt课件
9
分子流行病学定义
分子流行病学是应用先进 的实验技术测量生物学标 志，结合流行病学现场研 究方法，从分子水平阐明 疾病的病因及其相关的致 病过程，并提出与评价相 应防制措施的科学。
11
ppt课件
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！
ppt课件
12
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
流行病课件：分子流行病学
➢ 结构和功能改变 标志：疾病发生标志 ➢ 疾病临床标志：疾病发生后标志，AFP、CEA、PSA、AST
易感性标志（susceptibility biomarker）
在暴露因素作用下，宿主对疾病发生、发展易感程度的生物 标志。
（一）表型
DNA修复能力、端粒长度（效应、易感性都可）
（二）表达谱
编码基因、非编码序列、蛋白表达（效应、易感性都可）
回顾性研究
暴露
疾病
分子流行病学的特点
与传统流行病学不同
研究的水平不同 所解决的问题不同
与分子生物学的区别
研究对象不同（人群） 研究内容和方向不同（强调与宏观暴露的关系） 研究方法不同（流行病学思维和方法）
宏观与微观相结合！
血清流行病学和人类基因组流行病学
血清流行病学（seroepidemiology）应用血清学方法对血清中各种成分 （包括抗原、抗体、生化物质等）的分布情况进行研究，以阐明疾病 及健康状态在人群中的分布及其影响因素，并在采取预防措施后应用 血清学方法来考核其效果。
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
（三）生物有效剂量标志（加合物）
效应标志（effect marker）
效应标志（effect marker, MEF）：机体暴露后产生功能性或结构性变 化，并引起亚临床阶段和疾病发生过程的生物标志，称为效应标志。
➢ 早期生物效应标志：疾病前期生物标志，细胞毒性反应、染色体畸变 、DNA、RNA和蛋白表达改变
➢ 分子生物学的发展
理论突破
• DNA双螺旋结构、遗传 中心法则、基因突变和 基因表达调控等
技术创新
易感性标志（susceptibility biomarker）
在暴露因素作用下，宿主对疾病发生、发展易感程度的生物 标志。
（一）表型
DNA修复能力、端粒长度（效应、易感性都可）
（二）表达谱
编码基因、非编码序列、蛋白表达（效应、易感性都可）
回顾性研究
暴露
疾病
分子流行病学的特点
与传统流行病学不同
研究的水平不同 所解决的问题不同
与分子生物学的区别
研究对象不同（人群） 研究内容和方向不同（强调与宏观暴露的关系） 研究方法不同（流行病学思维和方法）
宏观与微观相结合！
血清流行病学和人类基因组流行病学
血清流行病学（seroepidemiology）应用血清学方法对血清中各种成分 （包括抗原、抗体、生化物质等）的分布情况进行研究，以阐明疾病 及健康状态在人群中的分布及其影响因素，并在采取预防措施后应用 血清学方法来考核其效果。
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
（三）生物有效剂量标志（加合物）
效应标志（effect marker）
效应标志（effect marker, MEF）：机体暴露后产生功能性或结构性变 化，并引起亚临床阶段和疾病发生过程的生物标志，称为效应标志。
➢ 早期生物效应标志：疾病前期生物标志，细胞毒性反应、染色体畸变 、DNA、RNA和蛋白表达改变
➢ 分子生物学的发展
理论突破
• DNA双螺旋结构、遗传 中心法则、基因突变和 基因表达调控等
技术创新
(精品)流行病课件：分子流行病学
Qin J et al. Nature. 2010
Faith JJ et al. Nature. 2013
Karlsson FH et al. Nature. 2013
Integrated Genomics
Whole Genome, Exome, Transcriptome, Small RNA, Methylation
暴露标志（exposure marker）
（一）外暴露标志 主要指环境因素暴露，包括生物性因素和非生物性因素 1、生物性病原因子的鉴定 2、环境化学污染物（非生物因素）暴露（烟雾浓度）
（二）内暴露标志 1、传染性疾病： 感染状况抗原抗体检测、病原体基因监测 2、慢性非传染性疾病 进入体内的暴露剂量（可替宁浓度）
畴。
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？)
分子流行病学的研究方法是随着分子生物学 的进展不断更新的
传统流 行病学
吸烟
？
（宏观、群体）
肺癌 -omics的大数据（big data）时代
（微观、群体）
系统流行病学
生物标志
生物标志 (biological markers , biomarkers) 是指从暴 露到疾病这个连续过程中可测量的，能反映功能或结 构变化的细胞、亚细胞、分子水平的物质。
回顾性研究
暴露
疾病
分子流行病学的特点
