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篇（1）

中圖分類號：B842 文獻標識碼：A 文章編號：1006-026X（2014）01-0000-01

1.引言

以往英文詞匯記憶策略的研究，不外乎兩個出發點：―是以英文單詞的結構為出發點，一是以英文單詞的語境為出發點。以英文單詞的結構為出發點，英文詞匯的記憶策略大致包括；機械復述策略，漢字擬音策略，構詞解析策略和意義加工策略。以英文單詞的語境為出發點，英文詞匯的記憶策略主要包括語境法。

雖然漢字擬音策略、構詞解析策略、意義加工策略較機械記憶法在記憶效率上有很大提高，但歸根結底仍是一種外顯學習，即一種有意識的記憶，需要學生付出較多的注意力。在繁復的記憶任務面前，學生的學習積極性能保持多久呢？形成的表象或語句聯想雖然能啟動音義關系或形義關系，但這種關系能否保持得牢固和長久呢？

2.理論研究

內隱學習和外顯學習之間既有區別，也有著聯系。雖然在內隱學習研究的早期，人們從實驗邏輯上習慣于將內隱學習看作和外顯學習完全獨立的全新系統，但實驗室研究表明內隱學習和外顯學習在絕大多數情況下是混雜在―起的，有機結合的。大部分學習任務既包含了外顯學習，也包含了內隱學習。

就內隱和外顯學習的關系而言，研究表明了兩者的相互作用。其產生的內在機制是內隱學習的抽象性，外在條件是外顯學習的適時配合。由此推論，學習復雜任務時應先具備一個內隱知識基礎，然后再試圖建立外顯的任務模型。

內隱學習和外顯學習是兩個對立的概念，因此當內隱學習提出之后，早期研究者都更加注重內隱學習和外顯學習之間的區別，總希望通過純粹有效的分離手段論證內隱學習的絕對獨立性。就像Lewicki（1986）曾提出的，內隱獲得的知識完全獨立于外顯知識。Reber（1976）和Broadbent（1988）也強調兩種學習的獨立性。然而隨著內隱學習概念本身的不斷成熟和發展，研究者勢必要考慮到內隱和外顯兩種學習同時處在學習過程的大范疇下，更重要的是它們畢竟同時整合在同一個有機體――人類的適應行為中。因此，內隱學習和外顯學習不應只有區別而沒有聯系，它們之間的關系不可能絕對獨立，而應該是相對對立又有著相互作用的。

理解內隱學習和外顯學習之間存在的相互作用，不僅有助于我們從理論上更好地貼近人類學習過程的復雜本質，也同時具有實踐的意義。

3.實驗研究

3.1實驗設計

實驗設計：本實驗為2×2混合實驗設計。自變量為學習方式和材料難度。學習方式為被試間自變量，有外顯和內隱與外顯相結合兩個水平；材料難度為被試內自變量，有難度低和難度高兩個水平：因變量為被試記憶保持量，記憶保持量以自由回憶測試為主。

3.2被試

被試為武漢外語外事職業學院2011級的學生120人。所有被試都是自愿加入，實驗結束后可獲得本課程部分平時成績。把他們隨機分為A、B、C三組（每組40人），分別學習諧音記憶材料、會意記憶材料和詞根詞綴記憶材料；再將A、B、C組分別平均分為A1、A2組，Bl、B2組，C1、C2組（每組20人），作為外顯組和結合組。

3.3實驗材料

實驗使用的材料分為3類：一類為諧音記憶材料（漢字擬音材料）；―類為會意記憶材料（意義加工材料）；一類為詞綴記憶材料（構詞解析材料）。三類材料分為三個實驗，被試數量相同，分別同時進行。

實驗材料皆選自GRE詞匯表，且經過預實驗證聰該實驗材料對于被試來說皆為生詞。每份學習材料包括50個生詞，只計算中間40個生詞的回憶成績，前20個為較簡單的生詞，后20個為較難的生詞，隨機排列。

3.4實驗過程

實驗按照以下程序進行：告訴結合組被試他們要參加一個英語單詞記憶測試，他們會先看到一些有關該單詞拼寫的提示；然后他們會看到該單詞的助記聯想和該單詞中文意思的漢語拼音和顛倒詞。他們的任務是根據以上這些提示生成該單詞的正確拼寫及其中文意思。要求被試把答案寫在學習手冊上。被試每過10秒就必須翻頁。在所有刺激呈現完畢后，進行10分鐘的自由回憶測試；接著進行10分鐘的詞干線索回憶。最后，進行10分鐘的中文線索回憶，以詞干線索回憶中的詞干為線索，要求被試進行回想，將對應的中文意思寫出。告訴外顯組被試他們要參加一個英語單詞記憶測試，他們會看到英文單詞及其中文意思，他們也會看到一些有關該單詞的助記提示，比如與某詞諧音，像形等等，不要求被試自己生成單詞和中文意思；在所有刺激呈現完畢后，進行自由回憶。

3.5統計方法

用Excel對實驗數據進行統計處理。

4.實驗結果

4.1實驗數據統計

外顯組和結合組學習了諧音材料后，進行自由回憶測驗，回憶出一個完整英文拼寫得1分，回憶出一個中文得1分，能將相應的中文與莢文對應起來得1分。

4.2實驗結論

在自由回憶測試中，學習方式和材料難度的交互作用顯著。具體而言，學習難度高的材料；外顯與內隱相結合的學習方式與外顯的學習方式差別不大，外顯與內隱相結合的學習方式沒有體現出優勢；學習難度低的材料，外顯與內隱相結合的學習方式較外顯的學習方式效率高。

實驗證明內隱學習與外顯學習相結合的學習方式是一種高效的單詞學習方式。

參考文獻：

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20世紀末，隨著以“中華文化為母語的音樂教育”①口號的提出，越來越多的學者開始把關注點放在對中國傳統音樂文化自身的繼承與發展上面。而少數民族地區因其獨特的人文風情，擁有著豐富的民族音樂文化資源，這些已然成為少數民族地區學校音樂教育的關注點，但是少數民族地區一般都是經濟欠發達的貧困地區，教育資源相對貧乏，尤其是在音樂教育方面，普遍存在著師資力量薄弱、教學設施匱乏、教育理念落后等現象。

一、當前少數民族地區學校音樂教育的現狀

由于經濟欠發達，桑植地區現今仍屬處于國家標準之下的貧困縣范疇。由此，在學校音樂教育中所體現出的問題尤為突出。

（一）教學資源極度缺乏仍舊是制約學校音樂教育發展的重要因素

教師隊伍薄弱。教師是課堂教學活動的引導者、參與者，是音樂教學中不可缺少的部分。然而在桑植一些偏遠的“老、少、邊、窮”地區，音樂教師的缺乏仍是制約其學校音樂教育發展的重要因素。相較于桑植縣城鎮地區的音樂教育而言，位于桑植縣偏遠的鄉村地區，音樂教師的缺乏是存在的普遍現象。尤其是在一些偏僻的鄉村學校，音樂教師的崗位常常處于缺乏的狀態，甚至一些學校根本就沒有專職的音樂教師，音樂課一般由文化課老師兼任，這種狀況，嚴重制約了音樂教育的良好開展。

