分子流行病学第十四章疾病预防策略与措施.pptx
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➢ 慢性非传染病 ✓基因表达异常和代谢异常 ✓基因突变或染色体畸变
➢ 健康状态
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 遗传性疾病
易感性测量
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
Huntington病应用分子流行病学方法很快确定了HD 基因紧密连锁遗传位点D4S10及其DNA标志。
第三节 研究方法
➢ 测量指标 ➢ 标本采集 ➢ 现场调查研究方法 ➢ 实验室检测技术 ➢ 研究设计 ➢ 资料分析
实例一
➢ 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 采集血液淋巴细胞，应用荧光检测竞争
ELISA法和DNA加合物32P后标记技术。
➢ 慢性非传染病
载脂蛋白E(apoE)不同基因型在动脉粥样硬化和 冠心病发病中的易感性是不同的。
➢ 传染病
不同基因特征的人群对HIV的易感性也具有很大差异。
疾病防治效果评价
➢ 预防接种效果评价 ➢ 预防接种相关发病研究 ➢ 慢性非传染病防治效果控制
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 生物性病原因子检测鉴定 流感嗜血杆菌 ➢ 病原生物进化变异规律研究 O157大肠杆菌 ➢ 确定传播途径 S.munchen菌感染 ➢ 非生物性因素的暴露测量 吸烟烟雾
内暴露研究
➢ 传染性疾病 ✓ 感染状况 ✓ 传染源追踪
➢ 慢性非传染性疾病 ✓ 内暴露水平 ✓ 生物作用水平
效应测量
➢ 传染病 ✓免疫效应 ✓病理性效应
➢ 概念的演变 ➢ 定义 ➢ 分子流行病学的发展
三 与传统流行病学源自文库关系
暴露 ---------------------- 暴露(E)与剂量(ED) ↓
结局 ---------- 健康态(HC) ←···机体···→临床态(CD) (健康疾病连续带)
传统流行病学
分子流行病学
暴露生物标志------------------- 外暴露标志(EEM)与剂量(EED)
第16章
分子流行病学 Molecular Epidemiology
郑州大学公共卫生学院
本章要点
▪ 概念 ▪ 研究内容 ▪ 研究方法 ▪ 发展与应用前景
第一节 概 述
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。
一 产生的背景
(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 多病因、多阶段、多基因、长潜隐期。 ➢ 人群易感性 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
➢ 质量控制 每份标本都同时在2个不同实验室进行
检测。结果具有很好的一致性(r=0.66, p<0.01)。
➢ 研究设计 采用横断面分析研究；选择煤焦油作业
工人为暴露组，当地城市居民和近郊农民分别为对照 组。排除年龄、吸烟、其他职业暴露等因素的影响； 比较3组DNA加合物水平。
➢ 结果分析 结果：当地城市居民（19例）与煤焦
油作业工人（63例）的DNA加合物水平相似，而 近郊农民（15例）的DNA加合物水平与煤焦油作 业工人相比,仅为后者的二分之一或三分之一。结 论：环境中芳香族化合物（煤焦油）暴露可导致体 内DNA加合物水平升高。
间等都会影响其检测结果
生物标志检测方法
➢ 实用性 ✓研究样本一般较大 ✓一定的实验室条件
➢ 可信性 可信性强 ➢ 有效性 灵敏度和特异度，注意区分流行病学的灵
敏度和实验室测量中所谓的敏感性的不同
外暴露研究
暴露测量
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
指环境因素暴露，分为生物性因素和非生物性因 素。作为分子流行病学测量的生物标志一般是生物性 病原因子，如病原生物、生物毒素等。
生物标志的筛选
➢ 具有较好的特异性和稳定性 ➢ 检测方法具有较高的灵敏度，特异度高 ➢ 检测方法快速、简便
生物标志特性
➢ 分子特性 化学结构、组成、物理特性和稳定性等 ➢ 时相特性 即生物标志在不同HDC阶段的表现和意义 ➢ 个体内变异 生物标本采集时间、部位等不同造成 ➢ 个体间变异 不同生物个体的检测结果不相同 ➢ 群体间变异 不同生物群体的检测结果不相同 ➢ 储存变异 生物标志的生物特性、储存条件、储存时
内暴露标志(IEM)与剂量(IED)
生物作用标志(BAM)与剂量(BAD)
____________________________________________________
↓
↓
↓
↓
↓
健康疾病连续带：健康态←→亚健康态←→潜在疾病态←→临界疾病态←→亚临床态←→临床态
效应生物标志： HCM
EBEM
➢ 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。
➢ 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。
二 分子流行病学的产生与发展
生物标志
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 暴露标志 与疾病或健康状态有关的暴露因素的生物 标志，包括外暴露标志和内暴露标志。
➢ 效应标志 指宿主暴露后产生功能性或结构性变化的 生物标志，如突变的基因、畸变的染色体等。
➢ 易感标志 指宿主对疾病发生、发展易感程度的生物 标志。
ASFM
PM
SCCM
CDM
↑
↑
↑
↑
↑
易感生物标志-----------------------------易感标志与水平(SM & SL)
第二节 研究内容
➢ 生物标志（测量指标）的研究 ➢ 暴露测量及其与疾病的关系 ➢ 效应测量及其与疾病的关系 ➢ 易感性测量及其与疾病的关系 ➢ 疾病防治效果评价
