1、 第一節第一節 疾病與診斷疾病與診斷第三章 生物科學與健康一、疾病的常規診斷1 1、引起人類疾病的因素：、引起人類疾病的因素： 遺傳因素和環境因素遺傳因素和環境因素2 2、疾病的、疾病的常規診斷常規診斷黑箱方法黑箱方法內部影像或直接觀察內部影像或直接觀察特異性免疫反應特異性免疫反應遺傳咨詢遺傳咨詢現代輔助現代輔助診斷技術診斷技術（1）黑箱方法通過對人體通過對人體（2）現代輔助診斷技術內部影像：內部影像：X X射線成像、超聲波成像、計算機射線成像、超聲波成像、計算機 體層成像、核磁共振成像等技術體層成像、核磁共振成像等技術直接觀察：內窺鏡（胃鏡、腸鏡、腹腔鏡等）直接觀察：內窺鏡（胃鏡、腸鏡、腹腔

2、鏡等）特異性免疫反應：利用抗原與抗體的特異性特異性免疫反應：利用抗原與抗體的特異性 免疫獲得體內微小變化信息免疫獲得體內微小變化信息 的方法。的方法。（3）遺傳咨詢用于預測子代是否可能患有遺傳病用于預測子代是否可能患有遺傳病主要內容和步驟：主要內容和步驟：醫生對咨詢對象和有關的家庭成員進行身體檢查，醫生對咨詢對象和有關的家庭成員進行身體檢查， 并詳細了解家庭病史。在此基礎上作出診斷。并詳細了解家庭病史。在此基礎上作出診斷。分析遺傳病的傳遞方式，即判斷出是什么遺傳病。分析遺傳病的傳遞方式，即判斷出是什么遺傳病。 推算出后代的再發風險率。推算出后代的再發風險率。向咨詢對象提出防治的對策、方法和建議

3、。向咨詢對象提出防治的對策、方法和建議。書本頁遺傳咨詢案例書本頁遺傳咨詢案例二、疾病的基因診斷 惡性腫瘤的早期診斷？惡性腫瘤的早期診斷？ 愛滋病的早期診斷？愛滋病的早期診斷？ SARS疑似患者的快速診斷？疑似患者的快速診斷？從基因水平提供更早期、更加準確的診斷依據從基因水平提供更早期、更加準確的診斷依據1、基因診斷的概念基因診斷就是通過分子生物學的方法找到基因診斷就是通過分子生物學的方法找到待測樣品中特定的待測樣品中特定的DNADNA片段，然后對受測試片段，然后對受測試者作出是否患病的診斷。者作出是否患病的診斷。進行基因檢測要解決的二個關鍵問題：進行基因檢測要解決的二個關鍵問題：一是尋找到特定

4、的一是尋找到特定的DNA片段片段 二將特定的二將特定的DNA片段顯示出來片段顯示出來 基因檢測常用方法酶切法：利用特定限制性內切酶的酶切酶切法：利用特定限制性內切酶的酶切結果來判斷基因是否發生變化。結果來判斷基因是否發生變化。核酸分子雜交法：基因診斷的最基本的核酸分子雜交法：基因診斷的最基本的方法之一。方法之一。原理：原理：堿基互補配對原則（堿基互補配對原則（DNA分子雜交）分子雜交）2、基因診斷的原理工具：工具： 放射性同位素標記或熒光分子標記的放射性同位素標記或熒光分子標記的DNA分子探針分子探針基本作用：直接探查基因的序列和缺陷，基本作用：直接探查基因的序列和缺陷， 可找出致病的遺傳基因

5、。可找出致病的遺傳基因。基因診斷的原理探針的來源有探針的來源有3種：種：（1）來自基因組中有關的基因本身，稱為基因組探針；）來自基因組中有關的基因本身，稱為基因組探針；（2）從相應的基因轉錄獲得的從相應的基因轉錄獲得的mRNA，再通過逆轉錄得到的探再通過逆轉錄得到的探 針，稱為針，稱為cDNA探針。探針。（3）在體外人工合成的堿基數不多的與相應基因序列互補的）在體外人工合成的堿基數不多的與相應基因序列互補的DNA片段，稱為寡核苷酸探針（片段，稱為寡核苷酸探針（ASO探針）。探針）。 探針的標記：探針的標記： 為了確定探針是否與相應的基因組為了確定探針是否與相應的基因組DNA雜交，有必要對探針雜

