表觀遺傳學(xué)研究方法精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的表觀遺傳學(xué)研究方法主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

孫英麗，中國科學(xué)院北京基因組研究所“百人計劃”研究員、博士生導(dǎo)師，研究方向包括癌癥表觀基因組和癌癥基因組的研究、腫瘤細胞中表觀遺傳調(diào)控和DNA通路損傷修復(fù)通路的關(guān)系研究、針對腫瘤細胞特異表觀遺傳調(diào)控的藥物設(shè)計和篩選、針對腫瘤細胞DNA通路的藥物設(shè)計和篩選。2000年獲得北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士學(xué)位之后，她先后在麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事博士后研究和講師工作，進行腫瘤與細胞凋亡、DNA損傷修復(fù)的研究。2010年回國后，進入中國科學(xué)院北京基因組研究所工作。

我們能改變遺傳病掌控人類命運這個事實嗎？“這正是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)努力的方向，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道人類全部的基因組序列，接下來的任務(wù)就是通過人為手段調(diào)控和靶向作用于疾病基因?！睂O英麗笑著說，“人類基因組解密以前想都不敢想，但現(xiàn)在人體內(nèi)幾乎每個密碼都被我們掌握了，這就涉及到一個新的概念—個性化醫(yī)療。”

“個性化醫(yī)療”，是一種新型的疾病診療理念，是指針對每個人身體特質(zhì)與病情特點給予針對性治療。如今，個性化醫(yī)療已不再是夢想，它已經(jīng)在發(fā)病率很高的乳腺癌的治療中發(fā)揮了作用，運用個性化醫(yī)療的方法，早中期乳腺癌的生存率已經(jīng)能夠達到90%。個性化醫(yī)療是中科院北京基因組研究所非常重要的一個研究方向，據(jù)孫英麗介紹，北京基因組研究所專門建立了個性化醫(yī)療和重大疾病重點實驗室，希望在個性化醫(yī)療方面能夠開展更多研究，為每個人找到戰(zhàn)勝疾病的最佳“武器”。

孫英麗回國后主要從事的腫瘤細胞以及干細胞的表觀遺傳和基因組穩(wěn)定性的研究，又涉及到了一個新的研究方向—表觀遺傳學(xué)。表觀遺傳學(xué)是與遺傳學(xué)相對應(yīng)的概念，是人類基因組概念的一個補充，是不涉及DNA序列改變但影響細胞性狀的遺傳改變。傳統(tǒng)遺傳學(xué)認為只有DNA的性狀發(fā)生了改變，才會影響功能和性狀。但隨著研究深入，人們發(fā)現(xiàn)即使是同卵雙胞胎，也會存在很大差別，有時候其中一個患了嚴重的疾病，另外一個可能很健康，這些傳統(tǒng)遺傳學(xué)無法解釋的問題，有望用表觀遺傳學(xué)解答。

孫英麗解釋說，人類患病原因除了受遺傳因素影響之外，還受環(huán)境影響，表觀遺傳學(xué)則將環(huán)境因素包括進來，對傳統(tǒng)遺傳學(xué)進行了很好的補充。目前在表觀遺傳學(xué)方面，孫英麗的研究主要集中在DNA甲基化和組蛋白甲基化兩個方向，目標是檢測腫瘤患者的甲基化水平，并進行相關(guān)調(diào)節(jié)，研發(fā)對腫瘤治療有針對性、特異性的藥物，提高治愈率。

第2篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

【關(guān)鍵詞】 精準醫(yī)療；腫瘤；研究進展；綜述

DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2016.04.216

精準醫(yī)療是通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和其他前沿科技， 依據(jù)患者內(nèi)在生物學(xué)信息及臨床特點， 在分子學(xué)水平為疾病提供更加精細的分類及診斷， 從而對患者進行個性化精準治療的一種新型醫(yī)療模式[1]。2011 年美國相關(guān)學(xué)者首次提出精準醫(yī)療的概念[2]。2015年美國總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中談到“人類基因組計劃”， 并宣布實施精準醫(yī)療計劃將這一研究推向新的[3]。

惡性腫瘤已成為目前全球主要的死亡原因之一， 其是一類基因性疾病， 大多具有自己獨特的基因印記和變異類型， 基因組發(fā)生的突變， 可以影響細胞信號、染色體、表觀調(diào)節(jié)及代謝等過程。這些研究成果很早已被利用在腫瘤的治療中， 許多針對這些特異基因改變及表觀遺傳學(xué)改變的靶向藥物已經(jīng)上市或正在研發(fā)。腫瘤的精準醫(yī)療通常分為3個步驟：基因及表觀遺傳學(xué)檢測、大數(shù)據(jù)分析和臨床藥物應(yīng)用[1]。

1 基因及表觀遺傳學(xué)檢測

基因是指攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列， 是控制性狀的基本遺傳單位?；蛲ㄟ^指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息， 從而控制生物個體的性狀表現(xiàn)。基因檢測是通過對血液、其他體液或細胞的DNA檢測， 獲得腫瘤單核苷酸有義突變、拷貝數(shù)變異、融合基因等基因變異的信息。彌漫大B細胞淋巴瘤（DLBCL）曾一度認為是一類性質(zhì)單一的疾病， 但近年發(fā)現(xiàn)DLBCL中具有不同的基因表達亞型， 如GCB（germinal-center B-cell-like）、ABC（activated B-cell-like）， 其起源于B細胞分化的不同階段， 具有不同的生物學(xué)特性， ABC亞型中的基因變異可以引起NF-κB的活性改變， 導(dǎo)致預(yù)后不良[4]， 這已被臨床實踐所證實。

表觀遺傳學(xué)就是研究基因表達的學(xué)科， 是指基因表達的改變不依賴于基因信息的改變， 而是依賴于DNA甲基化和組蛋白的化學(xué)修飾。這些異常改變在一定條件下可以向正常逆轉(zhuǎn)。腫瘤發(fā)生過程最常見的表觀遺傳學(xué)改變?yōu)橐职┗騿幼訁^(qū)CpG島的甲基化， 其引起的表達沉默可以影響腫瘤相關(guān)信號通路[5]。DNA甲基化是真核細胞的表觀遺傳修飾之一， 甲基化程度愈高， 基因的表達則降低。骨髓異常增生綜合征存在p15、p16、降鈣素基因等一系列抑癌基因的過度甲基化， 使抑癌基因表達受抑制， 細胞易于形成惡性克隆[6]。其他表觀遺傳學(xué)改變?nèi)缃M蛋白的乙?；?、磷酸化等也均可影響基因的轉(zhuǎn)錄活性[5]。隨著二代基因測序技術(shù)及大規(guī)模多水平組學(xué)生物學(xué)技術(shù)的興起， 腫瘤精準醫(yī)療有了越來越強的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 大數(shù)據(jù)分析

目前已經(jīng)知道人類各種正常組織的基因及基因表達， 患者的基因及基因表達都有了參考標準， 基因表達數(shù)據(jù)的分析與建模已成為生物信息學(xué)研究領(lǐng)域中的重要課題。人類的基因數(shù)目很大， 基因及其表達的變異信息數(shù)據(jù)庫也十分龐大， 從海量的組學(xué)數(shù)據(jù)中提取有價值的數(shù)據(jù)， 就要祛除大量的“無關(guān)信息”， 這需要具有極高精確性的分析模型與分析方法， 全球很多學(xué)者均致力于該領(lǐng)域的研究。如人類腫瘤基因圖譜計劃（TCGA）， 就是應(yīng)用基因組分析技術(shù)， 特別是采用大規(guī)模的基因組測序方法， 將人類全部癌癥（近期目標為50種包括亞型在內(nèi)的腫瘤）的基因組變異圖譜繪制出來， 并進行系統(tǒng)分析， 旨在找到所有致癌和抑癌基因的微小變異， 其中包含體細胞突變、拷貝數(shù)變異、mRNA表達、蛋白質(zhì)表達等各類信息。這一計劃整合了約7000種人類腫瘤的復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)[7]。2012年， 國際千人基因組計劃團隊發(fā)表了1092個人類基因數(shù)據(jù)， 繪制了人類基因組遺傳多態(tài)性圖譜[8]。這些均表明人群中存在大量的遺傳變異， 從而造成腫瘤細胞生物學(xué)行為和藥物療效等方面的差異。

3 臨床藥物應(yīng)用

腫瘤的精準醫(yī)療就是以大數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為參考， 給予患者個體化的藥物治療方案， 再根據(jù)治療結(jié)果進行反饋， 確認更多有價值的基因及蛋白組靶點， 開發(fā)更多的藥物， 保證精準醫(yī)療的不斷完善。在應(yīng)用這些藥物治療腫瘤之前， 必須明確腫瘤中是否包含這些藥物所靶向的改變， 也只有這一部分患者才會對上述治療敏感。而對于無特異性基因改變或表觀遺傳學(xué)改變的腫瘤患者， 上述治療除了無效， 還會帶來一定的毒副反應(yīng)。

1997年11月上市的利妥昔單抗是抗CD20人鼠嵌合抗體， 是第1個應(yīng)用于臨床腫瘤的靶向治療藥物， 已成為治療彌漫大B細胞淋巴瘤及濾泡淋巴瘤等CD20陽性的淋巴瘤的一線藥物[9]。伊馬替尼通過抑制bcr/abl融合基因的酪氨酸激酶活性、PDGFR和干細胞因子受體c-kit的活性， 治療慢性粒細胞白血病、Ph染色體陽性的急性淋巴細胞白血病和胃腸間質(zhì)瘤[10， 11]。曲妥珠單抗僅適用于HER2基因陽性的乳腺癌患者[12]。而阿扎胞苷則是首個被美國食品和藥物管理局（FDA）批準的去甲基化的表觀遺傳藥物， 用于骨髓增生異常綜合征的治療[13]。均顯示出了顯著的療效， 堪稱精準醫(yī)療的典范。可以看出， 可供選擇的藥物的多少直接關(guān)系到治療的成敗。研究表明， 這些靶向藥物除了單用， 還能相互或與化療藥物聯(lián)用， 以進一步提高臨床療效。例如利妥昔單抗聯(lián)合CHOP方案治療DLBCL， 可以提高緩解率， 延長患者的生存時間， 是目前國際上治療DLBCL的一線方案。

4 小結(jié)

當(dāng)前的腫瘤治療正逐漸從宏觀層面對“病”用藥向更微觀的對“基因、表觀遺傳”用藥轉(zhuǎn)變， 精準醫(yī)療可以實現(xiàn)“同病異治”或“異病同治”， 已成為腫瘤治療的一個趨勢。但目前該治療模式仍需進一步完善， 需要發(fā)現(xiàn)更多的目標靶向， 建立更完善的疾病知識網(wǎng)絡(luò)和新分類系統(tǒng)， 建立更精確、可靠的組學(xué)數(shù)據(jù)標準化整合模型， 研發(fā)更多有效、低毒的靶向藥物。腫瘤的精準醫(yī)療之路任重道遠。

參考文獻

[1] Mirnezami R， Nicholson J， Darzi A. Preparing for precision medicine. N Engl J Med， 2012， 366（6）：489-491.

[2] National Research Counci US Committee. Toward Precision Mdedicine：Building a Knowledge Network for Biomedical Research and a New Taxonomy of Disease.M. Washington DC：National Academies Press， 2011：2115-2116.

[3] Collins FS， Varmus H. A new initiative on precision medicine. N Engl J Med， 2015（372）：793-795.

[4] Alizadeh AA， Eisen MB， Davis RE， et al. Distinct types of diffuse large B-cell lymphoma identified by gene expression profiling.Nature， 2000（403）：503-511.

[5] 付小兵， 韓為東， 時占祥.生物治療中的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué).西安：第四軍醫(yī)大學(xué)出版社， 2014：216-250.

[6] 柯晴， 岑洪， 胡曉華. 去甲基化藥物地西他濱治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤的研究進展. 醫(yī)學(xué)綜述， 2010， 16（7）：1068-1070.

[7] John N Weinstein， Eric A Collisson. The Cancer Genome AtlasPan-Cancer analysis project. Nature Genetlcs， 2013， 45（10）：1113-1120.

[8] Abecasis GR， Auton A， Brooks LD， et al. An integrated map of genetic variation from 1， 092 human genomes J. Nature， 2012（491）： 56-65.

[9] Colombat P， Salles G， Brousse N， et al. Rituximab as single first-line therapy for patients with follicular lymphoma with a low tumor burden：clinical and molecular evaluation. Blood， 2001（97）：101-106.

[10] Cohen MH， Williams G， Johnson JR， et al. Approval summary forimatinib mesylate capsules in the treatment of chronic myelogenousleukemia. Clin Cancer Res， 2002， 8（5）：935-942.

[11] Dagher R， Cohen MH， Williams G， et al. Approval summary： imatinibmesylate in the treatment of metastatic and/or unresectablemalignant gastrointestinal stromal tumors. Clin Cancer Res， 2002， 8（10）：3034-3038.

[12] 賈朝陽， 應(yīng)明真， 王雅杰. Her-2陽性的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性乳腺癌的一線治療進展.綜述與進展， 2013， 42（4）：196-198.