教學設備匱乏。教學設施包括專門的音樂教室，多媒體設備，各種樂器，輔助實施設施及教材等。其中，最主要的是器材。音樂器材的演繹，是音樂的重要表達形式，因而教學設備對于音樂文化的有效傳播起著十分重要的作用；同時，隨著互聯網時代的到來，多媒體教學在現今社會已然成為了不可或缺的一種教學手段，利用多媒體創設情境，讓學生身臨其境的感受音樂并融入到音樂學習的文化語境之中去，可以有利于學生更好的理解音樂文化。而桑植地區除了極少數城鎮學校配置了音樂教學所必備的相應設備之外，大部分學校連音樂課所必需的基礎設施都沒有，甚至于在一些鄉村小學，每位同學一本音樂課本都是不具備的，這對于學生來說，是多么的可悲！

（二）落后的教學理念是制約當前學校音樂教育發展的主要因素

首先，應試教育背景下忽視了音樂教育的價值。音樂教育對學生健全人格的塑造，創造力思維能力的培養以及自信心的樹立等方面有著其它學科所不能替代的作用。但在現行應試教育的背景下，在大多數老師以及家長的思想觀念中，音樂課是可有可無的。特別是在“老少邊窮”地區的學校這種情況尤為突出。為了在中考、高考中能夠取得好成績，音樂課時被大量占用的現象實屬常見。一些教師認為對于身處于偏遠地區的學生而言，應該把更多的時間用在文化課的學習上面，只有學好文化課，在考試中取得好成績，考出高分數才是學習的唯一目標。

其次，音樂課缺乏以文化理解為目標的教學范式。長期以來，學校的音樂教學過程仍舊以教授音樂基礎知識和音樂基本技能的“雙基”為音樂教學主要目標，甚至是唯一目標。而音樂課的教學模式則為老師給學生教唱一首歌曲，學生通過對音符的學習而學會了該首歌曲，音樂課的任務就算是完成了。而學生對于歌曲所要表達的內容是什么、歌曲背后所蘊含著什么樣的文化全然不知。這種缺少文化背景的音樂教學，實際很難達到音樂教育的目的，也不可能讓學生真正懂得音樂的內涵。

再者，刻板的教學方式是對音樂教育錯誤認識的直接體現。許多老師、家長乃至于學生，都沒有充分認識到音樂教育的重要性，沒有將之作為一門重要的學科來對待，使得音樂課成為了“純玩課”、“休閑課”、“應付課”、“教唱課”。在桑植縣偏遠的鄉村學校，此種情況尤為突出，音樂課的上課方式為老師教唱一首歌曲，在教唱的過程中，老師先唱一句，學生緊跟著學唱一句，由此刻板循環，直至學生學會為止。整堂課下來，學生猶如“復讀機”一樣，只知道一句一句的重復老師所唱，一味的機械式的被動學習，而沒有充分的發揮自己的主觀能動性，其主體地位沒有得到實現。

二、少數民族地區學校音樂教育的發展方向

基于以上現象，筆者認為，邊遠落后少數民族地區的音樂教育，在發展中應當著重從以下幾方面入手。

（一）樹立正確的教育思想，重視音樂教育

音樂是與生命、生活息息相關的一種藝術形式，是生命意志的直接表現。音樂生于人心，與人的情感聯系非常緊密?！胺惨粽?，生人心者也。情動于中，故形于聲。聲成文，謂之音。”②人的所思所想，喜怒哀樂，素質修養，都會通過音樂表現出來。因而音樂本身就是人類生活的重要組成部分，沒有哪一個民族不熱愛。再者言之，“致樂以治心者也?！雹垡魳肥巧鐣钪凶顝V泛又最容易為人們接受的文化形態，也是提高生活質量最直接、最有效的手段，對人的思想、人格、情趣等各方面健康成長具有重要意義，必然成為育德啟智和調節情感，提高素質的重要工具。

（二）創辦特色教學，將民族音樂納入到音樂教育之中

近年來，在重視、發揚和傳承傳統文化的時代背景中，音樂界“以中華文化為母語”的音樂教育理念，呼吁重視中華傳統音樂文化，使學生在學習音樂的同時能夠理解其所蘊含的文化，理解音樂文化成為了音樂學習的一個重要方面。筆者認為，落實這一理念，關鍵在于兩個方面：一是堅持傳統樂教理論，堅守人格培育、美化生活的方向。今天我們的音樂教育，就應當采用優良的音樂資源引導教育學生，接受高尚，擁抱正能量，最終走向幸福美好的前景；二是抓住民族音樂的靈魂，將音樂教育扎根于民族傳統文化的沃土之中，中華民族幾千年的文化當中，不乏豐富的音樂理論和音樂教育理論，擁有眾多令世界驚嘆的音樂表現形式。

（三）將學校作為保護、傳承和弘揚本地音樂文化的主渠道

少數民族是擅長歌舞的民族，其獨特的民俗風情孕育著多姿多彩的音樂文化，桑植縣是一個少數民族聚居地區，孕育出了桑植民歌、土家族擺手舞、白族仗鼓舞等多種民間藝術形態，但是現今隨著大量年輕人離開村寨外出打工，民族文化難以為繼，大多數傳承模式都是靠個別年逾古稀的傳承人帶幾個親傳弟子，無法大面積保留和規?；瘋鞒?，使得一些文化遺產瀕臨滅絕。因此，將本地特色的音樂文化遺產的保護傳承與學校音樂教育相結合，以學校為依托，利用學校音樂教育來發掘傳承本地音樂文化，使學校成為其宣傳、保護、傳承的主渠道，對于保護本地音樂文化是一種行之有效的方式。

現今，隨著多元文化背景下的文化沖擊，越來越多的學者開始把注意力聚焦在對中國自身傳統文化的繼承與發展方面，保護好、發展好本地的特色文化成為大家普遍關注的問題，學校作為文化傳播的主要途徑，理應承擔起傳承民族音樂文化的重任。但是由于受到種種條件的制約，致使現今大多數少數民族地區的學校音樂教育狀況都不容樂觀，無論是教學資源，還是教學理念，都存在一定的問題，這就需要切實下大力去改善，一方面地方政府應當加大對少數民族地區學?；A設施的投入，另一方面組建專門的民族音樂師資隊伍，更新教育理念，賦予學校研究、傳承和保護地方民族音樂文化遺產的責任。由此，不但可以發展少數民族地區的學校音樂教育，體現少數民族地區學校音樂教育的鮮明特色，且通過學校音樂教育的方式來保護和開發本地的音樂文化，從而拓寬了保護傳承的渠道，使得少數民族地區的民間音樂文化得以更好的保護與傳承。

注釋：

①關新.《中華文化為母語的音樂在京研討會紀要》，《中國音樂》，1996.2

②王書良等：《論語?秦伯》中國文化精華全集哲學卷，北京：中國國際廣播出版社，1992：83.

③《禮記?樂記》，北京：北京華文出版社，2009：331.

參考文獻：

[1]謝嘉幸，郁文武.音樂教育與教學法[M].北京：高等教育出版社，2006.

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關鍵詞:地中海貧血;多重PCR;篩查

Investigation into the methods of screening thalassemia gene in LI Nationality population in Hainan.