与传统流行病学不同
研究的水平不同 所解决的问题不同
与分子生物学的区别
研究对象不同（人群） 研究内容和方向不同（强调与宏观暴露的关系） 研究方法不同（流行病学思维和方法）
宏观与微观相结合！
血清流行病学和人类基因组流行病学
血清流行病学（seroepidemiology）应用血清学方法对血清中各种成分 （包括抗原、抗体、生化物质等）的分布情况进行研究，以阐明疾病 及健康状态在人群中的分布及其影响因素，并在采取预防措施后应用 血清学方法来考核其效果。
Faith JJ et al. Nature. 2013
Karlsson FH et al. Nature. 2013
Integrated Genomics
Whole Genome, Exome, Transcriptome, Small RNA, Methylation
暴露标志（exposure marker）
（一）外暴露标志 主要指环境因素暴露，包括生物性因素和非生物性因素 1、生物性病原因子的鉴定 2、环境化学污染物（非生物因素）暴露（烟雾浓度）
（二）内暴露标志 1、传染性疾病： 感染状况抗原抗体检测、病原体基因监测 2、慢性非传染性疾病 进入体内的暴露剂量（可替宁浓度）
畴。
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？)
分子流行病学的研究方法是随着分子生物学 的进展不断更新的
传统流 行病学
吸烟
？
（宏观、群体）
肺癌 -omics的大数据（big data）时代
（微观、群体）
系统流行病学
生物标志
生物标志 (biological markers , biomarkers) 是指从暴 露到疾病这个连续过程中可测量的，能反映功能或结 构变化的细胞、亚细胞、分子水平的物质。
回顾性研究
暴露
疾病
分子流行病学的特点
与传统流行病学不同
研究的水平不同 所解决的问题不同
与分子生物学的区别
研究对象不同（人群） 研究内容和方向不同（强调与宏观暴露的关系） 研究方法不同（流行病学思维和方法）
宏观与微观相结合！
血清流行病学和人类基因组流行病学
血清流行病学（seroepidemiology）应用血清学方法对血清中各种成分 （包括抗原、抗体、生化物质等）的分布情况进行研究，以阐明疾病 及健康状态在人群中的分布及其影响因素，并在采取预防措施后应用 血清学方法来考核其效果。
课件：分子流行病学
产生与发展历程
分子流行病学是近三十多年迅速发展 起来的一门流行病学新分支，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。
分子流行病学概念的演变
✓1972年，提出“流感的分子流行病学”的名 词。
✓1977年，法国学者Higginson：分子流行病学 是应用精细技术进行生物材料的流行病学研 究。
人类基因组计划
1990年启动，2003年发表完整的基因序列图
人类基因组流行病学（human genome epidemiology，HuGE） 的产生和发展
✓ 1998年，Khoury和Dorman首次提出了人类基因组流行病学的概 念：应用流行病学与基因组信息相结合的研究方法，开展以人群 为基础的研究，评价基因组信息对人群健康和疾病的流行病学意 义，是遗传流行病学与分子流行病学交叉的前沿领域。
表16-1 高危险易感基因和低危险易感基因的特征比较
高危险易感基因
低危险易感基因
外显性
高
低
相对危险度RR
高
低
归因危险度AP
高
低
人群归因危险度PAR
低
高
基因频率
≤1%
1%~90%
分析方法
连锁分析（linkage） 关联分析（association）
环境影响
相对较小
非常重要
第三节 主要研究方法
描述性研究 病例对照研究 病例病例研究 队列研究 巢式病例对照研究 实验性研究
第 十 六 章
第一节 概述
➢ 分子流行病学是阐明人群和生物群体中医学相关 生物标志的分布及其与疾病/健康的关系和影响因 素，并研究防治疾病、促进健康的策略与措施的 科学。
分子流行病学(全套课件56P) PPT课件
人类基因组是由呈现高度 连锁不平衡(LD)的快状区 段排列构成的
这些区段是由小的低LD的 重组热点区域分隔的
一个单倍型区段可以由一 些常见的单倍型的组合来 代表
Patil, Science, 2001
Haplotype Block Chromosomes S N P S
28
分子流行病学的应用
13
生物标志
生物标志的概念 生物标志 (biological markers , biomarkers) 是指能代表生 物结构和功能的可识别物质(Phenotype,可测量)。
分子生物标志物 (molecular biomarkers)直接反映外来理 化因素与细胞靶分子, 特别是生物大分子如核酸和蛋白质 的相互作用及其后果, 是生物标志的主要部分。
31
4、防治效果评价 传染病预防
提出的控制措施更有针对性，更有成效 基因工程疫苗研制 非传染病的预防 分子机理的探讨、易感标志物的确定，为筛选和确定高危 险人群提供了科学依据，使慢性病的预防更具有针对性。
可以缩短效果评价周期!