第3篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

十年如一日 醉心腫瘤研究

應(yīng)建明醫(yī)師于1998年獲北京醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位后免試保送攻讀北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部病理學(xué)系研究生,2000年7月畢業(yè)獲醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位后分配到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院病理科工作。 2003年公派前往美國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院新加坡研究中心工作,從事腫瘤表觀遺傳學(xué)的研究。2004年7月在香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床腫瘤學(xué)系攻讀博士學(xué)位。2007年博士畢業(yè)后面臨繼續(xù)在國外任職的選擇,應(yīng)建明內(nèi)心依舊難以釋懷的腫瘤情結(jié)使他回到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院病理科工作,現(xiàn)任病理科分子病理實驗室主管。目前已發(fā)表論著40余篇,其中SCI論文20余篇,曾獲北京市科技進步三等獎和2006-2007年度香港中文大學(xué)研究生最佳研究成績獎。2009年入選北京市科技新星計劃。

應(yīng)建明醫(yī)師的科研工作方向為腫瘤表觀遺傳學(xué)及腫瘤標記物的鑒定和應(yīng)用?，F(xiàn)承擔(dān)及參與國家自然科學(xué)基金、院所科研項目基金6項,并為國內(nèi)外多種著名腫瘤雜志的特約審稿人。腫瘤表觀遺傳學(xué)改變是腫瘤發(fā)生和發(fā)展最關(guān)鍵的分子機制之一。應(yīng)建明醫(yī)師主要從事發(fā)現(xiàn)和鑒定被表觀遺傳學(xué)機制尤其是DNA甲基化沉默的新抑癌基因。以國內(nèi)常見腫瘤如食管癌、鼻咽癌、結(jié)腸癌、胃癌、肺癌等為腫瘤模型,應(yīng)用各種技術(shù)如表觀遺傳學(xué)方法、基因組學(xué)、雜交消減、微距陣雜交等鑒定新的候選抑癌基因。部分研究成果發(fā)表于國際著名腫瘤學(xué)研究雜志。發(fā)現(xiàn)并研究這些被表觀遺傳學(xué)調(diào)控失活的抑癌基因,不但有利于了解腫瘤發(fā)生和發(fā)展的分子機制,而且為開發(fā)新的腫瘤生物標記物用于腫瘤早期診斷、預(yù)后評估及腫瘤分子治療提供了科學(xué)基礎(chǔ)和依據(jù)。

分子病理學(xué)的“踐行者”

通過應(yīng)建明醫(yī)師的講解使我們了解到,在腫瘤診治過程中,外科從術(shù)前、術(shù)中到術(shù)后,放化療從診斷到選擇治療方案,病理診斷的指導(dǎo)作用貫穿始終,包括療效評價以及判斷預(yù)后。然而,人類對腫瘤發(fā)生發(fā)展的認識是局限的,在腫瘤發(fā)展的長期連續(xù)過程中,傳統(tǒng)病理診斷依靠腫瘤組織形態(tài)的表現(xiàn)已經(jīng)不能滿足對不典型或少見腫瘤的診斷和鑒別診斷。隨著分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,人們對腫瘤的分子機制逐漸得以闡明,病理學(xué)診斷步入了新的分子水平異常檢測和鑒別。應(yīng)建明醫(yī)師憑借著十余年的潛心研究和艱苦磨礪,在新的挑戰(zhàn)面臨時毅然承擔(dān)了建設(shè)和完善了分子病理實驗室的重任,在擔(dān)任實驗室主管的一年內(nèi)逐步開展了以原位雜交、熒光原位雜交(FISH)、PCR、RT-PCR、DNA測序、流式細胞術(shù)等技術(shù)為主的十余項分子病理檢測項目。這些檢測項目的建立為腫瘤患者的診斷鑒別及促進個體化治療提供了有力的幫助。

腫瘤病理診斷依靠組織形態(tài)結(jié)合當(dāng)前較完善的免疫組化技術(shù)可以對大部分腫瘤做出正確判斷,但對于某些類型腫瘤尤其是少見類型需要依賴分子病理檢測才能對其良惡性作出判斷,例如,克隆性基因重排檢測用于協(xié)助判斷良性淋巴結(jié)反應(yīng)性增生和惡性淋巴瘤;針對腫瘤的特異性染色體易位檢測用于協(xié)助鑒別軟組織腫瘤的組織來源。顯而易見,分子病理檢測的應(yīng)用成為對這部分腫瘤的確診和鑒別分類不可缺少的關(guān)鍵性依據(jù),即所謂腫瘤分子分型,直接關(guān)系到后續(xù)的治療方案選擇。

隨著分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展和分子靶向藥物的出現(xiàn),分子靶向治療已經(jīng)成為了腫瘤治療的未來發(fā)展方向,而這種治療必須以腫瘤特異的分子靶點檢測為前提。這些分子靶點在同一種腫瘤的不同個體之間、甚至同一個體的腫瘤發(fā)展的不同階段是存在著差異的,必須根據(jù)患者的分子病理檢測結(jié)果進行治療方案和藥物的選擇。如檢測HER2基因的表達/擴增狀態(tài)、EGFR和KRAS基因的突變狀態(tài)是選擇分子靶向藥物曲妥珠單抗、西妥昔單抗和易瑞沙治療乳腺癌、結(jié)直腸癌和肺腺癌的前提。大量的臨床研究已證實這些藥物對有適應(yīng)癥的患者具有很好的療效,反之則有毒副作用。

應(yīng)建明醫(yī)師告訴我們,分子病理檢測項目的建立只是個開始,要確保這些檢測結(jié)果的長期準確性和可靠性必須進行嚴格的質(zhì)量控制,避免檢測結(jié)果的假陽性和假陰性。病理科非常注重分子病理檢測的室內(nèi)外質(zhì)控,并率先在乳腺癌的檢測項目中貫徹流程管理理念,從標本的收集、固定到檢測實現(xiàn)了嚴格的規(guī)范化操作優(yōu)化流程。目前應(yīng)建明醫(yī)師還擔(dān)任著北京市病理質(zhì)量控制和改進中心的熒光原位雜交(FISH)檢測管理工作組職務(wù)。

第4篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

心肌缺血時，有氧代謝發(fā)生障礙，葡萄糖利用減少，脂肪酸利用增多，使氧利用率下降，心臟供能不足；同時，無氧代謝導(dǎo)致的酸性代謝產(chǎn)物增加，引起細胞內(nèi)酸中毒。此外，心肌缺血還能引起氧自由基及鈣離子超載，誘導(dǎo)心肌細胞凋亡，導(dǎo)致嚴重的臨床癥狀。因此，改善能量代謝，清除自由基，減輕鈣超載，抵抗細胞凋亡，實現(xiàn)心肌保護作用成為改善心肌缺血的重要途徑［10］。研究表明，針灸在實現(xiàn)心肌保護方面具有自身的優(yōu)勢。一方面，針灸可通過改善能量代謝，實現(xiàn)心肌保護。心肌缺血時，能量代謝相關(guān)酶發(fā)生改變，電針能提高心肌組織糖原、琥珀酸脫氫酶和三磷酸腺苷酶的活性，糾正心肌相關(guān)酶的異常，增強能量代謝，改善心肌缺血。另一方面，針灸可減少自由基，緩解心肌缺血癥狀。熱休克蛋白（HSP）屬應(yīng)激蛋白，能減少氧自由基釋放，減輕心肌缺血損傷，從而保護機體［11］。研究證明電針“內(nèi)關(guān)”穴可以增強缺血心肌細胞HSP90和HSP70mRNA表達，以減少氧自由基的釋放，從而緩解家兔心肌缺血癥狀［12－13］；而且，針刺“內(nèi)關(guān)”穴能抑制細胞內(nèi)Ca2＋超載，實現(xiàn)心肌細胞保護，電針“內(nèi)關(guān)”通過上調(diào)心肌鈣泵和鈉泵基因表達，增強鈣泵和鈉泵活性，降低心肌細胞內(nèi)Ca2＋含量，從而達到抑制鈣超載，實現(xiàn)對心肌組織的保護作用，表現(xiàn)為促進心電活動、改善心肌組織形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)［14］。大量研究表明，針刺可以調(diào)控凋亡基因的表達水平，延長細胞周期，減少細胞凋亡，保護缺血心肌細胞。有研究指出電針可以調(diào)節(jié)誘導(dǎo)細胞凋亡因子Bax和抗凋亡因子Bcl－2在家兔缺血心肌中的表達，即抑制凋亡基因Bax和促進抗凋亡基因Bcl－2的表達，抑制心肌細胞凋亡，從而達到保護心肌細胞的作用［15］。c－fos基因是一種原癌基因，參與調(diào)節(jié)體內(nèi)許多過程，如細胞周期、細胞分化、腫瘤轉(zhuǎn)化及細胞凋亡等，正常情況下細胞內(nèi)c－fos表達呈低水平狀態(tài)，心肌缺血可激活c－fos基因的表達從而啟動心肌細胞凋亡。研究表明，電針可降低c－fos基因表達，改善急性心肌缺血的過程［16－17］。所以不難看出，針灸能通過多種途徑實現(xiàn)心肌細胞保護?？傊?，針灸干預(yù)心肌缺血的療效和機制已初步得到證實和揭示，但尚未完全闡明，在一定程度影響了針灸治療心肌缺血在臨床的應(yīng)用和推廣。因此，需要引進新的理念、新的方法技術(shù)進行深入探索。

2表觀遺傳調(diào)控在針灸治療心肌缺血的機制研究中的應(yīng)用

目前主要涉及的表觀遺傳調(diào)控包括CG輔酶甲基化、組蛋白轉(zhuǎn)錄后修飾、RNA干擾等，具體可分為DNA甲基化、蛋白質(zhì)共價修飾、染色質(zhì)重塑、微小RNA調(diào)控4個方面［18－19］。越來越多的研究表明，表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血過程中扮演重要角色，參與了疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的全部過程，因此，我們探討從該角度開展針灸治療心肌缺血機制研究的新方向。2．1表觀遺傳調(diào)控與心肌缺血的相關(guān)性以動物和人為載體的研究都表明，心肌缺血與表觀遺傳調(diào)控密切相關(guān)。表觀遺傳標記物在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過程中的變化，反映出DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑及微小RNA是調(diào)控心肌缺血的關(guān)鍵因素。大鼠神經(jīng)甲基化系統(tǒng)在心肌缺血中受到抑制，可導(dǎo)致缺血部位的兒茶酚胺濃度升高，作用于心臟，使心率加快，收縮力增強，心輸出量增加；懷孕期間的營養(yǎng)不良會改變DNA甲基化，增加成年后患心血管病的風(fēng)險，且DNA甲基化在6個特殊位點對產(chǎn)前環(huán)境很敏感，可能提高婦女患心肌缺血的風(fēng)險［20－22］。同時，有研究認為，組蛋白H3賴氨酸4甲基化（H3K4me）轉(zhuǎn)移酶和它們的輔助因子是調(diào)控胚胎發(fā)育及細胞特異性的重要因素［23］；而Smyd2作為一種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，介導(dǎo)H3K4甲基化，改變心肌細胞組蛋白甲基化修飾和心肌細胞靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，促進心肌細胞分化和發(fā)育［24－25］。最新研究報道組蛋白H3賴氨酸27去甲基化酶賴氨酸K特異性脫甲基6A（UTX）可以促進心肌細胞生長發(fā)育，UTX基因敲除小鼠因心臟發(fā)育障礙死于胚胎發(fā)育早期［26］。除甲基化之外，組蛋白的乙?；谛募∪毖械淖饔檬艿綇V泛關(guān)注。發(fā)生心肌缺血后，心肌細胞蛋白發(fā)生了去乙酰化，抑制去乙?；瘎t能減少其損傷，組蛋白去乙?；福℉DAC）抑制劑通過組蛋白去乙酰化酶Sirt1介導(dǎo)，后者含量增加，能有效促進心肌缺血耐受，誘導(dǎo)心肌保護［27－29］。HDAC－7抑制劑可與缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）結(jié)合影響基因轉(zhuǎn)錄，增強HIF活性，從而促進心臟血管新生［30－31］。同時，HDAC抑制劑曲古柳菌素A可降低缺血心肌凋亡基因Caspase3表達，抑制心肌細胞凋亡，也可促進干細胞向心肌細胞分化，介導(dǎo)心肌細胞再生［32－33］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白H3賴氨酸9乙?；℉3K9ace）與缺血心肌保護密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)血管再生因子、細胞凋亡因子和HSP基因表達達到抗缺血性損傷效果。其中VEGF、Sirt1與組蛋白賴氨酸乙?；P(guān)系最為密切［34－39］。除組蛋白修飾之外，microRNA上調(diào)或下調(diào)通過作用于靶基因激活相應(yīng)的分子信號通路參與心肌保護，調(diào)控心肌缺血損傷。染色體重塑也被證明與心肌細胞生長發(fā)育相關(guān)［40－41］。

總之，DNA甲基化、組蛋白修飾、微小RNA等表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血過程中具有重要意義。2．2表觀遺傳調(diào)控與針灸防治心肌缺血機制研究從上述表觀遺傳調(diào)控與心肌缺血的相關(guān)研究成果可知，表觀遺傳調(diào)控介導(dǎo)細胞凋亡、心肌細胞保護和心臟血管再生，在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過程中具有特殊地位，是目前醫(yī)學(xué)研究的熱點。從該角度切入進行針灸防治心肌缺血研究，必然是今后研究的一個新方向。同時，結(jié)合表觀遺傳調(diào)控自身特性，即強調(diào)除了DNA和RNA序列以外，還有許多調(diào)控基因信息，雖然本身不改變基因的序列，但其通過基因修飾、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其它分子的相互作用，多層次、多途徑影響和調(diào)節(jié)遺傳基因的功能和特性，這些調(diào)節(jié)同時存在可逆性。這與針灸作用整體性、綜合性、雙向性、多靶點的特點具有一定的相似性。因此，將表觀遺傳學(xué)的理念和技術(shù)引入針灸抗心肌缺血機制研究，乃至整個針灸研究領(lǐng)域，都具有較強的可行性。結(jié)合針灸自身優(yōu)勢特點，以及其抗心肌缺血研究現(xiàn)狀，融合上述表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過程的作用特點，我們認為，今后的研究可從兩個方面進行，一是針灸對心肌缺血疾病的預(yù)防。治未病思想歷來是中醫(yī)理論的核心，早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就強調(diào)“不治已病治未病”。現(xiàn)代研究證實，針刺具有提高機體機能的作用，如實施心肌缺血再灌注手術(shù)前針灸“內(nèi)關(guān)”穴，能提高心肌細胞耐缺血能力，延長動物生存期，這無疑為心肌缺血患者贏得了寶貴的搶救時間［42］。而表觀遺傳調(diào)控與之密切相關(guān)，HDAC直接參與耐缺血，如果以此進行深入研究，一旦得以證實，將為臨床進行再通手術(shù)前實施針灸干預(yù)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)［43］。另一方面，則是在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入探討針灸抗心臟缺血機制研究。根據(jù)心肌缺血的不同階段，有重點地開展相應(yīng)研究。如急性期、亞急性期，主要圍繞針灸促心肌細胞存活、抑制細胞凋亡，以及改善能量代謝，從而實現(xiàn)心肌細胞保護進行研究。針灸能有效調(diào)控心肌組織中Sirt1、HSP70、Caspase3、c－fos、Bcl－2等物質(zhì)的表達，實現(xiàn)保護心肌目的，但其背后的調(diào)控機制如何，尚未得到證明。研究表明，HDAC能有效調(diào)控Caspase3表達，H3K9ace能影響HSP70水平等，從這些角度深入揭示針灸促心肌保護機制，將為針灸的更廣泛應(yīng)用提供基礎(chǔ)。在慢性期，則主要圍繞促進血管新生開展。已有的研究證實針灸能促缺血區(qū)域的血管新生，且與VEGF密切相關(guān)，但調(diào)控VEGF表達發(fā)生改變的機制并未得到證明。腫瘤存在大量的新生血管，研究中發(fā)現(xiàn)，H3K9ace在此過程中扮演重要角色，我們可以推測，在針灸促VEGF表達，介導(dǎo)血管新生過程中，H3K9ace可能具有重要意義。同時，也可以充分結(jié)合針灸抗心肌缺血機制研究成果，著重篩選出相應(yīng)優(yōu)勢靶點，進行新藥開發(fā)，或許可能成為新藥開發(fā)的新靶點。除此之外，還可進行相應(yīng)的拓展。研究表明，心臟中存在心肌干細胞，在某些影響因素干預(yù)下，能不斷增殖、分化形成新的心肌干細胞。這個過程中表觀遺傳調(diào)控發(fā)揮重要作用［44］。針灸有促體內(nèi)干細胞增殖、分化的能力，比如促腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生，實現(xiàn)腦保護［44－45］。那么針灸是否也能促進心臟干細胞增殖、分化，實現(xiàn)心肌保護？從表觀遺傳學(xué)的角度研究，也將成為我們關(guān)注的方向。