Abstract:Objective To find a method that can be used for massively screening of thalassemia gene Li Nationality community. Methods Multiplex-PCR was used for screeningβ-thalassemia carriersβ°CD41/42）and theα 2 gene deficient carriers in a sin-gle reaction. Results Out of the1207Li Nationality samples123thalassemia carriers（accounted for10%）and212completeα 2 gene deficient carriers（including3HbH disease patients）were detected. Conclusion The method is suitable for scredning tha-lassemia gene carriers in Li Nationality population.

Key words:Thalassemia;Multiplex-PCR;Screening

地中海貧血是我國南方常見的一種遺傳性血液病，其共同特點是由于珠蛋白基因缺失或缺陷使血紅蛋白中珠蛋白鏈合成受抑制，導致血紅蛋白成分組成結構發生改變，臨床上以慢性進行性溶血性貧血為主要表現，輕型可無或僅有輕度貧血，重者有嚴重貧血、肝脾腫大、生長發育落后及骨骼改變等，目前除干細胞移植外尚無其他有效的根治方法。重癥患兒需輸血以維持生命，大部分患兒因輸血并發癥或嚴重貧血死于成年之前，嚴重影響家庭和兒童生活質量。海南是地中海貧血高發區，尤其在黎族人群中β-地貧的發生率高達6%～8% ［1］，且95%以上為β°CD41/42（-TCTT）突變。α-地貧基因攜帶率55.1% ［2］ ，以缺失型多見，而無論α 3.7 或α 4.2 的缺失都與α 2 基因有關，根據這些特點，設計一種在群中以篩查β°CD41/42（-TCTT）及α 2 基因為目的多重PCR技術，為海南省黎族人群優生工作提供簡易可行的實驗方法。

1 材料與方法

1.1 樣品來源 在海南6個縣、市五個支系黎族人口選擇并簽署知情同意書的1207人（其中陵水縣343例、白沙縣265例、通什148例、保亭縣343例、東方縣149例、樂東縣144例），各取外周血0.1ml，置于含EDTA10μl在抗凝管中混勻。

1.2 群體篩查 每例標本各取抗凝血10μl用于血紅蛋白電泳和紅細胞脆性試驗（按本科室常用方法）。

1.3 DNA提取 取0.1ml抗凝血分離白細胞，按常規方法用chelex-100提取DNA樣品 ［3］ 。

1.4 PCR擴增

1.4.1 引物設計 P 1 Gen Bank HumHBA 4 編號7369-7388 5 -GCTGACCTCCAAATACCGTT-3 P 2 Gen Bank HumHBA 4 編號7548-7525 5 -CCATTGTTGGCACATTCCGGGACA-3P 3 Gen Bank HumHBGL 3 編號387-413 5 -TCTACCCTTGGACCCAGAGGTTGA-3P 4 Gen Bank HumBGL 3 編號665-643 5 -TCCTATGACATGAACTTAACCAT-3P 5 Gen Bank HumBGL 3 編號1055-1074 5 -GTGTACACATATTGACCAAA-3 P 6 Gen Bank HumBGL 3 編號1477-1457 5 -AGCACACAGACCAGCACGTT-3

其中P 1 -P 2 為擴增α 2 基因引物對，擴增片段為180bp，P 3 -P 4 為擴增β°CD41/42（-TCTT）引物對，擴增片段為275bp，P 5 -P 6 為擴增正常β-鏈基因引物對，作為本試驗的內對照物，擴增片段長度423bp。

1.4.2 試劑配制 P 1 -P 2 各3.0μl、P 3 -P 4 各3.0μl、P 5 -P 6 各4.0μl;10mM dNTP10μl;10×Buffer（MBI）50μl;25mMMgCl 2 50μl;雙蒸水300μl;配成反應混合液，每管分裝20μl。

1.4.3 反應條件 取試劑20μl，樣品3μl，加入MBIE1.0U/μl配劑反應混合液94℃預熱5min，然后94℃30s，55℃40s，72℃45s，32個循環后，72℃5min延伸。

2 結果

經2%瓊脂糖凝膠電泳后，結果顯示正常者只出現兩條區帶一為α 2 基因的180bp區帶;一為作為實驗正常對照的β基因的423bp大小的區帶。若180bp帶缺失為α-地 2 純合子;出現275bp為β°CD41/42的雜合子。見圖1。

圖1 地中海貧血α 2 全缺和β°CD41/42復合體PCR擴增電泳圖（略）

1:α 2 全缺;2、4:正常;3:β41/42雜合子;5、6:α 2 全缺及β41/42復合體

在1207例樣品中檢出β°CD41/42（-TCTT）攜帶者123例，占10%;檢出α 2 基因全缺212例，占17.6%（其中HbH病例3例），至于是否左側或右側缺失再作進一步分析（另文討論）。

3 討論

地中海貧血在東南亞及我國南方發病率非常高，由于不同程度的α珠蛋白基因缺失使其表型各異，臨床表現不同，單個或二個α基因的缺失在臨床上癥狀輕微甚至無任何臨床癥狀及血象改變，故易被漏診。由于中國人中常見的缺失型地貧--α 3.7 、--α 4.2 和-- sea 均與α 2 基因有關 ［2］ ，因此對α 2 基因進行篩查，可檢出缺失型HbH、及左側或右側缺失型的α-地 2 基因的攜帶者，本方法雖能檢出α-地 2 基因的純合子，結合電泳圖譜可檢出缺失型HbH患者，但如進一步確診尚須鑒定左側抑或右側缺失;且本方法雖然未能檢出約5%除基因型為β°CD41/42以外的β-地貧，但可借助Hb電泳、紅細胞脆性試驗及HbA 2 定量，對疑似β-地貧患者進一步做斑點雜交法進行確診。本篩查法簡便、可靠、經濟易行，用時可采用快速法提取DNA，可在3～4h內得到結果。因此本法適用于β°CD41/42及α-地 2 高發區人群基因篩查;對于重型地貧的預防，提高人口素質有重要的意義。

參考文獻

［1］陳洛夫，黃冬愛，文平中，等.95例黎族人地中海貧血基因類型分析［J］.海南大學學報自然科學版，1993，11（2）:47～49.

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1土壤宏基因文庫的構建

關于土壤宏基因組學技術的構建已有許多研究報道，文庫的構建需要足夠高質量的DNA，由于土壤微生物往往會與土壤其他組分緊密結合，這就增加了提取土壤DNA的難度。常用的方法包括直接提取法和間接提取法。直接提取法是將樣品直接懸浮在裂解緩沖液中處理，使其釋放DNA，繼而抽提純化；間接提取法是首先去除土壤等雜質，通過不同的離心速度從土壤中分離出細胞，然后對細胞進行抽提。直接提取法提取的DN段較小（1~50kb），提取率高，操作簡單；間接提取法提取的片斷較大（20~500kb），純度高，但操作繁瑣，有些微生物在分離過程中會丟失。

根據插入片斷大小，可以把基因文庫分成2類：質粒載體的小片段插入（小于15kb）和柯斯質粒（15~40kb）或BAC（細菌人工染色體）（超過40kb）載體的大片段插入。大腸桿菌（Escherichiacoli）是表達土壤細菌基因或基因簇的通用宿主，穿梭載體或BAC文庫可將大腸桿菌包含的文庫信息轉移至其他宿主如鏈霉菌或假單胞菌。