32
研究方法
测量指标的一般原则
生物标志应特异、稳定； 标本采集、储存方便； 检测方法比较简单、实用，而且操作规范，便于
吸烟 - 血或尿中的烟草代谢产物可的宁浓度 多环芳烃 - 尿中的1- 羟基芘水平 饮食暴露- 黄曲霉毒素B1(AFB1)和尿中N-亚硝基化合
物的浓度 工作暴露和环境污染 - 血清或脂肪组织中的杀虫剂
DDT、多氯联苯PCBs、二氧杂芑环氧化物含量
16
2. 生物有效剂量标志（BED）：表示已与靶组织 细胞内 DNA或蛋白质相互作用的外源性物质或 其反应产物的含量。它是反映靶细胞分子内接触 剂量的生物标志物, 主要包括蛋白质加合物 (Protein adduct) 、DNA 加合物 (DNA adduct) 。
这些区段是由小的低LD的 重组热点区域分隔的
一个单倍型区段可以由一 些常见的单倍型的组合来 代表
Patil, Science, 2001
Haplotype Block Chromosomes S N P S
28
分子流行病学的应用
13
生物标志
生物标志的概念 生物标志 (biological markers , biomarkers) 是指能代表生 物结构和功能的可识别物质(Phenotype,可测量)。
分子生物标志物 (molecular biomarkers)直接反映外来理 化因素与细胞靶分子, 特别是生物大分子如核酸和蛋白质 的相互作用及其后果, 是生物标志的主要部分。
31
4、防治效果评价 传染病预防
提出的控制措施更有针对性，更有成效 基因工程疫苗研制 非传染病的预防 分子机理的探讨、易感标志物的确定，为筛选和确定高危 险人群提供了科学依据，使慢性病的预防更具有针对性。
可以缩短效果评价周期!
32
研究方法
测量指标的一般原则
生物标志应特异、稳定； 标本采集、储存方便； 检测方法比较简单、实用，而且操作规范，便于
吸烟 - 血或尿中的烟草代谢产物可的宁浓度 多环芳烃 - 尿中的1- 羟基芘水平 饮食暴露- 黄曲霉毒素B1(AFB1)和尿中N-亚硝基化合
物的浓度 工作暴露和环境污染 - 血清或脂肪组织中的杀虫剂
DDT、多氯联苯PCBs、二氧杂芑环氧化物含量
16
2. 生物有效剂量标志（BED）：表示已与靶组织 细胞内 DNA或蛋白质相互作用的外源性物质或 其反应产物的含量。它是反映靶细胞分子内接触 剂量的生物标志物, 主要包括蛋白质加合物 (Protein adduct) 、DNA 加合物 (DNA adduct) 。
相关主题
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的联系。 A 研究方法拓展 B 研究范围拓宽
分子流行病学的研
分子流行病学和传统流行病学的 关系
区别点 暴露测量
研究对象选择 集体损害
个体易感性 观察的终点
传统流行病学
分子流行病学
回忆偏倚往往难以避免； 用传统的问卷调查难于解 决暴露随时间变化，或多 途径暴露，符合暴露等。
采用生物标志物则可解决 这些问题 暴露测量精确
§ 聚类分析
– 计算机输入SPSS，做树状图
分子流行病学的研
23
案例一
§ 2006年7月，本市某医院外科重症监护病 房（ICU）8例患者下呼吸道感染多重耐药 鲍曼不动杆菌
分子流行病学的研
目标性检测
§ 对该ICU的环境、医疗用品、医务人员手及 鼻咽拭子进行细菌学监测，共采样107份， 其中23份检出鲍曼不动杆菌，阳性率 21.3%。主要分布在医务人员手、咽部及 床头柜、输液泵、监护仪、治疗车、地面 、病人用物等环境和医疗用品。
分子流行病学的研
案例二
§ 2006年我市某院发现了一例携带耐碳青霉 烯肺炎克雷伯菌（痰，血）的患者
18
PFGE原理
Enzyme
酶切
▪约5～20个、长度 10～800kb的大片段 DNA
分子流行病学的研
19
脉冲场凝胶电泳(PFGE)
制
备 琼 脂 糖 栓
消 化
酶 切
脉 冲 电 泳
结 果 解 释
块
分子流行病学的研
20
PFGE原理
▪ 电场不断在两种方向（有一定夹角，而不是相反 的两个方向）变动。DNA分子带有负电荷，会朝 正极移动。相对较小的分子在电场转换后可以较 快转变移动方向，而较大的分子在凝胶中转向较 为困难。因此小分子向前移动的速度比大分子快
分子流行病学的研究进展及临 床应用