3小結(jié)

第5篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞：生物科學(xué) 遺傳學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 重復(fù)

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.020

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的一門科學(xué)。它是現(xiàn)代生命科學(xué)教學(xué)中最重要的主干課程之一，是高等院校生物科學(xué)等相關(guān)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課?，F(xiàn)今，遺傳學(xué)正以極快的速度向前發(fā)展，并不斷滲透到其它生物、醫(yī)學(xué)學(xué)科，這使得原本在遺傳學(xué)中講授的內(nèi)容也同時出現(xiàn)在其他課程的教學(xué)內(nèi)容中。這種現(xiàn)象反映了遺傳學(xué)在生命科學(xué)中的核心地位，也凸顯了高校遺傳學(xué)教學(xué)所面臨的教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問題。事實上，為體現(xiàn)一門課程的系統(tǒng)性、完整性和先進性，在編寫教材時，學(xué)科之間有關(guān)內(nèi)容的相互滲透、交叉以至重復(fù)是不可避免的。但相同的內(nèi)容在多門課程的課堂教學(xué)中反復(fù)出現(xiàn)會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，浪費寶貴的課時，使教學(xué)效率大打折扣。本文將對該問題進行分析，并提出一些對策供同行討論。

1 遺傳學(xué)與其它課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的具體表現(xiàn)

目前，我國各大專院校生物、醫(yī)藥、農(nóng)林等專業(yè)均開設(shè)有遺傳學(xué)。雖然不同專業(yè)的教學(xué)重點有所不同，但核心內(nèi)容相對統(tǒng)一。遺傳學(xué)是筆者所在學(xué)院生物科學(xué)等專業(yè)本科生的一門必修課，這門課的任務(wù)是：引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握遺傳學(xué)最重要的基本原理，熟悉各分支學(xué)科的主要理論與研究方法，了解遺傳學(xué)的重大理論與技術(shù)進展，熟悉遺傳學(xué)研究技術(shù)與實驗裝備，為學(xué)生畢業(yè)后在本學(xué)科以及相關(guān)學(xué)科中的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

除遺傳學(xué)外，我院還為生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)有細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、生物化學(xué)、微生物學(xué)等專業(yè)必修課。我們選用的遺傳學(xué)教材的內(nèi)容基本上涵蓋了遺傳學(xué)的各個發(fā)展階段，其中，遺傳物質(zhì)的細胞學(xué)和分子基礎(chǔ)、染色體的結(jié)構(gòu)變異、基因突變與DNA損傷修復(fù)、原核生物和真核生物基因表達的調(diào)控等章節(jié)[1]與上述幾門課程的教學(xué)內(nèi)容分別存在著不同程度的交叉（表1），有的甚至是其它課程的重點內(nèi)容。尤以分子生物學(xué)、基因工程這兩門課的教學(xué)內(nèi)容與遺傳學(xué)的相似度最高，這三門課幾乎都重復(fù)著共同的遺傳學(xué)問題――遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、調(diào)控、突變、重組等。另外，我院生物科學(xué)專業(yè)細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)的開課時間與遺傳學(xué)相同，這使得遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問題更加突出。

表1 遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容在其它課程中的分布

2 問題的根源

其它課程的教學(xué)內(nèi)容與遺傳學(xué)出現(xiàn)重復(fù)并不是偶然的，這種局面的形成與遺傳學(xué)自身的發(fā)展特點及其學(xué)科內(nèi)涵有很大的關(guān)系。

遺傳學(xué)的研究進程按照不同歷史時期的學(xué)術(shù)水平和工作特點，大體上可劃分為經(jīng)典遺傳學(xué)、生化遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因工程學(xué)、基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)等數(shù)個既彼此相對獨立又前后互相交融的不同發(fā)展階段[2]。如果以半個多世紀前Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為界，也可以簡單的將整個遺傳學(xué)的發(fā)展過程劃分為經(jīng)典遺傳學(xué)（classical genetics）和分子遺傳學(xué)（molecular genetics）兩大階段：經(jīng)典遺傳學(xué)以孟德爾遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，主要研究性狀在系譜中的傳遞，即基因在親代和子代之間的傳遞問題；分子遺傳學(xué)則是在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學(xué)分支，主要研究基因的本質(zhì)、基因的功能以及基因的變化等問題。

在整個遺傳學(xué)的發(fā)展史上，分子遺傳學(xué)的地位無疑是相當(dāng)重要的。它的興起使遺傳學(xué)的面貌煥然一新，既系統(tǒng)地繼承和發(fā)展了經(jīng)典遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)的研究脈絡(luò)，又全面地影響并滲透到后繼學(xué)科的各個領(lǐng)域。從內(nèi)容上來看，分子遺傳學(xué)與分子生物學(xué)的學(xué)科界限十分模糊。通過對上述課程教學(xué)內(nèi)容的分析我們也不難發(fā)現(xiàn)，那些重復(fù)的內(nèi)容有相當(dāng)一部分是分子遺傳學(xué)范疇的。另外，由于生化遺傳學(xué)和早期的分子遺傳學(xué)研究都以微生物為材料，因此遺傳學(xué)與微生物學(xué)、生物化學(xué)之間必然存在著千絲萬縷的聯(lián)系。而基因工程學(xué)、基因組學(xué)本身就是現(xiàn)代遺傳學(xué)的分支學(xué)科，它們成為生物科學(xué)專業(yè)的必修課或進入課堂教學(xué)是高校課程設(shè)置不斷細化和專業(yè)化的結(jié)果，也難免會與同時開設(shè)的遺傳學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容上的重疊。

3 解決教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問題的對策

教學(xué)內(nèi)容重復(fù)無疑會影響教學(xué)效果。我們通過實踐發(fā)現(xiàn)，從授課內(nèi)容本身、教師和學(xué)生、以及教學(xué)方法等環(huán)節(jié)入手，能夠有效地避免重復(fù)對教學(xué)帶來的不利影響。

3.1 合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

近些年來，同行們在遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整上作了大量的改革和探索。常見的做法是根據(jù)自己的理解及理論專長跳躍式地分割講授，或根據(jù)自己的經(jīng)驗對教學(xué)內(nèi)容做出取舍，甚至有人提出只講經(jīng)典遺傳學(xué)而放棄分子遺傳學(xué)。上述做法并不能有效地解決遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問題，相反會造成教學(xué)不成體系的局面，對“教”和“學(xué)”都很不利[3]；而如果無視教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的存在，貪多求全、面面俱到，對所有內(nèi)容蜻蜓點水般逐一講解，又無法實現(xiàn)大學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)深度和難度的提升。

我們認為，對遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容進行刪減是必要的，但必須遵循遺傳學(xué)的發(fā)展歷史和保持其完整的知識結(jié)構(gòu)體系，不能大刀闊斧整章刪除，而應(yīng)在重復(fù)章節(jié)內(nèi)部進行微調(diào)，具體做法包括：精簡繁雜冗長的內(nèi)容，下放學(xué)生能看懂的內(nèi)容（自學(xué)），突出基礎(chǔ)性、應(yīng)用性的內(nèi)容，增加前瞻性的內(nèi)容等。這就要求教師有較高的遺傳學(xué)理論修養(yǎng)，準確把握各章節(jié)特別是重復(fù)內(nèi)容在整個遺傳學(xué)教學(xué)體系中的地位，做好教學(xué)內(nèi)容的層次劃分，根據(jù)層次選擇不同的授課側(cè)重點。

3.2 加強授課教師之間以及師生間的協(xié)調(diào)溝通

教學(xué)內(nèi)容重復(fù)已成為遺傳學(xué)等課程授課教師的共識，對各自的教學(xué)內(nèi)容進行刪減無疑成了最簡單、最常用的一種解決方法。但如果大家在沒有交流的情況下對同樣的內(nèi)容都作了刪除，重復(fù)的內(nèi)容反而會變成被遺忘的內(nèi)容。因此，積極促成遺傳學(xué)與其他相關(guān)課程任課教師間的溝通十分必要。

我們認為，集體備課是教師之間進行相互溝通的一種有效形式。通過這種方式，相關(guān)課程的教學(xué)人員能夠坐下來共同研究教學(xué)內(nèi)容，在“知己知彼”的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌各自的授課章節(jié)，明確重復(fù)內(nèi)容的教學(xué)分工，制訂滿足包括遺傳學(xué)在內(nèi)的多門課程教學(xué)需要的授課計劃，做到各有側(cè)重而又不失體系的完整性。這不僅可避免實際教學(xué)過程中的低級重復(fù)，還能保證課程之間的相互銜接，有助于學(xué)生順利地掌握所有課程的教學(xué)內(nèi)容。另一方面，還應(yīng)當(dāng)加強授課教師和學(xué)生之間的課內(nèi)外交流。如：教師可在開課前召開師生座談會，了解所教班級學(xué)生對重復(fù)內(nèi)容的掌握情況；開課后則根據(jù)學(xué)生的反饋，隨時調(diào)整教學(xué)方案。

3.3 優(yōu)選教學(xué)方法

為了保持遺傳學(xué)完整的知識結(jié)構(gòu)體系，所謂的重復(fù)內(nèi)容不但不可不講，而且還要下功夫選擇合適的教學(xué)形式或方法來講。對于在其他課程已深入學(xué)過而在遺傳學(xué)中只需一般了解的內(nèi)容，通過簡單的問答引導(dǎo)學(xué)生回顧這部分內(nèi)容即可；對于對遺傳學(xué)新知識點有重要鋪墊作用的其他課程的基礎(chǔ)性知識，可采取布置學(xué)生課前或課中自學(xué)、再集中小結(jié)的方法幫助學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)之，還要注意從遺傳學(xué)的角度闡明同一知識點，突出遺傳學(xué)的學(xué)科特色；對于其他課程僅略有涉及但在遺傳學(xué)中須進一步加深了解的內(nèi)容，宜先勾起學(xué)生對這部分知識的點滴回憶，同時指出學(xué)生現(xiàn)有知識的不足，從而激發(fā)他們的求知欲，然后順理成章地講下去，在學(xué)生的高度關(guān)注中完成該知識點在遺傳學(xué)中的深入講授；對于一些有特殊作用的重復(fù)內(nèi)容，則要綜合運用多種教學(xué)方法將其講好講透，如：減數(shù)分裂在遺傳學(xué)和細胞生物學(xué)的教材中均有詳細的描述，屬于重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，但卻是理解遺傳的連鎖交換和重組的一把鑰匙；在整個遺傳學(xué)的教學(xué)過程中，應(yīng)反復(fù)多次向?qū)W生強調(diào)和提及減數(shù)分裂過程中的染色體行為，將這部分知識遷移和滲透整合進連鎖遺傳分析、真核生物遺傳分析、細菌和病毒的遺傳分析等多個章節(jié)，使枯燥難懂的遺傳學(xué)分析過程變得易于理解，讓重復(fù)的內(nèi)容為新的知識點和教學(xué)難點服務(wù)。

此外，遺傳學(xué)與其他課程之間還可以開展合作教學(xué)。如：我們嘗試將遺傳學(xué)和細胞生物學(xué)這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗課合二為一，以綜合性大實驗的形式開設(shè)，從而將遺傳學(xué)和細胞生物學(xué)關(guān)聯(lián)起來，有助于學(xué)生從整體上把握這兩門課程，實現(xiàn)了教學(xué)資源的整合，提高了教學(xué)效率，較好地化解了教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問題。

4 結(jié)語

遺傳學(xué)與多門課程教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)是客觀存在的，隨著生物科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置專業(yè)化程度的提高，這種局面將變得愈來愈突出。因此，調(diào)整遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容勢在必行。但無論進行怎樣的調(diào)整，都必須遵循遺傳學(xué)的發(fā)展歷史、保持基礎(chǔ)遺傳學(xué)完整的知識結(jié)構(gòu)體系。作為遺傳學(xué)的授課教師，既要關(guān)心遺傳學(xué)研究的最新動態(tài)，又要加強對遺傳學(xué)理論體系的整體把握和理解，只有這樣才能合理有效地解決遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問題，從而節(jié)約教學(xué)資源，提高專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]戴灼華，王亞馥，粟翼玟.遺傳學(xué)[M].高等教育出版社，2008.

[2]吳乃虎.基因工程原理[M].科學(xué)出版社，1998.

[3]程焉平，劉春明，王洪振.尊重教學(xué)規(guī)律，保持遺傳學(xué)教學(xué)的系統(tǒng)性[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，（2）：82-84.