載體系統的選擇取決于所提取土壤DNA的質量及研究目的，包括欲插入目的片段的大小、所需要的載體拷貝數、使用的宿主以及篩選方法等。如對腐殖質含量較高或剪切較嚴重的DNA樣品適宜構建質粒文庫，小片段的文庫適用于篩選新的與代謝相關的單基因或小操縱子；而對于含較大基因簇或大片段的DNA樣品則需要構建大片段和大容量的載體文庫。Rondon直接把環境DNA克隆到低拷貝BAC載體，以大腸桿菌作為宿主構建了含100Mbp的小文庫（SL1），并從這個文庫中檢測到DNA酶、脂肪酶、淀粉水解酶的活性。

2土壤宏基因組文庫的篩選

宏基因文庫的篩選主要有功能驅動篩選、化合物結構水平的篩選、序列驅動篩選，底物誘導基因表達篩選。功能驅動篩選是根據重組克隆產生的新活性進行篩選，在工業上有很多重要的酶就是用這種方法發現的。其主要缺點是要在寄主中進行功能表達，造成篩選工作量大，效率低?；衔锝Y構水平的篩選是根據不同結構的物質在色譜中有不同的峰值，通過比較轉入和未轉入外源基因的宿主細胞或發酵液抽提物的色譜圖篩選產生新結構化合物的克隆子。此方法工作量大，費用高。序列驅動篩選是不依賴重組基因在宿主中表達來篩選，而是根據已知功能的基因序列設計探針或PCR引物，通過雜交進行篩選具有目標序列的克隆子。底物誘導基因表達篩選是利用底物誘導克隆子分解代謝基因進行篩選，這種方法已經成功的從宏基因中篩選出芳烴化合物誘導的基因。國內外的資料顯示這4種篩選方法可以篩選到所需要的物質，但篩選效率低，費用高。

3土壤宏基因組研究現狀

利用宏基因組學的技術，科研人員篩選到了許多功能基因，加拿大TerraGenDiscover公司最先在以鏈霉菌為宿主的宏基因組文庫中篩選到了具有抗菌活性的5種新的小分子物質TerragineA、B、C、D、E；Courtois等利用柯斯載體構建了含5000個克隆子的環境基因組文庫，采用PCR序列分析的方法，篩選出編碼聚酮合成酶的新基因，同時采用HPLC技術發現了脂肪二烯醇中2種新的化合物，兩者互為同分異構體；Yun等選用pUC19為克隆載體構建大腸桿菌基因組文庫，利用活性篩選方法，從30000個重組子中篩選出1個含淀粉酶基因（amyM）的克隆子。

2005年，LimHK等以枯草芽孢桿菌為宿主，建立了森林土壤的宏基因組文庫，篩選到2個具有抗菌活性的克隆，對其結構進行分析，得出其中一個為產紅素的靛玉紅，另一個為產藍素的靛藍，是靛玉紅的異構體。2006年，VogetS等首次研究了從土壤宏基因組文庫中篩選到的一種纖維素酶的性質，證實了其具有較廣的pH值和溫度適應范圍，并且在較高的鹽度時也具有活性，具有工業應用價值。

4土壤宏基因組學的技術局限性

總DNA提取技術尚存在一定的限制，土壤環境中，由于微生物與土壤顆粒緊密結合的特性以及腐殖酸等抑制性物質存在等原因，從中難以獲得適于構建宏基因組文庫的高分子量DNA。Bertrand等采用間接提取法，通過Nycodenz梯度離心，所回收的土壤DN段大小己能達到400kbp，但至今基于原位裂解獲得>100kbp土壤DNA的提取技術尚未突破，運用原位裂解法構建更大片段環境宏基因組文庫（現有的土壤宏基因組文庫中，平均插人片段最大為44.5kb）仍是一個難點。不可避免地，環境宏基因組文庫所包含微生物基因組信息的偏差將直接導致“基因遺漏”現象發生，如海洋中普遍存在的微生物固氮基因，卻在測序量高達1.6Gbp的馬尾藻海水宏基因組文庫中被遺漏，表明僅運用宏基因組學技術同樣會忽略部分的微生物資源。

篇（5）

人類基因組計劃的成功實施與完成標志著基因組學的誕生,她是一門新興起的生命科學邊緣學科。以人類基因組測序完成為標志,基因組生物學的研究重點由結構基因組學轉向以蛋白質組學為重要研究領域之一的功能基因組學?；蚪M學與蛋白質組學研究的實施與發展又孕育了生物信息學這一新興交叉學科的產生與發展?；蚪M學、蛋白質組學、生物信息學是基因組生物學的非常重要的研究領域,它們的發展息息相關,相輔相成,且與人類起源、疾病(如癌癥、肌營養不良癥、家族遺傳病等)預測診斷治療、新藥物新疫苗開發、生物武器鑒定、長壽與衰老死亡等許多方面有著重要關系,成為當今生命科學的熱點與前沿。廣義上,基因組學包含了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、生物信息學等方面的內容。因此,該課程是一門生物學前沿課程和交叉課程,對于豐富生物技術等相關專業學生知識面,完善知識結構和提高創新能力都有著重要影響。我就近幾年來關于基因組學的教學實踐談幾點體會,并對革新課堂教學模式進行了初步嘗試。

一、教材

教材是一門課程的主要教學參考書,是確保教學過程系統性、規范性的關鍵,對教學效果有重要影響。基因組學是一門新興起的生命科學邊緣學科,我國許多高校的生物技術等相關專業課程設置中都將其設為專業限選課或選修課,如華中農業大學、天津醫科大學、重慶郵電大學等。本課程也是我校生物技術專業的一門專業限選課。在考察了有關基因組研究的眾多參考資料和兄弟院校的開課實際后,我們選了結構體系比較完整、內容深淺適宜、覆蓋面較全的復旦大學楊金水編著的《基因組學(第二版)》(高等教育出版社,2007年)為主要教材。此外,選用了袁建剛等翻譯的、BrownTA編著的《基因組2》(科學出版社,2006年)及其英文版原著Genomes2(BIOS Scientific Publishers Ltd)為重要參考教材。中英文對應的參考教材的使用更方便了學生對專業名詞的理解和把握,有助于學生對專業英文文獻的查閱和利用,便于跟蹤學科前沿,擴充知識面,豐富學生視野。

二、教學內容

基因組學是從整體上對生物基因組中所有DNA進行測序、拼裝和序列分析的一門科學,其研究對象涉及包括原核生物和真核生物在內的所有生命體?；蚪M測序的前提是進行基因組作圖,包括遺傳圖譜、物理圖譜、轉錄本圖譜制作。測序后核苷酸序列分析主要是進行序列闡釋,包括基因預測、各種類型重復序列鑒定與功能性MicroRNA的預測,等等。最后是進行各種功能性元件如基因、MicroRNA等功能分析。因此,基因組學的主要教學內容包括基因組的基本結構及組成,遺傳圖譜與物理圖譜制作,基因組測序,基因組序列解讀,基因組內基因的表達和調控,染色質的結構與基因表達調控,基因組活性的調控,不同生物基因組比較序列分析,基因組進化,等等,并結合當今基因組學研究的前沿進行有選擇性的、重點的專題介紹,使學生不但能系統學習基因組學的必備知識,而且能對本學科發展方向及目前重大研究與突破有所了解,以豐富學生的相關知識并拓寬學生的知識面,為今后的就業與創業打下良好的基礎。