分子流行病学的研
概述
定义 分子流行病学研究进展 分子流行病学在医院感染控制中的应用
分子流行病学的研
分子流行病学定义
§ 分子流行病学是应用先进的实验技术测量 生物学标志，结合流行病学现场研究方法 ，从分子水平阐明疾病的病因及其相关的 致病过程。
分子流行病学的研
传统流行病学
应用血清学方法对血清中各种成分（抗原、 抗体、代谢产物、生化物质等）的出现和 分布进行研究，阐明疾病及健康状态在人 群中的分布及其影响因素，并在采取预防 控制措施后应用血清学方法来考核其效果。
分子流行病学的研
§ 传统流行病学
§
暴露
疾病
§
§
揭示“黑匣子”秘密
§ 分子流行病学
分子流行病学的研
分子流行病学的研
§
临床微生物实验室
基
础
§ 微生物检验学 分子流行病学
§
§
目的
院内感染控制
方法
§
临床诊断
分子流行病学的研
分子分型（分子流行病学研究）
▪ 从核酸分子水平上分析医院感染的发生、发展规律及机理 ，更加准确有效地进行医院感染管理控制，已成为当前国 际医院感染管理研究中的重要方向。
▪ 从患者分离株到病区周围环境株的比较分析； ▪ 从外源性感染到内源性感染 ▪ 从某一医院的医院感染暴发到大范围甚至世界
院内感染？
证据
分子流的重大问题之一， 由于院内感染密切关系到医疗服务质量， 关系到病人的预后、病死率、住院时间、 床位周转率以及病人和国家的巨额经济损 失等。因而，院内感染的控制问题已列为 国家乃至世界各国医院管理的重要内容。
分子流行病学的研
医院感染的常规检测项目
又选择偏倚
减少错分
在损害达到相当程度时才 采用生物标志：
能鉴别出
可提前发现机体损害
有利于研究低暴露的影响
不能测量
能测量
可将观察的终点前移 可增加队列研究终点人数
分子流行病学的研
分子流行病学与医院感染控制
-细菌同源性分析研究在感 控中的应用
§ 手术伤口感染！ § 导管相关性血流感染！ § 呼吸机相关性肺炎！
▪ 技术创新
凝胶电泳技术、核 酸体外扩增、DNA测 序、蛋白质测序、分 子杂交等
分子流行病学的研
分子流行病学的发展轨迹
1972年Kilbone博士美国传染病学会第10次年会上首次提出 1982年Perera提出“癌症分子流行病学” 1993年美国人Schulte出版了世界上第一本分子流行病学专
著，即“分子流行病学” 应用分子标志物或生物学测量研究致病因子与所致疾病之间
分子流行病学的产生
传染性疾病 耐药性质粒、病原体变异、新传染病 慢性非传染病 –证实疾病的病因
多病因、多阶段、多基因、长潜隐期 人群易感性-- 研究个体的发病差异 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
分子流行病学的研
分子生物学的快速发 展
▪ 理论突破
断裂基因，操纵子 模型，限制性内切酶， DNA聚合酶等
§ 医院感染病例监测 § 医院环境卫生学监测 § 消毒灭菌效果监测
分子流行病学的研
医院感染爆发定义
§ 指在医疗机构或某科室的患者中短时间内 发生3例以上同种同源感染病例的现象
§
同一种病原体，药敏一致
分子流行病学的研
院内感染控制
§ 院内感染的研究中，一个很重要的问题， 就是如何确定感染源和传播途径，只有明 确病原菌的感染方式，才能采取有效的预 防和控制措施。
▪ 可以用来分离大小从10kb到10Mb的DNA分子
分子流行病学的研
PFGE原理
脉冲电泳
分子流行病学的研
22
PFGE结果判读
§ 目测法：
– 按美国疾病控制和预防中心(CDC)Tenover等人推荐的方 法判读。
–图谱完全相同的定为一个型，彼此之间相差一个带的定 为同一型的不同亚型，相差2－3个带的认为亲缘关系密 切，相差4－6个带的认为可能相关，条带相差7个以上的 认为无亲缘关系。并随机地选择不同的字母如A、B、C、 D等的字母顺序分型。
分子流行病学的研
院感爆发流行的控制
§ 空气消毒 15%过氧乙酸铵2g/m3用量进 行蒸熏及臭氧消毒
§ 物表消毒 地面、台面0.5%过氧乙酸拖擦 消毒
§ 医疗用品消毒 高压蒸汽灭菌
§
0.5%过氧乙酸浸泡消毒
§ 感染患者 隔离治疗 ，分组护理
§ 医务人员咽部带菌者 每日2-3次呋喃西林 滴鼻，口泰嗽口
范围的感染菌株流行变迁；
基因多态性分析技术已成为医院感染监测控 制的高水平研究领域。
分子流行病学的研