作者簡介：袁茵（1981-），女，河南開封人，研究生，講師，從事遺傳學(xué)教學(xué)工作，廣東藥學(xué)院生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東廣州 510006

陸幸妍，廣東藥學(xué)院生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東廣州 510006

第6篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞　遺傳學(xué)實驗　教學(xué)創(chuàng)新　開放式教學(xué)　實驗管理

中圖分類號：G423　文獻標識碼：A

現(xiàn)代生命科學(xué)以及由此衍生出的生物技術(shù)和生物工程與基因都發(fā)生著絲絲縷縷的聯(lián)系。遺傳學(xué)正是研究基因的科學(xué)。遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展和應(yīng)用研究，已使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變革。隨著新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)，遺傳學(xué)的研究內(nèi)容也正發(fā)生著深刻的變化，并導(dǎo)致社會對人才的基本素質(zhì)提出了更高的要求。作為人才培養(yǎng)搖籃的高等教育，怎樣適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要，在生命科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，是高等教育工作者一直在思考的問題。

遺傳學(xué)實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的補充，不僅能驗證教材上抽象的理論，輔助學(xué)生掌握知識，還可以訓(xùn)練學(xué)生動手能力和創(chuàng)新思維，可以有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。而傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》實驗教學(xué)中存在著一些共有的問題：經(jīng)典驗證性實驗多，探究性實驗少，不能滿足學(xué)生掌握新技術(shù)、新方法的要求；實驗課和理論課脫節(jié)，教學(xué)評價體系不合理。0此外，由于遺傳學(xué)實驗自身的特點，部分實驗需要持續(xù)很長時間，但由于課堂教學(xué)時間和教學(xué)條件的限制不能開展。因此，如何利用有限的課時安排合理設(shè)計遺傳學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，打破傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)模式，建立科學(xué)合理的實驗評價體系，是從事遺傳學(xué)教學(xué)實驗教師一直都努力試圖解決的問題。

基于以上考慮，筆者在開展遺傳學(xué)教學(xué)和實驗室管理的過程中，逐步改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，將課堂四十五分鐘改為課堂與課外相結(jié)合，通過幾年的實踐總結(jié)了一些心得，在此與大家分享。

1　新時期遺傳學(xué)實驗教學(xué)的特點

遺傳學(xué)中學(xué)科滲透和交叉現(xiàn)象很普遍，這也體現(xiàn)在遺傳學(xué)實驗中。如果把生命科學(xué)的課程體系比喻為一棵大樹，遺傳學(xué)就是這棵大樹的主干之一。由于化學(xué)、物理學(xué)、計算科學(xué)等內(nèi)容的滲入，現(xiàn)代遺傳學(xué)已經(jīng)衍生出了發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)、基因工程等學(xué)科。在現(xiàn)代生命科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中，一般都會設(shè)置相關(guān)課程，這些課程都和遺傳學(xué)存在聯(lián)系，也與遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容知識點存在交叉。因此，遺傳學(xué)實驗項目的設(shè)置極易與其它課程出現(xiàn)“撞車”現(xiàn)象。比如：有絲分裂和減數(shù)分裂在細胞生物學(xué)實驗中也可以開設(shè)：植物DNA提取實驗在分子生物學(xué)實驗中也可以開設(shè)。一旦“撞車”出現(xiàn)，不僅耽誤學(xué)生學(xué)習(xí)，浪費課時，還會讓學(xué)生在不斷地重復(fù)中對課程產(chǎn)生厭倦，覺得該課程可有可無，失去學(xué)習(xí)興趣。避免與其它課程實驗重復(fù)，既保證學(xué)生在有限的課時學(xué)到最多的知識，也能最大程度訓(xùn)練學(xué)生的動手能力。

實驗持續(xù)時間長是遺傳學(xué)實驗教學(xué)的另一個特點。與生物學(xué)中的其它學(xué)科的實驗不同，遺傳學(xué)實驗中有很大部分是需要通過長時間培養(yǎng)實驗材料，中間過程持續(xù)觀察才能完成的，比如果蠅雜交實驗和生活史觀察實驗、植物有性雜交實驗。與此相矛盾的是，實驗教學(xué)安排的時間相對分散，每次課時間很短，在教學(xué)管理上教務(wù)管理部門也要求教師在指定時間完成實驗教學(xué)，這就限制了一些實驗項目的開設(shè)。

遺傳學(xué)是一門飛速發(fā)展的學(xué)科，不斷有新知識、新技術(shù)補充到遺傳學(xué)中。比如，在傳統(tǒng)教材中不涉及基因組學(xué)的內(nèi)容，而最近20年，基因組學(xué)已經(jīng)成為遺傳學(xué)的重要組成部分。除此之外，發(fā)育遺傳學(xué)、行為遺傳學(xué)、反向遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)和生物信息學(xué)等分支學(xué)科的內(nèi)容也不斷補充到了遺傳學(xué)教材中。在理論課講述這些最新知識的同時，實驗課怎樣保持和理論課一致，怎樣為學(xué)生提供消化這些知識的動手機會?針對這一特點，要求在開設(shè)遺傳學(xué)實驗時，應(yīng)隨時跟蹤學(xué)科最新進展，設(shè)計和更新實驗項目，或者發(fā)動學(xué)生自主設(shè)計實驗鞏固書本知識。

2　遺傳學(xué)實驗開放式教學(xué)內(nèi)容取舍的原則

遺傳學(xué)實驗項目的選擇，首先應(yīng)兼顧理論性與實踐性、基礎(chǔ)與應(yīng)用、經(jīng)典與現(xiàn)代這幾對矛盾。遺傳學(xué)是理論性和實踐性都很強的學(xué)科，實驗安排時應(yīng)根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標和學(xué)生實際情況，合理安排基礎(chǔ)性實驗與應(yīng)用性實驗，并適當(dāng)設(shè)計一些新的實驗。對于重點院校的學(xué)生，應(yīng)加強理論性實驗，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗驗證某一結(jié)論。而應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學(xué)校則應(yīng)當(dāng)偏向應(yīng)用性、實踐性實驗項目的開設(shè)，以滿足學(xué)生畢業(yè)后進入工作崗位后的動手需求。

遺傳學(xué)實驗項目確定應(yīng)考慮其它實驗課程，避免教學(xué)內(nèi)容沖突。在實驗項目的選擇上，我們對以前安排的實驗內(nèi)容進行了重新編排，比如：“植物DNA提取”、“隨機擴增多態(tài)性分析”等在《分子生物學(xué)》課程里會涉及到的實驗內(nèi)容在遺傳學(xué)實驗里就大膽地放棄，讓學(xué)生在《分子生物學(xué)》實驗里完成，而在遺傳學(xué)實驗中則加入RFLP驗證孟德爾遺傳定律的內(nèi)容，直接將分子生物學(xué)實驗結(jié)果引入遺傳學(xué)分析中，既驗證了孟德爾遺傳定律，也讓學(xué)生初步認識了分子生物學(xué)在遺傳學(xué)中的應(yīng)用。對于有絲分裂和減數(shù)分裂的觀察，《細胞生物學(xué)》實驗也會涉及到，但兩門課觀察的重點不同，細胞生物學(xué)側(cè)重觀察染色體結(jié)構(gòu)，而《遺傳學(xué)》實驗側(cè)重染色體行為及分裂時期的觀察，這樣的實驗在開設(shè)時應(yīng)向?qū)W生講明觀察重點，并且與《細胞生物學(xué)》實驗課協(xié)調(diào)，將兩個內(nèi)容合并在遺傳學(xué)實驗中開出。

打破時間和空間限制。遺傳學(xué)實驗中有部分實驗持續(xù)時間長，很難僅靠課堂時間完成實驗，也不利于安排實驗。以前在安排此類實驗時，受多種因素的限制，一般都不予開設(shè)。實驗室開放對提高學(xué)生的實驗操作技能、切實開展綜合性或設(shè)計性試驗項目、推動并幫助學(xué)生開展科研和畢業(yè)設(shè)計成效顯著，是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新精神的有效途徑。所以我們在教學(xué)中考慮將傳統(tǒng)的課堂實驗和開放實驗相結(jié)合。開放性實驗適合于周期比較長的實驗，比如果蠅大實驗中，教師在課堂上以多媒體的形式充分講解了實驗要求及注意事項后，讓學(xué)生領(lǐng)取果蠅瓶，課外自己收集和培養(yǎng)果蠅，隨時可以觀察果蠅的生活史。這個過程既培養(yǎng)了學(xué)生的觀察習(xí)慣和動手能力，也使學(xué)生對作為遺傳學(xué)研究重要材料的果蠅的接觸更充分，觀察更仔細，讓學(xué)生對遺傳學(xué)研究材料和方法產(chǎn)生了濃厚的興趣。

3　遺傳學(xué)實驗開放式教學(xué)的實施與實驗室管理

驗證實驗是課堂教學(xué)的補充，便于學(xué)生理解課堂抽象的知識。然而，由于驗證性實驗驗證的理論、方法、步驟及結(jié)果都是已知的，使實驗教學(xué)過程變成教師照本宣科講述，學(xué)生機械地模擬重復(fù)的過程，造成學(xué)生實驗積極性不高，對實驗結(jié)果的成敗不重視，盲目的承認失敗甚至篡改實驗數(shù)據(jù)以求相符。設(shè)計性實驗可以訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和動手能力，讓學(xué)生學(xué)會獨立開展工作。一些報道強調(diào)驗證性實驗過多，難以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)加大綜合性、設(shè)計性實驗的比例。而宋興舜等則認為應(yīng)將驗證性實驗與設(shè)計性實驗有機結(jié)合。0在以 前的實驗教學(xué)安排中，設(shè)計型實驗由于內(nèi)容分散，管理麻煩，是大家不愿觸及的方面。如何在有限的課時里兼顧鞏固知識和能力訓(xùn)練，在安排實驗內(nèi)容的時候需要深思熟慮。為適應(yīng)學(xué)科的快速發(fā)展，在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，必須強化教師的開放式教學(xué)理念，強化學(xué)生的動手實踐和自主創(chuàng)新意識。從課堂教學(xué)和課外研究兩個方面，通過對實驗教學(xué)觀念開放、教學(xué)內(nèi)容開放、實驗室和實驗時間開放、教學(xué)方法和手段開放等進行分析，探討開放式教學(xué)在遺傳學(xué)實驗中的應(yīng)用。。

基于以上考慮，筆者在教學(xué)過程中逐步安排了一些開放性驗證實驗和設(shè)計性實驗，比如植物染色體觀察的實驗，要求學(xué)生獨立選材，同學(xué)之間選材不能相互重復(fù)，做到實驗項目的選材開放；實驗開始前獨立設(shè)計方案，方案內(nèi)容應(yīng)包括水培獲得新生根尖、材料前處理過程、染色方法的選取、壓片過程、觀察和拍照等步驟，每一步驟都應(yīng)有詳細說明，實驗方法的選擇上保持開放：方案設(shè)計完成經(jīng)老師同意后，完成一個植物材料的染色體裝片制備并提交染色體圖，實驗過程開放。這些實驗過程均要求學(xué)生在課堂以外自由安排時間完成。經(jīng)過幾年的實踐，結(jié)果發(fā)現(xiàn)85以上％的學(xué)生能獨立完成實驗，70％以上的學(xué)生需要反復(fù)多次才能完成任務(wù)。在實驗過程中，動手能力強的同學(xué)還能將這一實驗與染色體核型分析實驗結(jié)合，提交核型分析圖。通過該部分設(shè)計性實驗操作，學(xué)生在觀察了不同物種具有不同的染色體的同時，學(xué)會了查閱文獻的方法和工作方案的制訂，認識了教材中選取蠶豆或洋蔥作為染色體觀察材料的原因，認識到要完成一張效果良好的染色體裝片的艱難。對實驗教師來說，這種發(fā)散式的教學(xué)方法，也積累了很多植物材料的細胞遺傳學(xué)操作的知識，為以后改進實驗奠定了基礎(chǔ)。很多學(xué)生反映類似的開放性實驗時間可自由安排，實驗過程可放開思維，進入實驗室操作學(xué)會了一些基礎(chǔ)的科研技能。此外，還認識到了實驗準備的艱辛，更珍惜以后的實驗機會了。

在實驗教材中將果蠅實驗分為果蠅生活史、果蠅雜交和果蠅唾腺染色體制備等幾個獨立實驗。我們改進后的實驗則以果蠅為主線，要求學(xué)生從野生型果蠅的收集到生活史觀察再到唾腺染色體制備融合為一個大實驗，要求學(xué)生在實驗教材所提供知識的基礎(chǔ)上，在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容，而將雜交實驗和孟德爾遺傳定律的驗證實驗改用其它實驗材料來完成。

不可否認的是，將部分遺傳學(xué)實驗從課堂移到課外增加了任課教師和實驗室工作人員的工作量，在管理上開放性實驗也增加了難度。開放式實驗教學(xué)要求教師在課外時間也要進入實驗室指導(dǎo)，實驗室經(jīng)常處于開放狀態(tài)，實驗儀器設(shè)備和藥品的使用管理能在一定程度上放開。在實際操作中，我們采用教師網(wǎng)上答疑和在指定時間指導(dǎo)相結(jié)合的方式對學(xué)生進行輔導(dǎo)。在實驗室管理上，試劑方面控制關(guān)鍵藥品的使用，常規(guī)藥品可以適當(dāng)放開，對一些配制難度較大的溶液統(tǒng)一配制；對顯微鏡、顯微照相系統(tǒng)的使用則采取專人負責(zé)制，保證儀器的安全。而水培實驗和果蠅飼養(yǎng)實驗等內(nèi)容則允許學(xué)生將材料帶回宿舍，便于學(xué)生隨時觀察。