三、教學方法

近年來我國多數高校本科各專業培養方案普遍采取的是多課程、少學時的模式,使多數課程學時嚴重不足[1-2]。就基因組學課程來講,多數內容是生命科學研究的前沿與熱點,而且對于多數本科生來說不容易理解和接受,這客觀上需增加學時進行詳細闡述。一方面教學大綱規定的學時嚴重不足,而另一方面教學實踐上又確實需要增加學時來完成“解惑”的任務,怎樣解決這一棘手的矛盾呢?這就需要根據學生已經學過的相關課程,對課程內容進行精選而且課程骨架知識體系又不被破壞,制定詳細的教學計劃,講課方法根據內容進行有針對性選取,教學手段以多媒體輔助教學為主,并輔以必要的板書。

我在講課實踐中采取的是重點內容(如基因組作圖與測序、功能基因組學中的表觀遺傳學部分、基因組進化中的端粒復制與基因組穩定性及基因組進化的機制與模式等)以講授法為主,特別重要的知識點上輔以啟示法、討論法教學,如在講到表觀遺傳學的座位控制區LCR(Locus Control Region)功能的內容時,我設計了圖片(圖1、2),在講解時PPT演示按圖1、2所示分步驟一一顯示的,之后進行討論,最后推而廣之――研究一段待測DNA的功能時大都可以采取類似的方法。這樣邊講解、邊啟示、邊討論,最后讓學生自己總結出共性的東西的綜合教學法,極大地提高了學生課堂參與的積極性、主動性和創造性,取得了很好的教學效果。期末,學生的成績較好,而且學生對教學效果評價很高,達到優秀等次。

對于基因組學課程和分子生物學、生物化學等相關課程相交叉的內容,則以提問法為主要講課手段,以將知識點前后貫通為主要目標進行教學,并適當加快教學進度。對于一些次要的、擴充性內容則以課堂講授法為主,點到為止,但要求學生課下自讀。對于一些最近發展起來的新技術、新方法、新領域,則以專題的形式進行教學,以1―4學時的時間為宜,并以國內外權威期刊雜志如《科學通報》、《中國農業科學》、Nature、Science、PNAS、Plant Cell等近幾年尤其是近2年刊登的相關文章主要教學參考資料,確保專題教學的新穎性、權威性。

四、教學模式

教學模式是圍繞教學目標在一定的教育思想指導下形成的相對穩定的教學范型,是人們在長期的教學實踐中不斷總結、改進而逐步形成的,對教學效果有著重要影響。[3]近些年來,隨著新的教育教學思想不斷涌現,以及人們對教育教學認識的不斷深化,許多新的教學模式產生了,如愉快教學模式、自學輔導教學模式、探究研討教學模式、主體性教學模式等。[4]雖然這些教學模式體現了新時期素質教育的要求,但仍拘泥于固定場所的課堂教學模式。

1969年,美國的神經病學教授Barrows在加拿大的McMaster大學創立了PBL教學模式,即以問題為學習基礎(Problem-Based Learning,PBL)的教學模式[5]。PBL教學模式以具體疾病為基礎,緊密結合臨床實踐,提倡以學生為中心、教師為引導的小組討論式教學。其核心問題由多學科教學人員和相關臨床專科人員共同設計,建立完善的學習模塊,制定出某一病例的PBL手冊,提供給各討論小組。根據討論的問題與學習深度的不同將教學分為初級、中級、高級三個水平,初級水平的病例為模擬的標準病人(Standard Patient,SP),中高級的病例則為真實病人(Real Patient,RP)。在教室或醫院,由教師、學生、模擬病人(或真實病人)組成學習的虛擬或真實場景,進行三段討論式教學,即提出問題,討論自學建立假設,討論自學解疑,論證假設。每一模塊學習結束后進行測試、考核,最后進行總評。不難看出,與傳統的知識傳授型教學模式相比,PBL教學模式調動了學生主動學習的積極性,有利于提高學生的表達能力、溝通技巧和人際交流能力;有利于培養學生團隊精神和協作能力;有利于培養學生的臨床思維;PBL教學模式使實用性知識的傳授更加得到重視;由于評估體系科學,能準確評估教學效果。目前,該教學模式已被世界上許多大學的醫學專業教育所廣泛采納。

受該教學模式啟發,我認為基因組學少部分教學內容可以進行專題討論式教學模式探討。具體來講,就是首先與相關教師一塊兒設計每一個專題的核心問題,并提出應達到的目標要求,帶到課堂讓學生討論、發表意見,確定問題;之后,學生通過利用圖書館、網絡、知識講座等進行自學解疑,整理并寫出問題的解決方法,再進行課堂交流、討論;最后,通過討論進行歸納總結。當通過課堂討論提出核心問題之后,學生甚至可以分組到相關實驗室參觀學習,有條件的可以讓學生參與部分科研工作,這樣既可以讓學生將理論與實踐相結合,直接接觸前沿課題研究實際,又可以減輕教師科研中一些簡單的重復性勞動,提高科研設備的使用率。

五、結語

基因組學是伴隨著人類基因組計劃而誕生的一門新興學科,是當今生命科學研究的前沿,與人類重大疾病分子機理、生物起源演化、新藥物新疫苗開發等許多重要問題息息相關,對人類社會生活的許多方面都有重要影響。在我國許多高校的生物技術及其相關專業中基因組學是必開的一門課程,我就近幾年來的基因組學授課實踐經驗進行了概括介紹,并就教學模式創新、改革提出了建議,希望能對兄弟院校相關專業學生的培樣及相關課程的任課老師有所裨益。

參考文獻:

[1]張琛.酶工程課程的教學方法的探討與體會[J].科教文匯(上旬刊),2009,(1):223.

[2]梁紅波,鐘衛,熊磊.高分子物理課程的教學體會[J].高教論壇,2009,(1):80-81.

[3]方展勇.淺論課堂教學模式[J].廣西教育學院學報,2001,(3):35-39.

篇（6）

【中圖分類號】Q781

【文獻標志碼】A

宏基因組學認為，生命研究的對象應是生物環境中全部微小生物的基因組，即特定環境下所有生物遺傳物質的總和。它包含了可培養的和不可培養的微生物的基因總和，微生物主要包括環境樣品中的細菌和真菌；因此，宏基因組學就是一種以環境樣品中的微生物群體基因組為研究對象，以功能基因篩選和測序分析為研究手段，以微生物多樣性、種群結構、進化關系、功能活性、相互協作關系以及與環境之間的關系等為研究目的的新的微生物群落研究方法，也稱為微生物環境基因組學、元基因組學或生態基因組學。

利用宏基因組學技術研究口腔微生物，無需單一分離培養某一種類的微生物，即可直接在基因水平上研究口腔微生物，包括可培養和不可培養微生物。宏基因組學應用于口腔微生物的研究，主要包括兩個方面：一方面進行微生物生態學研究，從整體微生物群落水平來研究口腔微生物，揭示口腔微生物群落多樣性及其變化；另一方面是進行口腔微生物及其基因的研究，從中篩選到新的功能基因及其產物。通過這兩方面的研究，較全面地了解口腔微生物的群落結構和功能基因組，為深入探索口腔微生物的代謝活動，最大限度地發掘口腔微生物資源提供可能。

