脾肾两虚证双生子脑瘫的生物学基础研究
【摘要】:目的
①通过脑瘫双生子病证结合调查,分析脑瘫的高危因素,探讨中医脾虚、肾虚证候在脑瘫中的分布规律。
②通过对脾肾两虚证脑瘫患儿的理化指标检测,分析细胞免疫、体液免疫、血清元素与脑瘫的关系,探讨中医脾肾两脏与机体免疫功能的关系。
③基于基因表达谱技术筛选4对脾肾两虚证“脑瘫-正常”同卵双生子差异表达基因,从基因表达水平探讨脾肾两虚证脑瘫的分子机制。
方法
O宏观脑瘫的病证结合研究:利用脑瘫脾肾证候量表对43对脑瘫双生子进行病证结合调查研究,探讨脑瘫的病因及脾虚、肾虚证候分布特征。
②理化指标检测:应用免疫浊度技术检测脑瘫组及正常组血清IgG、IgM、IgA、C3和C4含量,流式细胞术比较脑瘫组与正常组外周血CD3+T细胞、CD4+T细胞和CD8+T细胞百分比,原子吸收光谱法比较血清锌、铁、钙、镁及铜元素含量。
③微观特征基因的芯片筛选:借助基因芯片技术,对筛选的4对脾肾两虚证“脑瘫-正常”双生子进行基因表达谱试验,利用GO、KEGG、FatiGO+等数据库筛选脾肾两虚证脑瘫特征基因表达谱。
④芯片结果的RT-PCR验证:对基因芯片筛选到的部分差异表达基因进一步采用RT-PCR方法进行验证。
结果
①43对脑瘫双生子病证结合调查:脾肾两虚证脑瘫患儿的危险因素依次是低出生体重、缺氧窒息、早产、出生后烦躁少食等;79.59%的患儿调查到的危险因素为两种或者两种以上;证候调查结果显示多数患者以脾气虚证和肾精不足证为主导;同卵双生子具有病和证罹患的一致性,但存在着病情轻重程度的差异;筛选到4对“脑瘫-正常”双生子用于基因芯片试验。
②51例脑瘫患者理化检测结果:脾肾两虚证脑瘫组外周血CD3+T细胞、CD8+T细胞的百分比显著低于正常对照组(P0.01);血清IgG含量显著低于对照组(P0.05),IgM含量显著高于对照组(P0.01),C3含量下降显著(P0.01);血清锌、铁、钙和铜元素含量均显著低于对照组(P0.01),镁元素含量差异不显著(P0.05)。
③4对“脑瘫-正常”双生子基因表达谱结果:从4对双生子中分别筛选到2703、20、130、350个差异表达基因,GO、PATHWAY分析结果提示免疫基因的差异表达及免疫通路的异常为四对双生子的共同特征,其中细胞因子-细胞因子受体为4对双生子筛选到的差异表达基因共同注释到的通路。
④15个差异表达基因的RT-PCR验证结果:应用RT-PCR对筛选的部分差异表达基因进行验证,发现FIGN基因在脾肾两虚证脑瘫组患者中的表达显著低于正常组(P0.05),PTGER2基因在脑瘫组患者中表达显著高于正常组(P0.05),其它13个基因差异表达不稳定。
结论
①脾气虚证和肾精不足证是脑瘫的基础证。
②脑瘫的危险因素多样,绝大多数脑瘫患儿的高危因素在两种以上。
③脾肾两虚证脑瘫患儿存在细胞免疫和体液免疫功能异常及血清元素锌、铜、钙、铁水平低下的状态。
④脾肾两虚证脑瘫的发生涉及多个基因的异常表达,尤其是参与免疫的GO类别及免疫通路的相关基因,提示脑瘫脾肾两虚证的关键病机之一是免疫紊乱的遗传相关性。
⑤应用RT-PCR对筛选的差异基因进行验证,初步论证了FIGN、PTGER2基因的异常表达与脾肾两虚证脑瘫的关系,为该病证的深入研究奠定了基础。
【关键词】:脾肾两虚 脑瘫 双生子 基因表达谱
【学位授予单位】:成都中医药大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R277.7
【目录】:
【学位授予单位】:成都中医药大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R277.7