4　開放式實驗教學(xué)的考核指標體系

實驗教學(xué)考試方法的改革作為實驗教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，是當(dāng)前教學(xué)改革中值得深入研究與實踐的問題。以前實驗考核的方式主要以實驗報告為主，針對這樣的考核方式，學(xué)生常出現(xiàn)相互之間抄襲，作業(yè)敷衍的現(xiàn)象，既不能反映學(xué)生實驗的真實水平，考核指標也比較單一。針對這些問題，結(jié)合我們的開發(fā)性實驗，我們重新制訂了實驗成績評價標準，經(jīng)過我們設(shè)計改進后的實驗考核主要包括驗證性實驗考核和開放性實驗考核兩部分。驗證性成績的記錄擯棄了以前單純看實驗報告打分的情況，在實驗中對實驗結(jié)果提出規(guī)定要求，課堂上實時檢查并記錄學(xué)生的實驗結(jié)果，要求學(xué)生立即在實驗結(jié)果欄描述結(jié)果并由教師及時確認，防止課后抄襲。對實驗原理、實驗步驟等內(nèi)容也杜絕抄襲課本，要求用自己的語言表述。每次實驗結(jié)束后均布置思考題，啟發(fā)學(xué)生動手之后學(xué)會思考，發(fā)掘問題。在開放性實驗部分，教師將實驗設(shè)計方案納入評分范圍，實驗進行過程中記錄平時成績，對實驗結(jié)果不做硬性要求，但可作為評分參考。

在平時實驗成績記錄之外，還單獨設(shè)計了期末實驗考試。期末實驗考核采取開放式考核，擬定考試題目范圍，讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗步驟，獨立實驗，在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成詳盡的實驗報告。這些評分方式考查了學(xué)生搜集資料，獨立開展項目的能力。這樣的考試既靈活，也發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，更訓(xùn)練了學(xué)生的科研思維，為以后進入研究崗位奠定基礎(chǔ)。

5　結(jié)束語

第7篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞 行為遺傳學(xué)；數(shù)量遺傳學(xué)；分子遺傳學(xué)：基因：人格

分類號 B845

1 引言

人格是一個人獨特精神面貌的整體反映，是需要、動機、興趣、態(tài)度、價值觀、氣質(zhì)、性格、能力等多個方面的整合。它的形成和發(fā)展與遺傳因素息息相關(guān)。然而，人格的遺傳性究竟如何？到底哪些基因在起作用？它們又是如何起作用的？針對諸如此類的問題，行為遺傳學(xué)家們試圖為我們提供有效的解答，并由此形成了一個重要的研究領(lǐng)域，即人格行為遺傳學(xué)研究。

人格行為遺傳學(xué)研究就是運用行為遺傳學(xué)理論和方法來考察和揭示人格特征（包括人格障礙）和人格差異的遺傳基礎(chǔ)問題。它強調(diào)遺傳基因是塑造人格核心特征和造成人格個別差異的主要因素，但并不忽視環(huán)境的作用，甚至主張人格特征與人格差異是多種基因、多種環(huán)境以及基因與環(huán)境動態(tài)交互作用的結(jié)果。早在19世紀中后期，英國心理學(xué)家高爾頓（Galton，F(xiàn).）就首先利用家譜法和雙生子法研究了人格差異的遺傳基礎(chǔ)。盡管他的研究因未將遺傳和環(huán)境區(qū)分開來而具有諸多局限，但它“為人類行為的變異范圍提供了檔案證明并且說明了行為變異存在遺傳基礎(chǔ)”（Plomin，DeFries，McClearn，& McGuffin，2008），是運用行為遺傳學(xué)方法研究人格差異的先驅(qū)性嘗試。高爾頓之后的20世紀，人格的行為遺傳學(xué)研究因行為主義主流范式的盛行而長期遭到“冷遇”。前者強調(diào)人格的遺傳性，而后者堅持環(huán)境論并認為人格由社會化的習(xí)慣決定，兩者的矛盾在這種勢力不均的情勢下曾一度不可調(diào)和。

但近幾十年來，行為主義的逐漸衰落和現(xiàn)代生物學(xué)特別是分子生物學(xué)的飛速發(fā)展分別為人格的行為遺傳學(xué)研究提供了巨大發(fā)展空間和發(fā)展動力，并使它由傳統(tǒng)的數(shù)量遺傳學(xué)取向發(fā)展到分子遺傳學(xué)取向。分子遺傳學(xué)取向是發(fā)端于20世紀初而到20世紀末才應(yīng)用于人格研究的一種新取向，它在研究方法和研究理念上都較數(shù)量遺傳學(xué)取向具有革命性突破，目前正以驚人的速度發(fā)展著?？梢哉f，人格遺傳學(xué)研究進入到分子遺傳學(xué)時代（Johnson，Penke，& Spinath，2011）。不過，兩種研究取向在基本思路方面各有特色，在具體研究方面都取得了很多有價值的成果，積極推動了人格行為遺傳學(xué)研究的復(fù)興和發(fā)展。

2 數(shù)量遺傳學(xué)取向

人格的數(shù)量遺傳學(xué)（quantitative genetics）研究取向主張運用雙生子研究、收養(yǎng)研究等設(shè)計來估計群體中遺傳因素對人格表現(xiàn)型方差的貢獻率，旨在用數(shù)量化的手段從宏觀上估計某種人格變異在多大程度上是由遺傳效應(yīng)引起的，并考察遺傳通過與環(huán)境交互作用或相關(guān)影響人格的方式以及這些效應(yīng)發(fā)生的具體情境。

2.1 人格遺傳率

數(shù)量遺傳學(xué)衡量人格遺傳性大小的核心指標是遺傳率（heritability），即在某群體內(nèi)觀測到的人格總變異中能被遺傳變異解釋的百分比，它既可以揭示遺傳是否影響某種人格特征又可以指明這種影響達到何種程度。人格遺傳率可以用公式h2=Vg/Vp（其中h2代表人格遺傳率，Vg代表遺傳導(dǎo)致的人格變異，V。代表觀測到的人格總變異）來表示，數(shù)值在0～1之間，越接近于0，說明變異越少源于遺傳；越接近于1，說明變異越多源于遺傳。需要指出的是，遺傳率估計具有如下三個特點：第一，它具有群體特異性，僅僅適用于解釋樣本或群體的人格差異，而不適用于描述個體人格的遺傳性；第二，它假定遺傳因子和環(huán)境因子之間不存在相關(guān)或交互作用；第三，它會因測量方法和計算方法不同而有細微差別（郭永玉，2005；Larsen & Buss，2009）。

2.2 數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計

為了把基因和環(huán)境對人格差異的貢獻分離開來，數(shù)量遺傳學(xué)家采用了家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究等多種研究設(shè)計。家族研究是最早用于人格研究的行為遺傳學(xué)方法，但它不能將遺傳與共同環(huán)境的作用區(qū)分開來，因而不能得出準確的遺傳率；雙生子研究是現(xiàn)代人格行為遺傳學(xué)研究最常用的一種有效方法，它在一定程度上克服了家族研究的缺陷，但它的等環(huán)境假設(shè)和代表性也往往令人擔(dān)憂：收養(yǎng)研究作為一種強有力的自然實驗法，是“解開影響家族相似性的遺傳和環(huán)境源之結(jié)的最直接方法”，避免了雙生子研究中的等環(huán)境假設(shè)問題，提供了環(huán)境影響人格差異的最佳證據(jù)，但它也存在三個爭議，即代表性、生前環(huán)境影響和選擇性安置效應(yīng)（Plomin et al.，2008）。

鑒于以上三種方法各有其長處和不足，在過去的20多年中，數(shù)量遺傳學(xué)家已經(jīng)開始利用家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究的組合設(shè)計來研究人格。例如，研究分開撫養(yǎng)的同卵雙生子就把雙生子研究和收養(yǎng)研究各自的優(yōu)點進行了有效整合，并且分開撫養(yǎng)的同卵雙生子在某種人格特質(zhì)上的相關(guān)系數(shù)可以直接解釋為遺傳率的一個指標（Larsen & Buss，2009）。另外，隨著離異和再婚現(xiàn)象增多而產(chǎn)生的繼親家庭研究，自然地綜合了家族研究與收養(yǎng)研究的優(yōu)勢，也是一種有趣和有效的組合研究設(shè)計。對多組比較的組合設(shè)計，甚至簡單的收養(yǎng)和雙生子研究，現(xiàn)代行為遺傳學(xué)通常采用模型擬合（model fitting）的方法進行統(tǒng)計分析，即建立一個反映各種遺傳和環(huán)境因素對某種人格特質(zhì)貢獻大小的結(jié)構(gòu)方程模型，并將其與觀測到的相關(guān)進行比較，從而估計出遺傳和環(huán)境的影響程度（郭永玉，2005）。

2.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

數(shù)量遺傳學(xué)取向的人格研究者利用上述設(shè)計主要對人格特質(zhì)、人格障礙以及態(tài)度與偏好的遺傳性問題進行了考察。

2.3.1 人格特質(zhì)

數(shù)量遺傳學(xué)關(guān)于人格特質(zhì)的研究主要涉及人格的五大特征，即外傾性、宜人性、責(zé)任心、神經(jīng)質(zhì)和經(jīng)驗開放性，其中研究最充分的要數(shù)外傾性和神經(jīng)質(zhì)。多數(shù)數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，“大五”人格模型中的所有因素都具有中等大小的遺傳率，并且此研究結(jié)果在不同年齡段、不同性別以及不同文化背景的樣本群體中具有普遍一致性（saudino，1997；Loehlin，McCrae，Costa，& John，1998）。例如，兩項以雙生子為被試的研究表明，神經(jīng)質(zhì)和外傾性的遺傳率估計值分別為43%和52-54%（Wray，Birley，Sullivan，Visscher，& Martin，2007；Rettew，Rebollo-Mesa，Hudziak，Willemsen，& Boomsma，2008）。以往數(shù)量遺傳學(xué)對“大五”人格的研究通常都以正常人群為被試，最近許多研究開始關(guān)注異常人群“大五”人格的遺傳性問題。例如，Kendler，Myers和Reichborn-Kjennerud（2011）的研究表明，邊緣型人格障礙與“大五”人格中的神經(jīng)質(zhì)維度存在顯著的遺傳正相關(guān)，而與宜人性和責(zé)任心維度存在顯著的遺傳負相關(guān)。Hare等人（2012）的研究表明，躁郁癥患者人群“大五”人格的遺傳率（23%～32%）某種程度上低于正常人群的研究結(jié)果（40%～60%）。我們固然可以推測是異常人格影響了“大五”人格遺傳率的變化，但要得出確切的因果結(jié)論還需依賴未來數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)更加細致的綜合研究。

除“大五”人格外，研究者還對活動水平（activity level）和“精神病”人格特質(zhì)的個別差異進行了行為遺傳學(xué)分析?；顒铀绞菤赓|(zhì)的一個組成元素，其個別差異出現(xiàn)于生命早期，并隨著時間推移在兒童身上表現(xiàn)出穩(wěn)定性。Spinath，Wolf，Angleitner，Borkenau和Riemann（2002）對300對雙生子的研究表明，活動水平存在40%的遺傳率。“精神病”人格特質(zhì)包括權(quán)術(shù)主義、鐵石心腸、沖動性不一致、無所畏懼、責(zé)備外化和壓力免疫等方面。Blonigen，Carlson，Krueger和Patrick（2003）對353名男性雙生子進行了研究，發(fā)現(xiàn)所有這些“精神病”人格特質(zhì)都表現(xiàn)出中等或高等的遺傳率。

數(shù)量遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，盡管不同研究設(shè)計所得出的具體數(shù)值會有所不同，但一般的人格特質(zhì)都具有較高的遺傳率估計值（Krueger & Johnson，2008）。

2.3.2 人格障礙

數(shù)量遺傳學(xué)系統(tǒng)研究的人格障礙主要有精神分裂型人格障礙、強迫型人格障礙和邊緣型人格障礙。精神分裂型人格障礙具有輕微精神分裂樣癥狀，用個人訪談法和問卷法所做研究表明，它具有非常高的遺傳率（Kendler，Myers，Torgersen，Neale，& Reichbom-Kjennerud，2007）。強迫型人格障礙是一種神經(jīng)精神病狀態(tài)，以思想、情感、觀念以及行為的反復(fù)為典型癥狀，它所包含的五個因素即禁忌、污馳/清潔、疑慮、迷信/儀式和對稱/囤積的遺傳率位于24%和44%之間（Katerberg etal.，2010）。上述兩種人格障礙可能是精神機能障礙遺傳連續(xù)體的一部分，因為它們分別與精神分裂癥和強迫焦慮癥之間存在某種程度的遺傳重疊（Plomin et al.，2008）。邊緣型人格障礙是一種以心境反復(fù)無常、自我認同感紊亂、情緒沖動以及行為不穩(wěn)定等為主要表現(xiàn)的人格障礙，它很大程度上受遺傳基因影響。例如，對荷蘭、比利時和澳大利亞三個國家5000多名雙生子的數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，加性遺傳效應(yīng)（additive genetic effect）可以解釋42%的邊緣型人格障礙變異，而且這一結(jié)果具有跨性別和跨國別的一致性（Distel et al.，2008）。最近一項10年的雙生子縱向研究發(fā)現(xiàn)，邊緣型人格障礙特質(zhì)在14～24歲的各個年齡段都具有中等的遺傳率，且遺傳率有隨年齡增長而輕微上升的趨勢，而這些特質(zhì)的穩(wěn)定性和變化受遺傳因素高度影響，一定程度上也受非共享環(huán)境的影響（Bornovalova，Hicks，Iacono，& McGue，2009）。

2.3.3 態(tài)度與偏好

穩(wěn)定的態(tài)度和偏好通常被看作人格的一部分，并表現(xiàn)出廣泛的個體差異。數(shù)量遺傳學(xué)家對態(tài)度和偏好的遺傳性進行了饒有趣味的考察。綜觀多數(shù)研究可知，態(tài)度的核心特征傳統(tǒng)主義具有中等的遺傳率。例如，一項明尼蘇達的雙生子研究表明，傳統(tǒng)主義的遺傳率為63%；一項對654名收養(yǎng)和非收養(yǎng)兒童的縱向研究表明，遺傳對保守態(tài)度具有重要影響，并且顯著的遺傳影響早在12歲時就已產(chǎn)生（Larsen & Buss，2009）。然而，并不是所有態(tài)度和信仰都表現(xiàn)出中等水平的遺傳率，這要因所研究的態(tài)度類型而異。例如，一項對400對雙生子的研究表明，對上帝的信仰、對宗教事務(wù)的參與以及對種族一體化的態(tài)度的遺傳率為零（Larsen&Buss，2009）?；蛩坪跻灿绊懧殬I(yè)興趣或偏好。一項用修訂版的杰克遜職業(yè)興趣量表（JVIS）做的研究表明，34種職業(yè)興趣中有30種的遺傳率在37%和61%之間（schermer & Vernon，2008）。這表明，我們絞盡腦汁作出的職業(yè)選擇很大程度上受到我們從父母那里繼承的基因的影響。但值得我們注意的是，為什么有些態(tài)度和興趣具有較高的遺傳性，而有些態(tài)度和信仰的遺傳性不明顯甚至為零？或許未來的行為遺傳學(xué)研究能夠給出答案。