1　宏基因組學的研究方法

宏基因組學是從特定環境中直接分離所有微生物的DNA，選擇合適的載體用于克隆DN段，將DN段克隆到宿主細胞中進行表達，根據某些生物活或基因序列篩選有價值的克隆并進行其功能分析。

1.1宏基因組文庫的構建

1.1.1環境微生物DNA的提取　環境樣品DNA的提取是基因組文庫構建中最重要的一步，不僅要盡可能地將環境中所有微生物的DNA提取出來，而且還要保證一定的DN段長度和完整性。根據提取樣品總DNA前是否需要分離細胞，可將其提取方法分為原位裂解法和異位裂解法。原位裂解法可直接破碎樣品中的微生物細胞而使其DNA得以釋放。原位裂解法無需對樣品微生物進行復蘇，黏附顆粒上的微生物細胞亦能被裂解，所得DNA能更好地代表微生物的多樣性。由于原位裂解法所提取的DN段僅為1～50kb，故其通常用于構建小片段插入文庫（以質?；蛉胧删w為載體）的DNA提取。異位裂解法則先采用物理方法將微生物從樣品中分離出來，然后以較溫和的方法抽提其DNA。此法提取可以獲得長度為20～500kb的大片段DNA，而且純度高，但卻容易丟失微生物物種信息。該方法適用于構建大片段插入文庫（以黏?；蚣毦斯ぽd體為載體）的DNA提取。

1.1.2載體選擇　目的基因能否有效地轉入宿主細胞并在其中高表達，在很大程度上取決于載體。通常用于DNA克隆的載體包括質粒、黏粒和細菌人工染色體（bacterial　artificial　chromosome，BAC）等。質粒一般用于克隆小于10kb的DN段，適用于單基因的克隆與表達。黏粒又稱柯斯質?；蚩滤馆d體，用于克隆大片段的DNA分子，其克隆外源DN段的極限高達350kb，遠遠超過質粒載體的克隆能力。BAC用于克隆150kb左右大小的DN段，最多可保存300kb個堿基對，轉化率高，而且其以環狀結構存在于細菌體內，易于分辨和分離純化。另外，構建能容納40kb外源DNA插入片段的fosmid文庫也有報道。

1.1.3宿主選擇　目前，常用的宿主主要有大腸埃希菌以及鏈霉菌屬或假單胞菌屬。一些缺陷型突變體細菌也可以作為宿主進行宏基因組文庫的功能篩選。宿主的選擇主要應考慮其轉化率和宏基因表達以及重組載體在宿主細胞中的穩定性和目標性狀的篩選等。對于任何宏基因組來源的基因來說，大腸埃希菌依然是最理想的克隆和表達宿主。也可以用其他宿主菌，例如被用來鑒定與新抗生素生物合成相關基因的淺青紫鏈霉菌和一些革蘭陰性細菌。也可以用穿梭黏?；駼AC載體將構建于大腸埃希菌的文庫轉入其他宿主，如鏈霉菌屬或假單胞菌屬中。根據不同微生物產生活性物質的差異和研究目標的不同，選擇不同的宿主。隨著技術的成熟和新宿主的選擇，基因篩選率和功能基因檢測率得以提高，進而宏基因組文庫的目標基因的表達也得以提高。

1.2宏基因組文庫的篩選

根據研究目的，宏基因組文庫的篩選通常有功能篩選和序列篩選兩種方法。功能篩選最常用方法是根據重組克隆產生一些酶蛋白功能活性，采用各種檢測手段，挑選活性克隆子，得到完整的功能基因和帶有目的基因的基因簇，發現全新的基因或活性物質。功能篩選首先要求功能基因或帶有目的的基因簇在宿主中表達，但因其受到檢測手段的限制，往往是在數千個甚至數百萬個重組克隆子中才能檢測到有用的活性克隆。序列篩選是依賴于目的基因的保守DNA序列，以序列相似性為基礎，執行某類功能的酶可能具有相似的基因序列，根據已有的序列信息設計引物，進行PCR擴增或雜交篩選陽性克隆子。序列篩選一般只能獲得結構基因的片段，而不能獲得完整的功能基因；但是，它可以將擴增產物進行標志并將其作為探針篩選宏基因文庫，以獲得完整的功能基因。用這種方法有可能篩選到某一類結構或功能的蛋白質中的新分子。

宏基因組文庫的篩選除了功能篩選和序列篩選法外，還可以采用底物誘導基因表達法（sub-strate-induced　gene　expression，SIGEX）。SIGEX是以代謝相關基因或酶基因往往有底物存在的條件下才表達，反之則不表達的原理來篩選目的代謝基因的。SIGEX的優點在于它為高通量篩選提供了保障，而且不需要對底物進行修飾。

2　宏基因組學在口腔微生物研究領域中的應用

2.1口腔微生物群落結構分析

口腔是一個由大量微生物組成的復雜的生態系統，人類口腔中寄居著大約700多種細菌。人類口腔適宜的溫度、濕度，豐富的營養來源，結構的復雜性和理化性質的不同，為口腔內各種微生物的生長、繁殖和定居提供了非常適宜的環境，因而也就造就了口腔微生物群的多樣性?？谇晃⑸锎蟛糠挚梢韵嗷リP聯并形成生物膜，抵抗機械清除力或抗生素治療，但是在環境變化或其他口腔情況（如個人口腔衛生質量）變化觸發時，它們也可成為致病微生物。

菌斑指示劑和傳統培養方法以及常規的PCR特異性擴增的分子生物學方法在某種程度上都不能完整地反映整個微生物群落的組成和動態變化，不適合用其研究復雜的口腔微生物群落。此外，在難培養或不可培養的微生物當中，可能也有致病菌匿藏其中，因而也不能有效地用其研究與病程相關的微生物。

隨著分子生物學和分子遺傳學技術的發展，在基因組學的基礎上誕生了宏基因組學這一門嶄新的交叉學科。宏基因組學是繼發明顯微鏡以來研究微生物最重要的進展，將為微生物世界帶來革命性的突破。Turnbaugh等利用16S　rRNA基因測序發現：胖人和瘦人的內臟中有著不同的微生物菌群；當胖人減肥的時候，他們內臟中的細菌群基因也同樣發生變化，更加接近瘦人內臟中的細菌群。

基于常規的口腔細菌培養方法和細胞學顯微鏡檢查，目前公認變異鏈球菌和乳酸桿菌等是引起齲病的主要致病菌；但是，隨著宏基因組學在微生物的種類和多樣性研究中的應用，有關齲病是由單一細菌引起或是由生物膜中的多種細菌引起的定論面臨質疑。目前普遍認為，齲病并不是僅由變異鏈球菌或其他任何一種菌斑中的細菌單獨引起的，而是由各種產酸菌相互作用的結果。

Aas等在對51名齲患者的1285個菌斑細菌的16S　rRNA序列進行分析后發現，50％的細菌不能識別，一些新的細菌菌種與齲病的發生有關。Keijser等在用焦磷酸測序法分析健康人涎液和牙菌斑中細菌群時發現，口腔微生物具有多樣性。即他們從98名健康成人口腔中取得的牙菌斑就由1萬個微生物表型組成，其種族數遠遠超過之前報道的通過培養或者傳統克隆和測序技術定義的700種口腔微生物表型。