16
微生物室在医院感染中的作用
§ 鉴定
§ 特殊耐药菌的检出
§ 流行病学分型 泳
PFGE 脉冲场凝胶电
§
RAPD 随机扩增DNA多态性
§
分子流行病学的研
PFGE原理
消化、释放出DNA
分子流行病学的研
分子流行病学的研
分子流行病学和传统流行病学的 关系
区别点 暴露测量
研究对象选择 集体损害
个体易感性 观察的终点
传统流行病学
分子流行病学
回忆偏倚往往难以避免； 用传统的问卷调查难于解 决暴露随时间变化，或多 途径暴露，符合暴露等。
采用生物标志物则可解决 这些问题 暴露测量精确
§ 聚类分析
– 计算机输入SPSS，做树状图
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案例一
§ 2006年7月，本市某医院外科重症监护病 房（ICU）8例患者下呼吸道感染多重耐药 鲍曼不动杆菌
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目标性检测
§ 对该ICU的环境、医疗用品、医务人员手及 鼻咽拭子进行细菌学监测，共采样107份， 其中23份检出鲍曼不动杆菌，阳性率 21.3%。主要分布在医务人员手、咽部及 床头柜、输液泵、监护仪、治疗车、地面 、病人用物等环境和医疗用品。
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案例二
§ 2006年我市某院发现了一例携带耐碳青霉 烯肺炎克雷伯菌（痰，血）的患者
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PFGE原理
Enzyme
酶切
▪约5～20个、长度 10～800kb的大片段 DNA
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脉冲场凝胶电泳(PFGE)
制
备 琼 脂 糖 栓
消 化
酶 切
脉 冲 电 泳
结 果 解 释
块
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PFGE原理
▪ 电场不断在两种方向（有一定夹角，而不是相反 的两个方向）变动。DNA分子带有负电荷，会朝 正极移动。相对较小的分子在电场转换后可以较 快转变移动方向，而较大的分子在凝胶中转向较 为困难。因此小分子向前移动的速度比大分子快
分子流行病学的研究进展及临 床应用
分子流行病学的研
概述
定义 分子流行病学研究进展 分子流行病学在医院感染控制中的应用
分子流行病学的研
分子流行病学定义
§ 分子流行病学是应用先进的实验技术测量 生物学标志，结合流行病学现场研究方法 ，从分子水平阐明疾病的病因及其相关的 致病过程。
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传统流行病学
应用血清学方法对血清中各种成分（抗原、 抗体、代谢产物、生化物质等）的出现和 分布进行研究，阐明疾病及健康状态在人 群中的分布及其影响因素，并在采取预防 控制措施后应用血清学方法来考核其效果。
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§ 传统流行病学
§
暴露
疾病
§
§
揭示“黑匣子”秘密
§ 分子流行病学
分子流行病学的研
分子流行病学的研
§
临床微生物实验室
基
础
§ 微生物检验学 分子流行病学
§
§
目的
院内感染控制
方法
§
临床诊断
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分子分型（分子流行病学研究）
▪ 从核酸分子水平上分析医院感染的发生、发展规律及机理 ，更加准确有效地进行医院感染管理控制，已成为当前国 际医院感染管理研究中的重要方向。
▪ 从患者分离株到病区周围环境株的比较分析； ▪ 从外源性感染到内源性感染 ▪ 从某一医院的医院感染暴发到大范围甚至世界
院内感染？
证据
分子流的重大问题之一， 由于院内感染密切关系到医疗服务质量， 关系到病人的预后、病死率、住院时间、 床位周转率以及病人和国家的巨额经济损 失等。因而，院内感染的控制问题已列为 国家乃至世界各国医院管理的重要内容。
