“证候-基因组”的方法学及家系虚寒证的代谢基因表达谱研究

摘要

人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来为中医证候的研究带来了新的机遇，如何实现“证候-基因组学”阐释是目前中医药研究的热点，本文旨在建立“证候-基因组”研究的方法学平台，研究家系虚寒证的差异基因表达谱。因此，本文系统整理了国外基因芯片文献，从理论的角度对基因芯片的实验流程和数据分析进行了系统的分析，为正确应用基因芯片技术提供理论平台。以OMIM数据库为基础，以中医整体观和天人相应观为指导思想，以现代医学模式为参照，建立中西医结合基因模糊分析系统，为“证候-基因表达谱”研究提供临床应用的信息挖掘平台。即从理论的角度对“证候-基因表达谱”进行方法学探讨。经过试验研究可以得出以下结论：1、建立了一套“证候-基因表达谱”的研究方法，无论从理论分析还是实证研究，“证候-基因表达谱”研究都具有可行性，关键在于典型病例的选择、准确的芯片实验和正确地应用数学方法。2、建立了一个中西医结合基因模糊分析系统，中西医结合基因模糊分析系统为中医证和西医病在基因表达层次上的结合提供了新思路。3、建立了一个家系虚寒证的代谢基因表达谱，直接、间接比较和以药测证3种实验方案均提示虚寒证以代谢基因异常表达为主体(分别占54.84％、70.73％和68.57％)，为进一步从新陈代谢相关功能基因研究探索了方向。4、建立了一个虚寒证的支持向量机判别模型，应用虚寒证的差异表达基因谱建立了虚寒证的支持向量机判别模型，并能对2例正常人的基因表达谱进行正确的判别，该模型的成功建立为“证候-基因表达谱”的临床应用研究开辟了新路。5、建立了一次虚寒证POU3F4等基因的临床验证，选择间接比较获得的16条代谢基因中的5条，应用RT-PCR、qPCR对差异表达基因进行了临床验证，初步论证了POU3F4基因的异常表达与虚寒证的关系，为虚寒证的深入研究铺垫了基础。

目录

论文说明：资助、缩略词

附图：论文图略

前言

1.“证候-基因组”的提出

1.1证候研究的重要性

1.2证候研究的现状

1.3证候研究的新方法-基因组

2.“证候-基因组”的理论基础

2.1整体观与人类基因组

2.2辨证论治与人类基因组

3.中西医比较与基因组学研究

4.“证候-基因基因表达谱”研究的困惑

4.1方法论的困惑

4.2实验重复性差的困惑

4.3面对海量数据的困惑

4.4临床应用的困惑

5.“证候—基因表达谱”的研究前瞻

附图：“证候-基因表达谱”的方法学研究示意图

上篇：方法平台——基因芯片及数理分析

1.基因芯片技术的发展史与原理

1.1基因芯片技术的发展历史

1.2基因芯片技术的原理

2.影响基因芯片实验设计的因素

2.1研究目的是实验设计的基础

2.2.基本的实验设计方案

2.3影响实验设计的因素

3.基因芯片实验的影响因素

3.1生物芯片的制作

3.2待检测样品制备

3.3 mRNA扩增技术

3.4探针标记技术

3.5基因芯片的杂交技术

3.6基因芯片扫描

3.7图像分析

4.基因芯片数据分析的影响因素

4.1数据分析的目的

4.2数据预处理

4.3数据分析

4.4.其它分析

4.5基因表达数据库的建立

4.6基因芯片数据分析软件

5.基因芯片数据的验证

6.讨论

6.1实验设计的选择

6.2芯片的设计与选择

6.3芯片重复

6.4基因芯片实验技术

6.5基因表达谱的数据分析

附图：中西医结合基因模糊分析系统思路图

中篇信息挖掘——中西医结合基因模糊分析系统

1.信息挖掘与生物信息学

2.信息挖掘与在线人类孟德尔遗传

2.1 0MIM的特点

2.2 0MIM的主要组成

2.3 0MIM的主要意义

3.中西医结合基因分析系统

3.1中西医结合基因分析系统的设想

3.2中西医结合基因分析数据库的建立

3.3中西医结合基因分析系统的功能

3.4中西医结合基因分析系统的模糊性

3.5中西医结合基因分析系统的意义

4.中西医结合基因分析系统的应用举例

5.讨论

5.1中西医结合基因模糊分析系统与系统生物学

5.2中西医结合基因模糊分析系统的临床应用

5.3中西医结合基因模糊分析系统的局限性

附图：家系虚寒证的差异基因表达谱研究示意图

下篇：代谢基因——一个家系虚寒证的生物学特征研究

1.病例的选择

1.1虚寒证辨证因子及等级量化标准的制定

1.2家系的选择

1.3治疗

1.4家系虚寒证筛选结果

2.基因芯片实验

2.1间接比较和以药测证

2.2直接比较

3.数据分析及信息挖掘

3.1间接比较的数据分析

3.2以药测证与疗效相关基因表达谱

3.3直接比较的信息挖掘

3.4三种实验方案的结果比较

4.虚寒证的判别分析

4.1建立支持向量机的判别模型

4.2判别分析

5.虚寒证差异表达基因的临床验证

5.1临床观察与样本的采集

5.2差异表达基因的RT-PCR分析

5.3实时定量PCR分析

6.讨论

6.1“证候-基因表达谱”的方法学分析

6.2虚寒证的基因表达谱分析

6.3多学科结合的利与弊

6.4虚寒证的判别分析及研究前瞻

6.5虚寒证的差异表达基因与临床验证

结语

参考文献

致谢

文献综述——证候的家系及客观化研究进展

摘要

前言

1.证候的家系研究

1.1家系证候的宏观症状调查

1.2家系证候的生理、生化研究

1.3家系证候的基因表达谱研究

2.寒证的研究进展

2.1寒证与植物神经

2.2寒证与能量代谢

2.3寒证的基因表达谱研究

3.肾虚证研究进展

3.1肾阳虚证与神经内分泌网络

3.2补肾生血与β-地中海贫血

3.3“肾为先天之本”与中医遗传学

4.血瘀证的研究进展

4.1血管内皮细胞功能

4.2血小板功能变化

5.脾虚证的研究进展

5.1脾虚证与消化系统关系的研究

5.2脾虚证与内分泌相关研究

5.3脾虚证与免疫相关研究

5.4脾虚证与生化相关研究

参考文献

附件1：虚寒证自评量表

附件2：虚寒证他评量表

附件3：公开发表的学术论文、专著及科研成果

附件4：声明