【目录】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-8
- 目录8-15
- 表格目录15-16
- 图形目录16-18
- 缩略词18-20
- 前言20-28
- 1 脑瘫病证结合研究的意义20-24
- 1.1 脑瘫研究的重要性20-21
- 1.2 脑瘫的研究现状21-23
- 1.2.1 祖国医学对脑瘫的认识21-22
- 1.2.2 国外研究22-23
- 1.3 中医治疗脑瘫的优势23-24
- 2 "证候-基因组学"方法引入脾肾两虚证脑瘫研究24-25
- 2.1 证候现代化研究面临的问题24
- 2.2 "证候-基因组学"切入研究脾肾两虚证脑瘫的可行性24-25
- 3 双生子方法引入脑瘫病证结合研究25-28
- 3.1 双生子方法在医学复杂疾病研究中的应用25-26
- 3.2 中医证候研究引入双生子的意义26
- 3.3 基因芯片技术整合双生子研究的方法学平台26-28
- 第一部分 双生子脑瘫病证结合调查研究28-43
- 1 资料与方法28-30
- 1.1 脑瘫病例来源28-29
- 1.1.1 病例入选标准29
- 1.1.2 病例排除标准29
- 1.1.3 脑瘫分型29
- 1.2 双生子卵型鉴别及原则29-30
- 1.3 脑瘫双生子证候调查30
- 1.4 数据分析30
- 2 结果30-38
- 2.1 43对双生子脑瘫的一般信息30-31
- 2.1.1 性别分布30-31
- 2.1.2 年龄分布31
- 2.1.3 双生子卵型鉴定结果31
- 2.2 43对双生子脑瘫类型的构成31-32
- 2.3 双生子脑瘫分度32-33
- 2.4 双生子脑瘫的病因分析33-36
- 2.4.1 产前因素33
- 2.4.2 围生期因素33-34
- 2.4.2.1 窒息因素33
- 2.4.2.2 孕周因素33
- 2.4.2.3 出生体重与脑瘫33-34
- 2.4.3 产后因素34
- 2.4.4 脑瘫儿各种危险因素分布情况34-35
- 2.4.5 多种病因合并致病情况35-36
- 2.5 双生子脑瘫儿的伴随症状36
- 2.6 双生子脑瘫证候分布36-38
- 2.6.1 症状出现频率描述36-37
- 2.6.2 大双小双均参与调查的双生子情况37-38
- 3 讨论38-42
- 3.1 双生子脑瘫分型分析38
- 3.2 脑瘫危险因素分析38-40
- 3.2.1 产前因素39
- 3.2.2 围生期因素39-40
- 3.2.3 产后因素40
- 3.2.4 多种危险因素合并致病情况40
- 3.3 脑瘫证候分析40-41
- 3.4 选择双生子对象进行脑瘫病证结合研究的意义41
- 3.5 综合分析筛选典型脾肾两虚证"脑瘫-正常"双生子41-42
- 4 小结42-43
- 第二部分 脾肾两虚证脑瘫理化指标检测43-52
- 1 试验对象43
- 1.1 病例纳入标准43
- 1.2 病例排除标准43
- 2 材料与方法43-44
- 2.1 采集血清所需试剂和仪器43-44
- 2.2 T淋巴细胞亚群检测44
- 2.3 免疫球蛋白及补体含量检测44
- 2.4 血清元素含量检测44
- 2.5 统计学处理44
- 3 结果44-46
- 3.1 细胞免疫相关指标检测结果44-45
- 3.2 体液免疫相关指标检测结果45
- 3.3 补体检测结果45-46
- 3.4 血清中五种元素含量检测结果46
- 4 讨论46-51
- 4.1 脾肾两虚证脑瘫患儿的细胞免疫功能异常分析46-47
- 4.2 脾肾两虚证脑瘫患儿的体液免疫功能异常分析47-48
- 4.3 脾肾两虚证脑瘫患儿的部分血清元素含量异常分析48-51
- 4.3.1 锌与脑瘫49