3 分子遺傳學(xué)取向

人格的分子遺傳學(xué)（molecular genetics）研究取向主張在DNA水平上用基因測定方法研究特定基因?qū)θ烁癖憩F(xiàn)型的影響效應(yīng)，旨在超越傳統(tǒng)人格數(shù)量遺傳學(xué)研究僅停留在統(tǒng)計學(xué)層面考察遺傳率的局限，而從微觀層面直接鑒別對人格產(chǎn)生重要遺傳影響的具體基因或基因組合，以精確揭示人格特征（包括人格障礙）或人格差異的根本遺傳機制。

3.1 人格候選基因

已知人類基因具有數(shù)萬種之多，要想從中找出對人格起作用的特定基因是件困難的事情。況且，復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)并不簡單地遵循孟德爾的單基因遺傳定律，而是同時受作用幅度不完全相同而又相互協(xié)同和相互作用的多個基因的影響，這就又大大增加了確定這些基因的難度。因此，研究者不可能對所有基因都進行考察，更多的是考察候選基因與人格的關(guān)系。人格候選基因（candidate gene）是被假定與某一人格特質(zhì)有關(guān)的基因，通常人們已了解其生物學(xué)功能和序列，它們可能是結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因或在生化代謝途徑中影響性狀表達的基因。研究者一般通過了解相關(guān)生理機制來確定人格的候選基因。例如，用于治療活動過度的藥物常含有多巴胺，因而像多巴胺受體、多巴胺啟動子和多巴胺轉(zhuǎn)運體這樣與多巴胺有關(guān)的基因便成為候選基因研究的目標。我們通常缺乏哪些基因是人格候選基因的強假設(shè)，因此試圖將那些與具有生理作用的DNA標記有關(guān)的基因與人格聯(lián)系起來的做法是很有道理的（張麗華，宋芳，鄒群，2006）。

3.2 研究策略

人格分子遺傳學(xué)研究者主要采用連鎖策略和關(guān)聯(lián)策略來尋找和鑒別對特定人格或行為特質(zhì)有廣泛遺傳影響的具體基因。連鎖策略（linkagestrategy）采取從行為水平到基因水平的“自上而下”的研究思路，它以攜帶某種人格特質(zhì)或障礙的家系為研究對象，對連續(xù)幾代人的DNA樣本進行分析，以確定是否有對該人格特征影響較大的特定基因存在。由于研究者并無假定的候選基因，這種策略對定位單基因遺傳特質(zhì)的強效基因十分有效，但當(dāng)牽涉若干個作用較小的基因時它便不再那么有效。然而，大多數(shù)復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)往往牽涉多個微效基因，于是另一種較新的關(guān)聯(lián)策略（association strategy）便成為最常用的確定人格基因的策略。關(guān)聯(lián)策略采取由基因到行為的“自下而上”的研究思路，通過考察擁有某種特定基因（或等位基因）的個體比沒有該基因的個體在某種特定人格特質(zhì)上的得分是高還是低，來確定候選基因與人格或行為特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)情況，即一種可能的因果關(guān)系。關(guān)聯(lián)策略比連鎖策略更容易找到只有微弱效應(yīng)的特定基因，但系統(tǒng)性不夠強。

隨著人類基因組多態(tài)性研究以及SNP分型技術(shù)的發(fā)展，全基因組掃描（genome-wide scanning）逐漸成為一種標志性的分子遺傳學(xué)人格研究策略（Strobel & Brocke，2011）。它主要包括對人格表現(xiàn)型的全基因組連鎖分析和全基因組關(guān)聯(lián)分析，先將人格表現(xiàn)型的相關(guān)位點定位于染色體某個區(qū)域，然后再進行候選基因研究或連鎖不平衡分析，確定其具體基因位點。例如，一項用全基因組掃描做的研究表明，傷害回避與8p21染色體區(qū)域存在顯著相關(guān)（zohar et al.，2003）。

3.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

基因主要是通過大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)來影響人格的，因而參與調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的基因便成為主要的候選基因。在Cloninger等人的人格心理生物模型中，新穎性尋求（novelty-seeking）、傷害回避（harm-avoidance）和獎賞依賴（reward-dependence）三種氣質(zhì)維度被假定分別與大腦調(diào)節(jié)不同類型刺激反應(yīng)的三種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)即多巴胺（dopamine）系統(tǒng)、5-羥色胺（serotonin）系統(tǒng)和去甲。腎上腺素（noradrenaline）系統(tǒng)相聯(lián)系。此類理論假設(shè)促使人格分子遺傳學(xué)研究者們主要從這三種神經(jīng)遞質(zhì)路徑考察了基因多態(tài)性與人格之間的關(guān)系。

3.3.1 多巴胺系統(tǒng)

多巴胺是腦部負責(zé)快樂和興奮的一種積極化學(xué)物質(zhì)，它的缺乏會促使個體積極尋求有效物質(zhì)或新異經(jīng)驗以增加多巴胺釋放。到目前為止，人格研究中最早且最多關(guān)注的DNA標記是位于第11號染色體短臂上的多巴胺D4受體基因（DRD4）。1996年，兩個獨立研究小組同時在《自然遺傳學(xué)》上報告了DRD4基因的3號外顯子中的48-bp VNTR多態(tài)性與新穎性尋求之間存在正相關(guān)，標志著人格分子遺傳學(xué)研究的初步登場（Ebstein & Israel，2009）。其中，Ebstein領(lǐng)導(dǎo)的小組運用三維人格問卷（TPQ）對124名猶太健康志愿者進行了測量，發(fā)現(xiàn)長重復(fù)段DRD4等位基因?qū)π路f性尋求具有6%的解釋效應(yīng)，而未發(fā)現(xiàn)它與另外三個TPQ指標（獎賞依賴、傷害回避和堅持性）有顯著關(guān)聯(lián)（Ebstein et al.，1996）；Beniamin領(lǐng)導(dǎo)的小組運用大五人格量表修訂版（NEO-PI-R）對315名美國成人和兄弟姐妹進行了預(yù)測測量，也發(fā)現(xiàn)擁有長重復(fù)段DRD4等位基因的個體比擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個體新穎性尋求水平顯著高，并且發(fā)現(xiàn)長重復(fù)段DRD4等位基因與NEO-PI-R量表的外傾性和責(zé)任心兩個維度顯著相關(guān)，而在其他三個維度即神經(jīng)質(zhì)、開放性和宜人性上未見此結(jié)果（Benjamin et al.，1996）。對于這兩種研究的結(jié)果可能的解釋是，擁有長重復(fù)段DRD4等位基因的個體對多巴胺的相對缺乏反應(yīng)敏感，需要尋求外界新異經(jīng)驗來增加多巴胺釋放，而擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個體傾向于對腦中已經(jīng)存在的多巴胺作出高度反應(yīng)，無需尋求新異經(jīng)驗便可使多巴胺含量達到適當(dāng)水平。

此后，一系列研究對DRD4基因與新穎性尋求這種人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)進行了重復(fù)驗證，但結(jié)果并不完全一致。兩項分別以德國人和日本人為被試的研究證實DRD4基因與新穎性尋求特質(zhì)之間的確存在顯著關(guān)聯(lián)（strobel，Wehr，Michel，&Brocke，1999；Tomitaka et al.，1999）；Burt等人對明尼蘇達137個雙生子家庭所做的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因與新穎性尋求測量指標之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Bun，McGue，Iacono，Comings，&MacMurray，2002）；Ekelund等人則得出了與1996年研究相反方向的結(jié)果，即在新穎性尋求水平較高的群體中，2次和5次重復(fù)等位基因而非7次重復(fù)等位基因的頻率更高（Ekelund，Lichtermann，Jarvelin，& Pelmnen，1999）。除此之外，有些研究還發(fā)現(xiàn)DRD4基因與其他人格候選基因存在聯(lián)合效應(yīng)。一項關(guān)于1歲新生兒對新異事物反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因中的48-bp VNTR與5-羥色胺轉(zhuǎn)運體基因（5-HTT）中的一種多態(tài)性存在聯(lián)合效應(yīng)（Lakatos et al.，2003）。之所以會出現(xiàn)如此多樣的研究結(jié)果，可能與樣本大小、被試特點（年齡、性別和種族文化等）、測量工具、研究設(shè)計等因素有關(guān)。例如，分組方法不同所得研究結(jié)果就會有很大差異（Tsuchimine et al.，2009）。不管怎樣，這都有待于進一步研究證實。

除DRD4基因外，研究者還對多巴胺系統(tǒng)中的其他人格候選基因進行了考察，如多巴胺D2受體基因（DRD2）、多巴胺D3受體基因（DRD3）、多巴胺D5受體基因（DRD5）以及多巴胺轉(zhuǎn)運體基因（DATl）等。一項用多種人格測驗所做的研究表明，DRD2基因的-141C插入/缺失多態(tài)性與卡氏人格量表（KSP）測量的冷漠以及北歐大學(xué)人格量表（SSP）測量的自信缺乏之間存在關(guān)聯(lián)（JSnsson et al.，2003，），而利用氣質(zhì)性格量表（TcI）對被試所做的一項研究表明，-141C插入/缺失多態(tài)性和DRD2/ANKK1基因的TaqlA多態(tài)性與人格特質(zhì)之間可能并非存在直接強相關(guān)，而是在DRD2基因與ANKKl基因的交互作用條件下才對人格產(chǎn)生影響（Tsuchimine et al.，2012）。在一個由862名個體組成的樣本中發(fā)現(xiàn)DRD3基因與神經(jīng)質(zhì)和行為抑制存在關(guān)聯(lián)，而當(dāng)該樣本擴大到1465人時這種關(guān)聯(lián)未得到驗證（Henderson et al.，2000）。有研究表明，DRD5基因可能與人格的持續(xù)性發(fā)展有關(guān)（Vanyukov，Moss，Kaplan，Kirillova，&Tarter，2000）。由于發(fā)現(xiàn)DAT1基因與具有某些新穎性尋求特征的注意缺陷多動癥（ADHD）存在關(guān)聯(lián)（Jorm et al.，2001，），有人用極端分數(shù)個體為被試考察了DATl基因與新穎性尋求之間的關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明這種效應(yīng)只在女性被試身上有所顯現(xiàn)（van Gestel et al.，2002）。

3.3.2 5-羥色胺系統(tǒng)

5-羥色胺作為一種生物胺，對于人類的攻擊性、抑郁、焦慮、沖動、幸福感等情緒情感具有重要調(diào)控作用。此系統(tǒng)中最經(jīng)常被研究的人格候選基因是5-羥色胺轉(zhuǎn)運體基因（5-HTT），該基因越長釋放和回收5-羥色胺的效率越高，已有許多研究考察了它與傷害回避等焦慮類人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。5-HTT基因具有兩種多態(tài)性：5-HTT基因連鎖的多態(tài)性區(qū)域（5-HTTLPR）和5-HTT基因2號內(nèi)含子中的VNTR多態(tài)性，其中人格研究關(guān)注最多的是5-HTTLPR。

1996年的一項經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因攜帶者較長5-HTTLPR等位基因攜帶者在神經(jīng)質(zhì)和傷害回避維度上的表現(xiàn)水平更高（Lesch et al.，1996）。功能性磁共振成像表明，攜帶一個或兩個短5-HTTLPR等位基因復(fù)本的個體在對恐怖刺激的反應(yīng)中表現(xiàn)出更強的杏仁核神經(jīng)元活動（Harid et al.，2002）。這種由遺傳導(dǎo)致的杏仁核對情緒刺激的興奮性差異支持了該結(jié)論。不過，也有一些其他研究并未發(fā)現(xiàn)此種關(guān)聯(lián)（Flory et al.，1999；Tsai，Hong，& Cheng，2002）。還有一些研究得出了相反結(jié)果。例如，使用極端得分個體做的一項研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因在低傷害回避群體中比在高傷害回避群體中出現(xiàn)的頻率更高（van Gestel et al.，2002）。2004年的一份元分析指出。這種可重復(fù)性的缺乏很大程度上是由于樣本量過小以及所使用的量表不同而導(dǎo)致（Sen，Burmeister，& Ghosh，2004）。分析者發(fā)現(xiàn)，運用大五人格量表測量的神經(jīng)質(zhì)與5-HTTLPR有顯著關(guān)聯(lián)，而運用氣質(zhì)性格量表測量的傷害回避與5-HTTLPR不存在任何顯著關(guān)聯(lián)。2008年的另一份元分析也得出了類似結(jié)論（Munaf6 et al.，2008）。然而，使用NEO-PI-R量表對4000多名被試進行的一項大型研究發(fā)現(xiàn)，5-HTTLPR與神經(jīng)質(zhì)或其各維度（焦慮，抑郁，憤怒，敵意，自我意識，沖動。易受傷害性）之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Terracciano etal.，2009）。近年來，有研究者發(fā)現(xiàn)，與其雜合子同伴或短等位基因的純合子同伴相比，具有長5-HTLPR等位基因的純合子個體通常更關(guān)注積極情感畫面，而選擇性地回避一同呈現(xiàn)的消極情感畫面（Fox，Ridgewell，& Ashwin，2009）。這表明他們通常更加樂觀。使用信息加工眼動跟蹤評估法進行的另一項研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTLPR等位基因攜帶者在視覺上更加偏愛積極場景而回避消極場景，長5-HTLPR等位基因的純合子個體更加無偏地看待情緒場景（Beevers，Ellis，Wells，& McGeary，2009）。這表明，短5-HTLPR等位基因攜帶者可能比長等位基因純合子個體對環(huán)境中的情緒信息更加敏感。對于5-HTLPR與人格特質(zhì)之間關(guān)系的這些看似不一致的結(jié)論，還有待進一步研究確證。此外，一項最新研究顯示，5-HTLPR與Val66Met兩種多態(tài)性對傷害回避存在顯著交互作用（Ariaset al.，2012）。