6、交，有必要對探針加以標記，以便在結合部位獲得可識別的信號，通常采用加以標記，以便在結合部位獲得可識別的信號，通常采用放射放射性同位素性同位素32P標記探針的某種核苷酸標記探針的某種核苷酸磷酸基。磷酸基。 基因診斷的原理 當用一段已知基因的核酸序列作出探針，與當用一段已知基因的核酸序列作出探針，與變性后的單鏈基因組變性后的單鏈基因組DNA接觸時，如果兩者接觸時，如果兩者的堿基完全配對，它們即互補地結合成雙鏈，的堿基完全配對，它們即互補地結合成雙鏈，從而從而表明被測基因組表明被測基因組DNA中含有已知的基因中含有已知的基因序列。序列。3 3、ASOASO探針法探針法 以鐮刀型細胞貧血癥為例以鐮刀型

7、細胞貧血癥為例 診斷過程：診斷過程： 首先首先根據檢測基因的特定根據檢測基因的特定DNA序列人工合成兩種序列人工合成兩種特定的寡核苷酸分子。特定的寡核苷酸分子。 其次其次從羊水中獲得胎兒脫落細胞，再提取細胞內從羊水中獲得胎兒脫落細胞，再提取細胞內DNA并處理成單鏈并處理成單鏈DNA。 最后最后分別用能與正常序列互補的分別用能與正常序列互補的ASO探針和能與探針和能與突變序列互補的突變序列互補的ASO探針與膜上的探針與膜上的DNA片段進行片段進行分子雜交，通過洗脫，將沒有結合的分子雜交，通過洗脫，將沒有結合的ASO探針洗探針洗掉。掉。惡性腫瘤基因診斷過程惡性腫瘤基因診斷過程歸納：歸納：、構建基因

8、探針：利用、構建基因探針：利用已知致病基因的核酸序列已知致病基因的核酸序列 從惡性腫瘤基因診斷了解基因診斷的一般程序從惡性腫瘤基因診斷了解基因診斷的一般程序、獲取待測組織單鏈，進行擴增，、獲取待測組織單鏈，進行擴增， 熱處理后得到大量的熱處理后得到大量的單鏈單鏈、將單鏈、將單鏈轉到尼龍膜上，觀察轉到尼龍膜上，觀察基因探基因探 針和它能否進行雜交針和它能否進行雜交 結果：有雜交分子的說明待測組織中有結果：有雜交分子的說明待測組織中有 已知該致病基因的核酸序列已知該致病基因的核酸序列ASOASO探針法優點：探針法優點：靈敏度高、特異性強、靈敏度高、特異性強、 費用低。費用低。 缺點：缺點：一次只能

9、檢測一種基因。一次只能檢測一種基因。4 4、基因芯片、基因芯片 基因芯片概念基因芯片概念：基因芯片，也叫：基因芯片，也叫DNA芯片，芯片，是將大量特定序列的是將大量特定序列的DNA片段（分子探針）片段（分子探針）有序地固定在經過處理后的尼龍膜、玻璃片、有序地固定在經過處理后的尼龍膜、玻璃片、硅片等支持物上硅片等支持物上 ，從而能快速、準確地對大，從而能快速、準確地對大量量DNA分子序列進行測定和分析的一種類似分子序列進行測定和分析的一種類似電腦的芯片。電腦的芯片。 原理原理：利用堿基的互補配對原則：利用堿基的互補配對原則 （DNA分子雜交）分子雜交） 材料材料：分子探針，尼龍膜，玻璃片，硅片分

10、子探針，尼龍膜，玻璃片，硅片基因芯片 基因芯片 制作基因芯片的大致步驟：制作基因芯片的大致步驟：確定突變的基因確定突變的基因制作探針制作探針將將大量探針有序地固定在硅片等上。大量探針有序地固定在硅片等上。 診斷特點診斷特點: :可以用盡可能少的樣品和盡可以用盡可能少的樣品和盡可能少的檢測次數，檢測出多個病人可能少的檢測次數，檢測出多個病人或多種疾病，比普通的基因診斷效率或多種疾病，比普通的基因診斷效率更高更高 原因原因: :每個芯片的基面上都可劃分出數每個芯片的基面上都可劃分出數萬至數百萬個小區，基因芯片技術具萬至數百萬個小區，基因芯片技術具有無可比擬的高效、快速有無可比擬的高效、快速 基因診斷的應用 感染性疾病的病原診斷感染性疾病的病原診斷 結核病、柯薩奇結核病、柯薩奇B3病毒感染的心肌炎、乙型肝炎病毒病毒感染的心肌炎、乙型肝炎病毒（HBV）、）、丙型肝炎病毒（丙型肝炎病毒（HCV），），愛滋病等愛滋病等 各種腫瘤的生物學特性的判斷各種腫瘤的生物學特性的判斷 遺傳病的基因異常分析（包括產前診斷）遺傳病的基因異常分析（包括產前診斷） 器官