- 4.3.2 铁与脑瘫49-50
- 4.3.3 钙与脑瘫50
- 4.3.4 铜与脑瘫50-51
- 5 小结51-52
- 第三部分 "脑瘫-正常"双生子基因表达谱研究52-92
- 1 典型双生子的纳入52-54
- 1.1 典型双生子的纳入标准52-53
- 1.2 鉴别诊断与排除标准53
- 1.3 双生子病证调查及卵型分析53-54
- 2 材料与方法54-60
- 2.1 标本的采集与样本制备54
- 2.2 基因芯片检测54-55
- 2.2.1 样品执行芯片实验说明54
- 2.2.2 表达谱芯片实验流程54-55
- 2.3 基因表达谱数据分析工具55-60
- 2.3.1 SOURCE55-56
- 2.3.2 KEGG56-57
- 2.3.3 Gene Ontology(GO)57-59
- 2.3.4 FuncAssociate59
- 2.3.5 g:Profiler59-60
- 3 结果60-84
- 3.1 四张基因芯片差异表达基因情况60-61
- 3.2 对1"脑瘫-正常"双生子基因芯片检测结果61-64
- 3.2.1 对1"脑瘫-正常"双生子RNA样品质检结果61
- 3.2.2 对1"脑瘫-正常"双生子芯片筛选的差异表达基因61-62
- 3.2.3 对1"脑瘫-正常"双生子差异表达基因GO功能注释62-63
- 3.2.4 对1"脑瘫-正常"双生子差异表达基因KEGG通路注释63-64
- 3.3 对2"脑瘫-正常"双生子基因芯片检测结果64-68
- 3.3.1 对2"脑瘫-正常"双生子RNA样品质检结果64
- 3.3.2 对2"脑瘫-正常"双生子芯片筛选的差异表达基因64-66
- 3.3.3 对2"脑瘫-正常"双生子差异表达基因GO功能注释66-67
- 3.3.4 对2"脑瘫-正常"双生子差异表达基因KEGG通路注释67-68
- 3.4 对3"脑瘫-正常"双生子基因芯片检测结果68-71
- 3.4.1 对3"脑瘫-正常"双生子RNA样品质检结果68-69
- 3.4.2 对3"脑瘫-正常"双生子芯片筛选的差异表达基因69
- 3.4.3 对3"脑瘫-正常"双生子差异表达基因GO功能注释69-70
- 3.4.4 对3"脑瘫-正常"双生子差异表达基因KEGG通路注释70-71
- 3.5 对4"脑瘫-正常"双生子基因芯片检测结果71-75
- 3.5.1 对4"脑瘫-正常"双生子RNA样品质检结果71-72
- 3.5.2 对4"脑瘫-正常"双生子芯片筛选的差异表达基因72
- 3.5.3 对4"脑瘫-正常"双生子差异表达基因的GO功能注释72-74
- 3.5.4 对4"脑瘫-正常"双生子差异表达基因KEGG通路注释74-75
- 3.6 双生对间共同差异基因对比分析75-84
- 3.6.1 对1与对3双生子差异表达基因及通路比较75-77
- 3.6.2 对1与对4双生子差异表达基因及通路比较77
- 3.6.3 对3与对4双生子差异表达基因及通路比较77-78
- 3.6.4 三对"脑瘫-正常"双生子共同差异表达基因78
- 3.6.5 三对"脑瘫-正常"双生子差异表达基因涉及的共同KEGG通路.78-84
- 4 讨论84-91
- 4.1 引入双生子样本研究脑瘫脾肾两虚证的意义84
- 4.2 四对脑瘫双生子差异表达基因数量差异分析84-86
- 4.2.1 基因芯片试验分析85
- 4.2.2 与脑瘫病因关系分析85-86
- 4.3 脾肾两虚证脑瘫差异基因表达谱分析86-89
- 4.3.1 对1双生子基因表达谱分析86-87
- 4.3.2 对2双生子基因表达谱分析87-88
- 4.3.3 对3双生子基因表达谱分析88