除5-HTT基因外，研究者還對5-羥色胺系統(tǒng)中的另外兩個人格候選基因5-羥色胺2A受體基因（5-HT2A）和5-羥色胺2C受體基因（5-HT2C）進行了考察。有研究者在雙極性精神障礙患者和健康控制組群體中檢驗了5-HT2A的1號外顯子中的一種單核苷酸多態(tài)性與傷害回避維度之間的關(guān)聯(lián)，但是沒有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Blairy et al.，2000）。還有研究者以健康日本人為樣本對5-HT2A的5種單核苷酸多態(tài)性進行了考察，沒有發(fā)現(xiàn)它們與氣質(zhì)性格量表的任何維度存在關(guān)聯(lián)（Kusumi et al.，2002）。就5-HT2C與人格的關(guān)系而言，研究者發(fā)現(xiàn)5-HT2C中的一個點突變與三維人格問卷的獎賞依賴維度和堅持性維度存在關(guān)聯(lián)，并且DRD4與5-HT2C對獎賞依賴存在顯著交互效應(yīng)（Ebstein et al.，1997）。然而，后來的一項重復(fù)性研究發(fā)現(xiàn)，5-HT2C對獎賞依賴不存在主效應(yīng)，但DRD4與5-HT2C對獎賞依賴確實存在顯著交互效應(yīng)（Kühn et al.，1999）。

3.3.3 去甲腎上腺素系統(tǒng)

在人格的分子遺傳學(xué)研究中，人們對去甲腎上腺素系統(tǒng)的關(guān)注遠不及對多巴胺系統(tǒng)和5-羥色胺系統(tǒng)的關(guān)注多，但也取得了一些研究成果。有研究以健康被試為樣本，考察了去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運體（NET）的一種外顯子限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）與氣質(zhì)性格量表中各維度之間的關(guān)系，但沒有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Samochowiec et al.，2001）。不過，另一項以朝鮮人為被試的研究表明，去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運體的T-182C基因多態(tài)性與氣質(zhì)性格量表的獎賞依賴維度存在顯著關(guān)聯(lián)（Ham，Choi，Lee，Kang，& Lee，2005）。有研究表明，在中國人被試中，αla腎上腺素受體基因（ADRAlA）和0c2a腎上腺素受體基因（ADRA2A）的多態(tài)性與三維人格問卷各維度之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Tsai，Wang，& Hong，2001）。而之前的另一項研究發(fā)現(xiàn)，ADRA2A的一種常見單核苷酸多態(tài)性與易怒性、敵對性和沖動性諸測量值之間的確存在某些關(guān)聯(lián)（comings et al.，2000）。關(guān)于去甲腎上腺素系統(tǒng)的諸候選基因與人格之間關(guān)系的研究，有待進一步加強。

4 總結(jié)與展望

行為遺傳學(xué)通過數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)兩條取徑對人格遺傳性問題進行了不同層次的詳細探索，取得了較為豐富的研究成果，推進了我們對人格遺傳程度和遺傳機制的深刻認識，也有利于促進人格研究的科學(xué)化。人格行為遺傳學(xué)研究的兩類取向各具優(yōu)勢和不足。數(shù)量遺傳學(xué)取向借助生態(tài)研究設(shè)計從宏觀上估計遺傳變異對人格差異的解釋程度，資料獲取經(jīng)濟簡單、技術(shù)要求低，并且結(jié)果解釋相對容易，但它無法確切地告訴我們究竟哪些基因或多態(tài)性導(dǎo)致了人格差異以及具體作用過程如何（Parens，2004），對研究設(shè)計和被試取樣的依賴性較強，況且面對遺傳與環(huán)境實際存在相關(guān)或交互作用的不爭事實，遺傳率的解釋意義往往遭到質(zhì)疑（Lerner，2011）。分子遺傳學(xué)取向擺脫了數(shù)量遺傳學(xué)取向存在的諸多不足，可以從DAN水平精確細微地探知造成人格障礙或差異的特定基因及其作用機制，但研究程序繁瑣復(fù)雜，對新興生物技術(shù)要求較高，在人格候選基因的選擇上帶有推測性，迄今為止尚未產(chǎn)生符合最初預(yù)期的可重復(fù)的實質(zhì)性人格研究成果（McClellan & King，2010）。除此之外，兩類研究取向還存在諸多共同的問題：一是受測量手段限制，對被試自陳報告依賴性高，往往會造成某些人格特質(zhì)在防衛(wèi)或偽裝心理作用下被隱藏；二是由于研究設(shè)計和技術(shù)、被試取樣、人格和基因自身復(fù)雜性以及環(huán)境與基因的交互作用等原因，研究結(jié)果的可重復(fù)性不高（Kim & Kim，2011）；三是受過去百余年消極心理學(xué)研究傳統(tǒng)的影響，所研究的對象主要是精神分裂癥、抑郁癥、多動癥等病理人群（張文新，王美萍，曹叢，2012），缺乏對健康人群積極人格品質(zhì)的遺傳研究；四是研究成果的現(xiàn)實利用率低，未能把研究所得成果及時有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實效益。

鑒于人格行為遺傳學(xué)研究所存在的諸多問題，未來研究應(yīng)特別注意以下五個方面：

（1）強調(diào)兩種研究取向的有機結(jié)合，在數(shù)量遺傳設(shè)計中加入對特定基因型的直接測量。這兩種研究取向各有優(yōu)缺，可以相互彌補，況且分子遺傳學(xué)的許多工作需用傳統(tǒng)數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計綜合考慮環(huán)境與遺傳因素來完成。未來研究可以在數(shù)量遺傳設(shè)計中加入對特定基因型的直接測量，例如，可以先用數(shù)量遺傳學(xué)方法確定某種人格特征是否具有遺傳性以及遺傳到什么程度，然后再用分子遺傳學(xué)方法從根本上細微探究影響人格的具體基因及其作用方式。

（2）注重多學(xué)科和多范式的有效整合。人格的行為遺傳學(xué)研究是一項綜合性很高的困難工作，涉及遺傳學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和社會學(xué)等多門學(xué)科，因此需要在更廣泛的視野下進行多學(xué)科的整合研究。人格的遺傳機制相當(dāng)復(fù)雜，靠單一研究工具（如自陳問卷）或研究范式很難獲得理想結(jié)果，今后應(yīng)在傳統(tǒng)研究范式的基礎(chǔ)上綜合采用腦成像、誘發(fā)電位、前脈沖抑制和計算機博弈模型等一些新的研究范式，從多個角度綜合考察和相互印證人格與基因的關(guān)系，從而彌補由自陳報告帶來的弊端，同時克服可重復(fù)性低的問題。

（3）擴大對健康人群積極人格品質(zhì)的研究。未來人格行為遺傳學(xué)研究不僅要研究病理人群的消極人格品質(zhì)，而且更要研究正常人群甚至超常人群的積極人格品質(zhì)，探究它們的遺傳性及分子作用機制，為積極人格品質(zhì)的培養(yǎng)提供遺傳學(xué)依據(jù)。

第8篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞：p21基因；甲基化；動脈粥樣硬化

動脈中膜血管平滑肌細胞（VSMC）發(fā)生增殖和遷移并轉(zhuǎn)化為泡沫細胞是動脈粥樣硬化（AS）形成過程中的核心事件。細胞周期是各種因素刺激細胞增殖的最后信號通路，p21是體內(nèi)最重要的細胞周期蛋白，可與幾乎每一個Cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合并使其失活，從而阻礙細胞進入增殖期。p21等在高膽固醇等促AS因子作用下表達下調(diào)，導(dǎo)致動脈平滑肌細胞增殖和遷移， 但在此過程中沒有發(fā)現(xiàn)p21基因的突變，從而使傳統(tǒng)遺傳學(xué)理論對此無法解釋。表觀遺傳學(xué)理論，尤其是DNA甲基化為解決AS等多基因遺傳疾病提供了新的思路。DNA甲基化不改變基因編碼序列，但啟動子區(qū)高甲基化將導(dǎo)致基因表達抑制和基因沉默。本課題觀察p21基因甲基化對泡沫細胞形成的影響，為闡明AS發(fā)病機制提供理論依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料 Gp Genome DNA修飾試劑盒購自Chmicon，PCR試劑盒購自賽百盛公司，四甲基偶氮唑鹽和二甲基壓砜購自Sigma公司，細胞培養(yǎng)基、小牛血清等購自Gibico。常規(guī)化學(xué)試劑為國產(chǎn)分析純試劑。

1.2方法

1.2.1人血管平滑肌細胞的培養(yǎng)：無菌取剖宮產(chǎn)胎兒臍動脈，剝?nèi)≈心ぐ促N塊法培養(yǎng)VSMC，取第3-5代用于實驗研究。實驗前以無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)12h使細胞處于靜止狀態(tài)。在無血清培養(yǎng)液中加入0.2%牛血清白蛋白，然后加入不同濃度OX-LDL刺激24h，未加刺激同時孵育24h細胞作為對照。

1.2.2氧化低密度脂蛋白的制備（ox-LDL）：采用非連續(xù)性密度梯度超速離心法分離提取LDL。新鮮人不抗凝血低速離心分離血清，用溴化鉀調(diào)節(jié)密度至1.3g/ml，4°C 50000r/min離心5h，收集LDL，PBS透析，超濾除菌后4°C保存。Lowry法定氮，采用硫酸銅誘導(dǎo)氧化修飾，置于PBS中透析24h后4°C保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 p21 基因甲基化檢測：采用甲基化特異性PCR法。飽和酚-氯仿法提取樣本DNA，取溶解的DNA樣本1ug，參照Gp Genome DNA修飾試劑盒（Chmicon公司）應(yīng)用亞硫酸鹽修飾，回收后提純行PCR反應(yīng)。p21甲基化特異引物上游序列為5′-TACGCGAGGTTTCGGGATCG-3′，下游序列 5′-AAAAACGACCCGCGCTCG-3′，擴增產(chǎn)物片段為133bp；p21非甲基化特異引物上游序列為5′-TATGTGAGGTTTTGGGATTGG-3′，下游序列 5′-AAAAACAACCCACACTCAACC-3′，擴增產(chǎn)物片段為133bp。引物由賽百盛生物公司合成。建立50μl反應(yīng)體系，內(nèi)含10×反應(yīng)緩沖5μl ，dNTP1μl，上下游引物各20pmol，Taq酶0.5單位，模板 DNA 5μL，雙蒸水補至50μl，覆蓋石蠟油，940C 5min 后，進入940C變性1 min ，670C復(fù)性1 min ，720C延伸1 min的循環(huán)，共35個循環(huán)，最后720C延伸5 min，產(chǎn)物行瓊脂糖凝膠電泳分離，拍照后掃描條帶，以同一樣本甲基化條帶與非甲基化條帶之比進行甲基化程度半定量。

1.2.4 細胞增殖活力檢測 MTT比色法。細胞棄去培養(yǎng)液，PBS洗滌，再加入20μL MTT工作液及200μL培養(yǎng)液，4h后吸去上清，每孔加入二甲基亞砜150μL，充分振蕩使結(jié)晶物融解，490mm波長在酶標儀上測定各孔光吸收值，以試驗孔OD均值/對照孔OD均值作為細胞增殖的相對活性。

1.2.5 泡沫細胞的半定量 細胞油紅"O"染色，拍照后利用圖像掃描儀根據(jù)細胞脂滴的面積進行細胞分類。細胞脂滴的面積小于細胞核的面積者記為"-"，面積等于或大于細胞核的面積記為"+"，即為泡沫細胞，每一塊玻片計數(shù)100個細胞，計算泡沫細胞的陽性率

1.3統(tǒng)計學(xué)分析 計量資料數(shù)據(jù)采用x±s表示，計數(shù)資料以百分比（%）表示，所有統(tǒng)計分析均在SPSS12.0軟件上進行。P

3討論

動脈粥樣硬化是嚴重危害人類健康的血管疾病，其發(fā)病機制復(fù)雜，迄今尚未闡明。血管平滑肌細胞的增殖和遷移受周期依賴激酶（CDK）和細胞周期蛋白共同作用而完成，尤其是G1期過渡到S期受周期蛋白依賴激酶抑制因子的調(diào)節(jié)。p21是體內(nèi)最重要的細胞周期蛋白，可與幾乎每一個Cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合并使其失活，從而阻礙細胞進入S期。在高膽固醇等促AS因子作用下， p21等抑制增殖因子表達降低，導(dǎo)致SMCs增殖和遷移，成為富含脂質(zhì)的泡沫細胞 [4]。

基因的甲基化是表觀遺傳學(xué)上對基因表達進行調(diào)控的一種常見機制，是最常見的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄后修飾方式，常常導(dǎo)致基因的表達抑制。DNA甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)下CpG 二核苷酸中胞嘧啶第5位碳原子加上一甲基基團，變成5-甲基胞嘧啶[3]。高度保守的管家基因啟動子區(qū)富含CpG 二核苷酸，啟動子區(qū)高甲基化導(dǎo)致基因表達抑制，使該基因沉默和失活[1]。

研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因的甲基化在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。對同型半胱氨酸（Hcy）的研究提示Hcy濃度升高會影響體內(nèi)許多物質(zhì)的甲基化過程，Hcy已被認為是獨立的致AS危險因子[3，8]。已知AS患者粥樣斑塊中雌激素受體α（ER2α） 基因的甲基化水平顯著增高；體外試驗結(jié)果證實Hcy可以促進VSMCs向泡沫細胞轉(zhuǎn)化，同時伴有ER2α甲基化增加，上述結(jié)果提示ER2α基因表達沉默與AS 形成間存在相關(guān)性[8，10]。對動脈粥樣硬化兔頸動脈斑塊p53基因檢測提示其甲基化程度明顯增高。

VSMCs的增殖和遷移是動脈粥樣硬化的主要病理特征之一，本研究結(jié)果表明ox-LDL可以通過影響DNA的甲基化修飾引起p21高甲基化，這可能是其促VSMCs增殖進而引起動脈粥樣硬化的重要機制。

參考文獻：

[1]Turunen MP， Aavik E， Herttuala S. Epigenetics and atherosclerosis[J]. Biochim Biophys Acta. 2009；1790（9）：886-891.