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医院感染的常规检测项目
又选择偏倚
减少错分
在损害达到相当程度时才 采用生物标志：
能鉴别出
可提前发现机体损害
有利于研究低暴露的影响
不能测量
能测量
可将观察的终点前移 可增加队列研究终点人数
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分子流行病学与医院感染控制
-细菌同源性分析研究在感 控中的应用
§ 手术伤口感染！ § 导管相关性血流感染！ § 呼吸机相关性肺炎！
▪ 技术创新
凝胶电泳技术、核 酸体外扩增、DNA测 序、蛋白质测序、分 子杂交等
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分子流行病学的发展轨迹
1972年Kilbone博士美国传染病学会第10次年会上首次提出 1982年Perera提出“癌症分子流行病学” 1993年美国人Schulte出版了世界上第一本分子流行病学专
著，即“分子流行病学” 应用分子标志物或生物学测量研究致病因子与所致疾病之间
分子流行病学的产生
传染性疾病 耐药性质粒、病原体变异、新传染病 慢性非传染病 –证实疾病的病因
多病因、多阶段、多基因、长潜隐期 人群易感性-- 研究个体的发病差异 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
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分子生物学的快速发 展
▪ 理论突破
断裂基因，操纵子 模型，限制性内切酶， DNA聚合酶等
§ 医院感染病例监测 § 医院环境卫生学监测 § 消毒灭菌效果监测
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医院感染爆发定义
§ 指在医疗机构或某科室的患者中短时间内 发生3例以上同种同源感染病例的现象
§
同一种病原体，药敏一致
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院内感染控制
§ 院内感染的研究中，一个很重要的问题， 就是如何确定感染源和传播途径，只有明 确病原菌的感染方式，才能采取有效的预 防和控制措施。
▪ 可以用来分离大小从10kb到10Mb的DNA分子
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PFGE原理
脉冲电泳
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PFGE结果判读
§ 目测法：
– 按美国疾病控制和预防中心(CDC)Tenover等人推荐的方 法判读。
–图谱完全相同的定为一个型，彼此之间相差一个带的定 为同一型的不同亚型，相差2－3个带的认为亲缘关系密 切，相差4－6个带的认为可能相关，条带相差7个以上的 认为无亲缘关系。并随机地选择不同的字母如A、B、C、 D等的字母顺序分型。
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院感爆发流行的控制
§ 空气消毒 15%过氧乙酸铵2g/m3用量进 行蒸熏及臭氧消毒
§ 物表消毒 地面、台面0.5%过氧乙酸拖擦 消毒
§ 医疗用品消毒 高压蒸汽灭菌
§
0.5%过氧乙酸浸泡消毒
§ 感染患者 隔离治疗 ，分组护理
§ 医务人员咽部带菌者 每日2-3次呋喃西林 滴鼻，口泰嗽口
范围的感染菌株流行变迁；
基因多态性分析技术已成为医院感染监测控 制的高水平研究领域。
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微生物室在医院感染中的作用
§ 鉴定
§ 特殊耐药菌的检出
§ 流行病学分型 泳
PFGE 脉冲场凝胶电
§
RAPD 随机扩增DNA多态性
§
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PFGE原理
消化、释放出DNA
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