Zaura等在利用焦磷酸測序技術檢測了3名健康高加索人口腔內5個部位的微生物組后發現，在健康人的口腔中微生物有3600種獨特物序列，超過500種不同的分類單元或“物種級”表型和88～104種高級分類群，每個單獨的樣品平均藏匿有266種分類單元。從這3名個體微生物組的測序結果分析可知，高級分類群、分類單元和獨特序列都有一個較大的重疊，即84％的高級分類群、75％的分類單元和65％的獨特序列至少在這3個微生物組中的2個組中存在。這3名個體的總共6315個獨特序列中有1660個相同序列，這1660個相同序列，即“核心微生物組”貢獻了66％的測序內容，重疊的分類單元貢獻了94％的內容，而幾乎所有的內容（99.8％）都屬于共享的高級分類群。

研究證實，在不同的健康人的口腔微生物中，大部分微生物組是相同的，提示可能存在健康口腔核心微生物組。Kanasi等在對80名患齲和無齲嬰幼兒牙菌斑微生物的16S　rRNA序列克隆分析中發現，兩者之間存在著139種不同微生物。Gross等通過酶促法測序技術對無齲和患齲年輕恒牙牙菌斑微生物的16S　rRNA序列進行分析后認為，齲齒中產酸菌除了變異鏈球菌和乳酸桿菌外，月形單胞菌、奈瑟菌和緩癥鏈球菌同樣是潛在的產酸細菌。Willner等等在利用高通量測序技術檢測了19名健康人口腔咽部的病毒宏基因組序列后發現，口腔咽部是一個潛在的被噬菌體T3侵蝕的腸道菌儲存庫。另外，他們還發現了編碼血小板凝集因子PblA和PblB的兩個寄生于變異鏈球菌中的噬菌體sm-1基因，而之前有研究稱在心內膜上發現了變異鏈球菌。這說明，口腔中的病毒與心臟疾病存在潛在的聯系。

宏基因組學技術可以避開傳統的培養方法，在DNA水平來探討口腔微生物群落結構及其與環境微生物的關系。微生物多樣性在基因水平上主要表現為基因組大小和基因數目的多樣性，遺傳物質化學組成的多樣性和某些特異性序列的差異。宏基因組技術為研究口腔微生物復雜群落和多樣性提供了重要的技術手段，通過快速可靠地獲得口腔微生物中各種微生物的菌落指紋和特征性核苷酸序列，以系統分析口腔微生物的多樣性及其分類地位，發掘豐富的口腔微生物資源。

2.2口腔微生物宏基因組文庫中的新型基因篩選及其功能

宏基因組學除了研究微生物群落結構及其功能外，還可用于發現新的基因和開發新的微生物活性物質。Jiang等構建土壤宏基因文庫，成功地克隆和鑒定出一種新型的β-葡萄糖苷酶基因，該基因包含一個由151個氨基酸編碼組成的多肽。該研究對深入挖掘土壤未培養微生物的β-葡萄糖苷酶基因資源和該基因功能具有的重要意義。陳春嵐等從富集培養物宏基因組文庫中篩選出一個表達木聚糖酶基因umxyn10B，該基因大小為999bp，編碼產物的氨基酸序列具有較好的同源性。對其功能進行研究發現，該酶具有優良的理化特性，可廣泛應用于食品、能源、造紙和紡織等行業。Yu等利用宏基因功能篩選發現的兩個新型低溫活性酶脂EstM-N1和EstM-N2，屬于細菌脂肪分解酶Ⅷ家族成員。這一發現將推動生物催化劑的應用。

篇（7）

中圖分類號：R249 文獻標識碼：A 文章編號：1673-7717（2008）04-0826-02

證候是中醫學的一個特有的概念，是辨證論治的核心和精髓。證候的標準化和定量化問題一直是中醫學的一個棘手問題。在中醫藥學現代化的進程中，證候的現代化研究也被當作了中醫藥學現代化的突破點。隨著現代基因組學和蛋白質組學的迅猛發展，中醫學界正在掀起結合的浪潮，隨著人類基因組計劃的完成和后基因組時代的到來為中醫證候的研究帶來了新的機遇，如何實現“證候-基因組學”闡釋是目前中醫藥研究的熱點。

1傳統概念

證候是醫者對病人的癥狀、舌脈、病情變化、治療經過、個體情況、地土方宜等狀況，經過四診八綱的分析，采用某種辨證方法得出的一個總的概括性結論；是在疾病發展過程中的某一階段的病理概括，可以認為證候是人體在疾病發展過程中的某一階段的反應狀態。證會隨著疾病的進退而變化，是一個相對穩定的具有時間性、階段性、變化性的概念。

2沈自尹院士認為的證研究難點

①證是一種功能態的，可以發展，可以轉化；②證的概念應用亦較混亂，靈活性大，辨證可因人而異，只有憑醫生的分析概括水平；③難以定性、定量、更難以定位。可見中醫證的研究已成為影響中醫藥學發展的關鍵問題。證是一種有機綜合的功能態，由一個調控中心及其所屬的眾多分子網絡所構成，作為對外界反應與自我調節的基礎。那么這個網絡是什么呢？就是五臟網絡系統。

3五臟網絡系統

人的形體、臟腑、經脈、氣穴、溪骨既有各自不同的功能，又彼此聯系，內外相應、六合會通，共同發揮整體調控作用。這些聯系從內環境來看，表現為臟與臟之間功能協同關系，臟與腑之間的表里關系，腑與腑之間的相互傳化關系，臟腑與經絡之間的相互絡屬關系，及臟腑與五官、五體、五液之間，臟腑與精、氣、血、津液之間的互藏互用關系。從外環境看，表現為五臟系統與自然界之間的授受關系，與五音、五味、五季、五方的廣泛聯系，形成了以五行屬性為綱的整個自然界的網絡系統。五臟之間密切相關,每一臟都含有其他臟之氣,而每一臟之氣又都滲透到其他臟之中,調整著相互之間的關系。五臟之間相互依存,相互制約,每一臟的功能都再與它臟的交互聯系中發揮作用。

五臟網絡系統整體由心系統主宰，與其它各層次系統（子系統）的功能活動相互協調，使系統整體功能處于有序、協調和穩定狀態。五臟功能網絡并非機械的、自閉的，而是與時空聯系在一起的。

4五臟網絡系統與基因組網絡系統

宏觀整體和微觀基因組整體有嚴密的同一性，宏觀整體規律和微觀基因組規律有同一性，宏觀的五臟網絡系統必然有微觀的基因組網絡系統相互對應?；蚪M整體由五臟基因組集團構成，臟基因組集團間的聯系路線是經絡系統的根源，五臟基因組依靠微觀的經絡系統的聯系的相互作用形成了一個生命的統一體。

從證的機理來講，證與五臟是密切相關的；從證與基因組的關系來講，基因是里，證是表，證與基因的關系也是密切的，與基因組內部的功能作用路線是有關。中醫辨證方法有八綱、六經、衛氣營血、臟腑和三焦辨證等。而證又是有個體差異的，因而被認為與基因型相關。從基因組的角度講，基因表達正常與協調為“正氣”，反之為“病氣”。1979年根據著名老中醫關幼波的臨床經驗，將肝病分為8個主型，36個亞型。因而證的基因組定位也是有主次的，多點的，與基因組的微觀經絡系統、臟基因塊及其作用調控途徑有關。由證可以推出與某組蛋白質組有關,而這組蛋白質組又與某組基因組相關，因此可以推出肝臟基因組塊的微細結構以及證的基因組機理。證候基因組定位是某些基因之間相互聯系和表達量大小。證候的本質因此是某些基因組成的網絡系統。