➢ 健康状态
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 遗传性疾病
易感性测量
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
Huntington病应用分子流行病学方法很快确定了HD 基因紧密连锁遗传位点D4S10及其DNA标志。
第三节 研究方法
➢ 测量指标 ➢ 标本采集 ➢ 现场调查研究方法 ➢ 实验室检测技术 ➢ 研究设计 ➢ 资料分析
实例一
➢ 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 采集血液淋巴细胞，应用荧光检测竞争
ELISA法和DNA加合物32P后标记技术。
➢ 慢性非传染病
载脂蛋白E(apoE)不同基因型在动脉粥样硬化和 冠心病发病中的易感性是不同的。
➢ 传染病
不同基因特征的人群对HIV的易感性也具有很大差异。
疾病防治效果评价
➢ 预防接种效果评价 ➢ 预防接种相关发病研究 ➢ 慢性非传染病防治效果控制
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 生物性病原因子检测鉴定 流感嗜血杆菌 ➢ 病原生物进化变异规律研究 O157大肠杆菌 ➢ 确定传播途径 S.munchen菌感染 ➢ 非生物性因素的暴露测量 吸烟烟雾
内暴露研究
➢ 传染性疾病 ✓ 感染状况 ✓ 传染源追踪
➢ 慢性非传染性疾病 ✓ 内暴露水平 ✓ 生物作用水平
效应测量
➢ 传染病 ✓免疫效应 ✓病理性效应
➢ 概念的演变 ➢ 定义 ➢ 分子流行病学的发展
三 与传统流行病学源自文库关系
暴露 ---------------------- 暴露(E)与剂量(ED) ↓
结局 ---------- 健康态(HC) ←···机体···→临床态(CD) (健康疾病连续带)
传统流行病学
分子流行病学
暴露生物标志------------------- 外暴露标志(EEM)与剂量(EED)
第16章
分子流行病学 Molecular Epidemiology
郑州大学公共卫生学院
本章要点
▪ 概念 ▪ 研究内容 ▪ 研究方法 ▪ 发展与应用前景
第一节 概 述
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。
一 产生的背景
(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 多病因、多阶段、多基因、长潜隐期。 ➢ 人群易感性 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
➢ 质量控制 每份标本都同时在2个不同实验室进行
检测。结果具有很好的一致性(r=0.66, p<0.01)。
➢ 研究设计 采用横断面分析研究；选择煤焦油作业
工人为暴露组，当地城市居民和近郊农民分别为对照 组。排除年龄、吸烟、其他职业暴露等因素的影响； 比较3组DNA加合物水平。
➢ 结果分析 结果：当地城市居民（19例）与煤焦
油作业工人（63例）的DNA加合物水平相似，而 近郊农民（15例）的DNA加合物水平与煤焦油作 业工人相比,仅为后者的二分之一或三分之一。结 论：环境中芳香族化合物（煤焦油）暴露可导致体 内DNA加合物水平升高。
间等都会影响其检测结果
生物标志检测方法
➢ 实用性 ✓研究样本一般较大 ✓一定的实验室条件
➢ 可信性 可信性强 ➢ 有效性 灵敏度和特异度，注意区分流行病学的灵
敏度和实验室测量中所谓的敏感性的不同
外暴露研究
暴露测量
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
指环境因素暴露，分为生物性因素和非生物性因 素。作为分子流行病学测量的生物标志一般是生物性 病原因子，如病原生物、生物毒素等。
生物标志的筛选
➢ 具有较好的特异性和稳定性 ➢ 检测方法具有较高的灵敏度，特异度高 ➢ 检测方法快速、简便
生物标志特性
➢ 分子特性 化学结构、组成、物理特性和稳定性等 ➢ 时相特性 即生物标志在不同HDC阶段的表现和意义 ➢ 个体内变异 生物标本采集时间、部位等不同造成 ➢ 个体间变异 不同生物个体的检测结果不相同 ➢ 群体间变异 不同生物群体的检测结果不相同 ➢ 储存变异 生物标志的生物特性、储存条件、储存时
内暴露标志(IEM)与剂量(IED)
生物作用标志(BAM)与剂量(BAD)
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↓
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健康疾病连续带：健康态←→亚健康态←→潜在疾病态←→临界疾病态←→亚临床态←→临床态
效应生物标志： HCM
EBEM
➢ 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。
➢ 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。
二 分子流行病学的产生与发展
生物标志
➢ 生物标志 ➢ 暴露测量 ➢ 效应测量 ➢ 易感性测量 ➢ 防治效果评价
➢ 暴露标志 与疾病或健康状态有关的暴露因素的生物 标志，包括外暴露标志和内暴露标志。
➢ 效应标志 指宿主暴露后产生功能性或结构性变化的 生物标志，如突变的基因、畸变的染色体等。
➢ 易感标志 指宿主对疾病发生、发展易感程度的生物 标志。
ASFM
PM
SCCM
CDM
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易感生物标志-----------------------------易感标志与水平(SM & SL)
第二节 研究内容
➢ 生物标志（测量指标）的研究 ➢ 暴露测量及其与疾病的关系 ➢ 效应测量及其与疾病的关系 ➢ 易感性测量及其与疾病的关系 ➢ 疾病防治效果评价