- 4.3.4 对4双生子基因表达谱分析88-89
- 4.4 不同"脑瘫-正常"双生子对间差异基因共同通路分析89-91
- 4.4.1 脑瘫与免疫89-90
- 4.4.2 脾虚证与免疫90-91
- 4.4.3 肾虚证与免疫91
- 5 小结91-92
- 第四部分 双生子脑瘫基因表达水平的RT-PCR验证92-110
- 1 材料与方法92-99
- 1.1 临床样本的采集92
- 1.2 主要试剂及仪器92-94
- 1.2.1 采集血样和分离白细胞所需试剂和仪器92-93
- 1.2.2 提取RNA所需试剂和仪器93
- 1.2.3 RNA专用试剂和耗材的处理93-94
- 1.3 引物的设计、合成及相关网站94-95
- 1.4 RT-PCR实验流程95-98
- 1.4.1 血样的采集和白细胞的分离95
- 1.4.2 RNA的提取95-96
- 1.4.3 RNA质量鉴定96
- 1.4.4 逆转录反应96-97
- 1.4.5 PCR反应97-98
- 1.5 电泳与半定量分析98-99
- 1.6 统计学分析99
- 2 结果99-104
- 2.1 各样本RNA质控图99
- 2.3 cDNA浓度调整99-100
- 2.4 各样本、各基因PCR产物的相应电泳结果100-101
- 2.5 各样本、各基因PCR产物的相应电泳条带的灰度值101-104
- 2.5.1 FIGN基因在各样本中的表达103
- 2.5.2 PTGER2基因在各样本中的表达103-104
- 3 讨论104-108
- 3.1 RT-PCR验证104
- 3.2 FIGN基因与脾肾两虚证脑瘫的关系104-106
- 3.3 PTGER2基因与脾肾两虚证脑瘫的关系106-107
- 3.4 ZIC1、ADCY8及CLDN3基因与脾肾两虚证脑瘫的关系107-108
- 3.5 基因芯片与RT-PCR结果比较分析108
- 4 小结108-110
- 结语110-113
- 参考文献113-126
- 致谢126-127
- 文献综述:双生子方法及其在表观遗传学中的应用127-141
- 1 双生子研究128-131
- 1.1 基本原理128
- 1.2 卵型鉴定128-129
- 1.3 统计方法129-131
- 1.3.1 遗传度129
- 1.3.2 结构方程模型129-130
- 1.3.3 双生子及其家系研究130-131
- 2 表观遗传学研究131-133
- 2.1 表观遗传学概念131-132
- 2.2 表观遗传学研究内容132
- 2.3 表观遗传的特点132-133
- 2.3.1 可遗传性132
- 2.3.2 不涉及DNA序列变化132
- 2.3.3 可逆性132-133
- 2.3.4 渐变性133
- 3 双生子在表观遗传学中的应用133-136
- 3.1 DNA甲基化(DNA Methylation)133-134
- 3.2 组蛋白修饰(histone modification)134-135
- 3.3 染色质重塑(chromatin remodeling)135
- 3.4 X染色体失活(X chromosome inactivation)135-136
- 3.5 miRNA(micro RNA)136
- 4 结语136-137
- 参考文献137-141
- 附件1:脑瘫病因病程病史调查总结表141-142
- 附件2:脑瘫脾肾证候量表142-143
- 附件3:双生子四诊调查表143-145
- 附件4:公开发表的学术论文、专著及科研成果145-146
- 参加的科研项目146-147
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