[2] Pons D， de Vries FR， van den Elsen PJ，et al.Epigenetic histone acetylation modifiers in vascular remodelling： new targets for therapy in cardiovascular disease[J]. Eur Heart J，2009，30（3）：266-277.

[3]Silvio Z， Marie WL，Gertrud L，et al.Nutrition and Aberrant DNA Methylation Patterns in Atherosclerosis： More than Just Hyperhomocysteinemia？ [J]. J Nutr，2005，135（1）： 5-8.

[4]Sedding DG， Trobs M， Reich F，et al. 3-Deazaadenosine Prevents Smooth Muscle Cell Proliferation and Neointima Formation by Interfering With Ras Signaling[J]. Circ Res，2009，104：1192-1200.

[5] Gertrud L， Linda A， Massimiliano L，et al.DNA Methylation Polymorphisms Precede Any Histological Sign of Atherosclerosis in Mice Lacking Apolipoprotein E[J]. J Biol Chem 2004，279，（28）： 29147-29154.

[6]Zhang K， Zhang R， Li X. Promoter methylation status of p15 and p21 genes in HPP-CFCs of bone marrow of patients with psoriasis[J]. Eur J Dermatol，2009，19 （2）： 141-146.

[7] John M， Nichola F， Victoria S，et al.Endogenous p53 Protects Vascular Smooth Muscle Cells From Apoptosis and Reduces Atherosclerosis in ApoE Knockout Mice[J].Circ Res，2005，96（6）：667-674.

[8] Huang Y， Zhi Y， Wang S. Hypermethylation of estrogen receptor-α gene in atheromatosis patients and its correlation with homocysteine[J]. Pathophysiology，2009，16 ：259-265.

第9篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

[關(guān)鍵詞] 5-氮雜-2'-脫氧胞苷；死亡相關(guān)蛋白激酶；胃癌；細胞增殖；細胞凋亡

[中圖分類號] R734.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2014）11（b）-0014-04

[Abstract] Ojective To explore the effects of DNA methylation inhibitor 5-Aza-2'-deoxycytidine （5-Aza-CdR） on the proliferation， apoptosis and the expression level of tumor suppressor gene DAPK in human gastric cancer cell line BGC803 cells. Methods BGC803 cells were treated with different concentrations of 5-Aza-CdR and divided into four groups， including control group， 5-Aza-CdR 1 μmol/L group，5-Aza-CdR 5 μmol/L group and 5-Aza-CdR 10 μmol/L group. Cell counting Kit-8 was employed to detect cell proliferation， cell apoptosis was measured by AnnexinⅤ/PI apoptosis detection kit， RT-PCR was applied to detect the DAPK mRNA expression. Results The proliferation of BGC803 cells was significantly inhibited in a dose-dependent manner compared with control group， after 5-Aza-CdR treatment， the apoptotic rates of cells increased significantly （P < 0.05）. The expression levels of DAPK mRNA was gradually increased in a time-dependent manner （P < 0.05）. Conclusion 5-Aza-CdR inhibited cells proliferation， promoted cells apoptosis and induced the expression of DAPK gene in BGC803 cells.

[Key words] 5-Aza-2'-deoxycytidine； Death-associated protein kinase； Gastric cancer； Cell proliferation； Cell apoptosis

胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，每年因胃癌死亡的人數(shù)位居癌癥死因第2位[1]。胃癌的發(fā)生發(fā)展是涉及多個基因的復(fù)雜過程，與抑癌基因的異常改變密切相關(guān)。腫瘤表觀遺傳學(xué)認為基因啟動子區(qū)CpG島甲基化是抑癌基因表達下調(diào)甚至失活的重要機制，但這種變化是可逆轉(zhuǎn)的，去甲基化藥物能夠逆轉(zhuǎn)抑癌基因啟動子甲基化狀態(tài)，恢復(fù)其正常表達[2]。死亡相關(guān)蛋白激酶（death-associated protein kinase，DAPK）是一種凋亡正向調(diào)節(jié)分子，可被腫瘤壞死因子α、神經(jīng)酰胺、細胞外基質(zhì)（ECM）存活信號和pl9AFR5等多種因子激活，進而誘導(dǎo)凋亡[3]。有研究表明在頭頸部腫瘤、胃癌、肺癌及膀胱癌等多種腫瘤細胞中，DAPK啟動子區(qū)域DNA高甲基化水平與該基因表達沉默有關(guān)[4-7]。Satoh等[8]發(fā)現(xiàn)15%的胃癌組織存在DAPK基因啟動子區(qū)CpG島甲基化。本文以人胃癌BGC803細胞株為研究對象，研究體外去甲基化藥物5-雜氮-2'脫氧胞苷（5-Aza-2'-deoxycytidine，5-Aza-CdR）對胃癌細胞株增殖、凋亡及細胞中DAPK基因的表達影響，為探討胃癌的發(fā)生發(fā)展機制及治療提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

BGC803細胞來源于中國醫(yī)科大學(xué)遺傳學(xué)教研室，5-Aza-CdR購自美國Sigma公司，CCK-8購自北京碧云天公司，RPMI1640培養(yǎng)基購自Gibco公司，總RNA提取試劑盒，RT-PCR試劑盒，GoTaq Master Mix購自美國Promega公司，AnnexinⅤ-FITC凋亡檢測試劑盒購自北京寶賽公司。

1.2 方法

1.2.1 細胞培養(yǎng)、分組及藥物處理 RPMI1640培養(yǎng)液（含10%小牛血清，100 μ/mL 青霉素，100 μ/mL鏈霉素）在37℃，5%CO2飽和濕度條件下培養(yǎng)BGC803細胞。培養(yǎng)至60%匯合度時，對照組使用不含5-Aza-CdR的普通完全培養(yǎng)液，實驗組分別為加入不同濃度5-Aza-CdR處理液分別記為5-Aza-CdR 1 μmol/L組、5-Aza-CdR 5 μmol/L組、5-Aza-CdR 10 μmol/L組，每隔24小時換液1次。

1.2.2 CCK-8檢測細胞增殖變化 將各組BGC803細胞按1500/孔接種96孔板，每組設(shè)3個復(fù)孔，每孔加入10 μL CCK-8溶液，在細胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育4 h，測定450 nm波長OD值，連測3 d，以時間為橫坐標，OD值為縱坐標繪制細胞增殖曲線。以上實驗重復(fù)3次。

1.2.3 AnnexinⅤ/PI雙染流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡率變化 細胞傳代24 h后，實驗組將5-Aza-CdR 10 μmol/L濃度配制的培養(yǎng)液加入培養(yǎng)瓶中，對照組換普通培養(yǎng)掖，每24小時換液1次。待72 h后分別回收細胞，制成單細胞懸液，再用PBS離心洗滌，調(diào)整待測細胞密度為1×106個/mL。取1 mL細胞，1000 r/min， 4℃離心10 min，棄上清液，加入PBS清洗細胞2次，將細胞重懸于100 μL結(jié)合緩沖液，加入5 μL AnnexinⅤ-FITC和10 μL PI輕輕混勻，避光室溫孵育15 min后，加入400 μL結(jié)合緩沖液，立即FCM檢測。

1.2.4 半定量RT-PCR 檢測各組細胞DAPK mRNA 表達變化 用總RNA提取試劑盒提取5-Aza-CdR 10 μmol/L組不同處理時間（0、24、48、72 h）的細胞內(nèi)RNA，用兩步法將RNA逆轉(zhuǎn)成cDNA后進行PCR實驗，DAPK引物序列為5'-GATAGAAATGTCCCCAAA-3'（上游）；5'-TCTTCTTTGGATCCTTGA-3'（下游），長度為343 bp。作為內(nèi)參的人β-actin引物序列為5'-CCAGATCATGTTTGAGACCT-3'（上游）；5'-TTGAAGGTAGTTTCGTGGAT-3'（下游），長度為480 bp。擴增反應(yīng)條件：95℃ 5 min變性，95℃復(fù)性30 s，55℃退火30 s，72℃延伸30 s，30個循環(huán)，72℃延伸10 min，4℃暫時保存。實驗重復(fù)3次。產(chǎn)物行1.2%瓊脂糖凝膠電泳，用凝膠成像系統(tǒng)（Tanon-2500 R）拍照及分析表達情況。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，正態(tài)分布計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 討論

DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的重要組成部分，指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下，在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共價鍵結(jié)合一個甲基基團。DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則使基因重新活化和表達。抑癌基因啟動子區(qū)域CpG島高度甲基化可導(dǎo)致相關(guān)基因表達沉默，從而直接參與、影響或調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，是癌癥發(fā)生的重要機制[9]。由于DNA甲基化修飾不涉及DNA序列改變，這種改變是可逆的。5-Aza-CdR是一種高效的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）抑制劑，它可與DNMT不可逆性結(jié)合，具有較強的去甲基化作用，恢復(fù)表觀遺傳學(xué)沉默的基因的表達水平，糾正腫瘤細胞的異常生物學(xué)特征[10-11]。目前5-Aza-CdR已在臨床急性粒細胞白血病的治療中得到較成功的應(yīng)用[12]。Wang等[13]報道，胃癌SGC7901和BGC823細胞經(jīng)5-Aza-CdR處理后，細胞增殖明顯受到抑制。本研究用不同濃度去甲基化藥物（5-Aza-CdR）處理胃癌細胞BGC803細胞72 h后，發(fā)現(xiàn)5-Aza-CdR能明顯抑制細胞的增殖。

本研究顯示，5-Aza-CdR對胃癌BGC803細胞具有誘導(dǎo)凋亡的作用。腫瘤細胞凋亡受眾多凋亡相關(guān)基因調(diào)控。DAPK是一種鈣調(diào)蛋白調(diào)節(jié)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，屬于細胞凋亡的正調(diào)控因子，廣泛參與多種途徑介導(dǎo)的細胞凋亡[14]。在多種腫瘤中已發(fā)現(xiàn)DAPK基因CpG島有不同程度的高甲基化，DAPK表達明顯受到抑制[15-16]。本研究發(fā)現(xiàn)胃癌BGC803細胞中DAPK mRNA表達水平很弱，使用10 μmol/L 5-Aza-CdR處理細胞后，可恢復(fù)DAPK mRNA表達并呈時間依賴性升高，并且基因的表達狀況與細胞的生長狀況平行。由此提示，5-Aza-CdR可能通過恢復(fù)DAPK基因CpG島的去甲基化水平，使基因恢復(fù)其轉(zhuǎn)錄活性，從而誘導(dǎo)其重新表達，發(fā)揮DAPK的腫瘤抑制作用。其具體甲基化的改變狀態(tài)尚需進一步研究。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)5-Aza-CdR抑制胃癌細胞BGC803增殖及誘導(dǎo)凋亡，可能與其去甲基化恢復(fù)DAPK基因表達及功能有關(guān)，這為胃癌的診斷及去甲基化治療提供了依據(jù)。

[參考文獻]

[1] 徐飚，王建明.胃癌流行病學(xué)研究[J].中華腫瘤防治雜志，2006，13（1）：1-7.

[2] Fukushige S，Horii A. DNA methylation in cancer：a gene silencing mechanism and the clinical potential of its biomarkers [J]. Tohuku J Exp Med，2013，229（3）：173-185.

[3] Raveh T，Dorguett G，Horwitz MS，et al. DAPKinase activates a pl9ARF/p53-mediated apoptotic check point to suppress oncogenic transformation [J]. Nat Cell Biol，2001，3（1）：1-7.

[4] Widschwendter A，Muller HM，F(xiàn)iegl H，et al. DNA methylation in serum and tumors of cervical cancer patients [J]. Clin Cancer Res，2004，10（2）：565-571.

[5] 肖述兵，萬金龍，彭碧華，等.胃癌中DAPK1表達及其與臨床病理因素的相關(guān)性研究[J].國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2012， 33（12）：1434-1437.

[6] Toyooka S，Toyooka KO，Miyajima K，et al. Epigenetic down-regulation of death-associated protein kinase in lung cancer [J]. Clin Cancer Res，2003，9（8）：3034-3041.

[7] 趙敏，李智，于永春，等.死亡相關(guān)蛋白激酶啟動子區(qū)甲基化狀態(tài)與膀腕癌的關(guān)系[J].同濟大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2006，27（3）：29-32.

[8] Satoh A，Toyota M，Itoh F，et al. DNA methylation and histone deacetylation associated with silencing DAP kinase gene expression in colorectal and gastric cancer [J]. Br J Cancer，2002，86（11）：1817-1823.

[9] Yan PS，Chen CM，Shi H，et al. Applications of CpG island microarrays for high-throughput analysis of DNA methylation [J]. J Nutr，2002，132（8）：S2430-S2434.

[10] Lindner DJ，Wu Y，Haney R，et al. Thrombospondin-1 expression in melanoma is blocked by methylation and targeted reversal by 5-Aza-deoxycytidine suppresses angiogenesis [J]. Matrix Biol，2013，32（2）：123-132.

[11] 吳芳，胡春宏.5-氮雜-2'-脫氧胞苷逆轉(zhuǎn)人非小細胞肺癌A549/DDP細胞對順鉑的耐藥性[J].中華腫瘤雜志，2011，33（5）：349-353.

[12] Zhang F，Dai X，Wang Y. 5-Aza-2'-deoxycytidine induced growth inhibition of leukemia cells through modulating endogenous cholesterol biosynthesis [J]. Mol Cell Proteomics，2012，11（7）：M111-M169.

[13] Wang HL，Wang XQ，Li Y，et al. Effects of 5-Aza-2'-deoxycitydine on proliferation of human gastric cancer cell lines and abnormal methylation of Apaf-1 gene [J]. Shi Jie Hua Ren Xiao Hua Za Zhi，2007，15（3）：221-227.

[14] Li C，Wang L，Su J，et al. mRNA expression and hypermethylation of tumor suppressor genes apoptosis protease activating factor-1 and death-associated protein kinase in oral squamous cell carcinoma [J]. Oncol Lett，2013，6（1）：280-286.

[15] 謝海，仇小強，余紅平，等.5-氮雜-2'-脫氧胞苷對人肝癌細胞株SMMC7721增殖及DAPKmRNA表達的影響[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2012，29（1）：13-16.