5證候－基因組研究

為促進中醫藥與現代生命科學的前沿―基因組學的溝通，尋求新的研究和發展領域與途徑，國家中醫藥管理局科技教育司于1999 年3 月14-15 日在北京召開了中醫藥與基因組學研討會。在中醫藥與基因組學研究相互滲透的可能性中醫藥與基因組學結合的研究領域、基因組學與中醫藥交叉滲透的切入點3個方面進行了廣泛的交流，取得“證候-基因組”研究的共識?！白C候-基因組學”定義為在證候理論指導下，運用功能基因組學的方法，通過探討證候，特別是同病異證或異病同證時基因的變異及差異表達情況，揭示與某一證候形成相關的所有基因及其功能，從整體基因表達的水平闡明證候的本質。

“證候-基因組”的切入證候的研究也應當包含基因組的兩個層次，即證候的單核苷酸多態研究和證候的基因表達譜研究。前者應從異病同證角度切入，這樣才能發現與證候的關系密切的核苷酸多態，但是研究者要從整體上把握證候與SNP 的關系，就必須通過對全部一千萬個SNP 位點都進行基因分型，其難度是相當大的?！白C候-基因表達譜”研究主要針對參與表達的約3 萬個基因，故從理論上把握證候的整體基因表達是可行的，因此目前“證候-基因組”研究以“證候-基因表達譜”為重點。

當代有許多中醫學者專家比如王米渠先生在努力研究中醫證候和基因組的結合，試圖在基因組的研究中揭示出中醫的證或者證候的本質。他們克服了方法論、試驗重復性差、海量數據處理等困難，在證候－基因組研究中取得了可喜的一步，為揭示中醫證候的本質為中醫現代化作出了杰出貢獻。

但是當代證候－基因組研究也存在許多的不足，例如：如何證候-基因表達譜動態中表現出證候的定量變化，基因組圖譜中的基因相互關系怎樣如何隨著證的逐漸變化而發展的等等。將基因組圖譜作為證候的本質不能說明問題，似乎有將中醫走向還原論的可能，已經有許多學者提出了批評。

6證候－基因組研究的建議

證候－基因組研究作為證候現代化研究的初步，能作出這樣的成果是不能提出任何批評的，但是為了進一步的發展不能不對現已經作出的成果和經驗作出應有的總結和審核。

（1）重悟輕測是中醫傳統的認知方法，中醫對人體生理、病理的認識體現了這一點。藏象系統就是通過直覺提出的。現在的證候－基因組研究看起來走向了另一極端，沒有和中醫原來的優點結合起來。筆者認為，證候－基因組研究應該和中醫基因組學結合起來，將分析測定和整體思維直覺思維結合起來，達到悟測并重，在測定中結合整體思維，在整體思維中測定，相互驗證。

（2）中醫學在觀察分析和研究處理問題時，注重的時事物的功能、屬性、作用，而不是形態和結構?；蚪M整體時結構和功能的統一，認識基因組整體必須堅持功能分析和結構分析的統一，在實踐中將二者結合起來，相互促進而快速達到目的。

（3）基因組是相互聯系的整體，研究證候基因組必須從基因組整體出發，基因是整體中的部分，是全息性的部分，從整體出發才不會走向還原論，而保持中醫的整體特色。

（4）中醫堅持臨床研究和試驗研究的結合，證候是基因組的網絡出現的不和諧的問題，臨床有大量的證候都可以利用，可以在證候的研究中發現深刻的基因組聯系；把臨床研究與試驗研究結合起來，相互彌補，利用各種分子生物學技術和手段可以發現基因組內的整體聯系。

證候學是可以結合現代的分子生物學技術，闡述證候的整體本質，讓中醫學的整體色彩在新的時代重新煥發出新的光輝；否則就可能落后，隨著生命本質的研究繼續深入，中醫學就可能被取代?；蚪M學是現代生命科學由還原論走向整體論的節點，而中醫基因組學的建立不但促進這種趨勢，而且可以促進中醫藥學的現代化發展。中醫藥學只有在結合吸收了現代科學的優秀還原論優勢，在整體理論指導下分化重新整合而走向新的整體論高峰。

參考文獻

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        早在20世紀50年代我們就知道遺傳因素對藥物反應的影響，典型的例子是蠶豆病，該病因遺傳缺陷導致葡萄糖6-磷酸脫氫酶（G6PD）缺乏，或活性低下，引起一系列生化代謝異常，一般情況下患者無癥狀，但在吃蠶豆或使用抗瘧藥伯氨喹啉類及其他具有強氧化作用的藥物后就會出現急性溶血反應；再有就是異煙肼的乙?；饔?，因個體乙?；俣炔煌瑢е虏煌瑐€體使用同等劑量異煙肼時出現療效差異，甚或發生毒副反應的現象。20世紀90年代，藥物基因組學的出現使我們對不同個體用藥后的藥物反應差異有了更深入了解，對很多以前難以解釋的藥物反應現象有了合理的解釋，對指導臨床合理用藥也有了更加科學的依據。

        1  藥物基因組學的概念

        藥物基因組學是基因功能學與分子藥理學的有機結合，是研究基因序列變異及其藥物不同反應的科學，以藥物效應及安全性為目標，運用已知的基因理論研究各種基因突變與藥效及安全性的關系，藥物基因組學強調個體化；通過它可為患者或者特定人群尋找合適的藥物及恰當的劑量，改善病人的治療效果。

        2  藥物基因組學的臨床意義

        藥物基因組學的研究涉及儲多藥物，本文僅以以下兩類藥物的基因組學研究成果來表述基因組學對指導臨床用藥的意義。

        2.1氨基糖苷類藥物與耳聾

        氨基糖苷類抗生素自1945年問世以來，因其殺菌作用強、抗菌譜較寬且價格低廉而在臨床上廣為應用，但其致耳聾的毒性反應也一直困擾著全世界的醫生。我國有聽力殘疾2000萬人，其中60%～80%為氨基糖苷類藥物中毒所致。

        氨基糖苷類抗生素致聾可分為兩類，一類因接受了毒性劑量而致聾；另一類則與遺傳因素相關。國內外學者均證實：線粒體基因第1555位點A-G的均值性點突變和氨基糖苷類誘導的耳聾關系非常密切。[1]即帶有線粒體A1555G點突變基因，哪怕是僅接受常規劑量或僅一次接觸氨基糖苷類即可致不可逆的聽力損失。這類耳聾占全部氨基糖苷類抗生素致聾患者的30%左右。目前，我國已繪制出不同于西方國家的耳聾基因突變譜，也已開發出針對中國人的耳聾基因芯片檢測體系。如能在新生兒出生時或出生后3天內采集臍帶血或足跟血篩查聾病易感基因，[2]使易感基因攜帶者終生避免使用氨基糖苷類藥物，則可避免“一針致聾”的悲劇。

        2.2抗高血壓藥物的選擇與劑量

        原發性高血壓的發生與環境因素（生活習慣、煙酒嗜好等）和遺傳因素關系密切。目前，臨床常用的抗高血壓藥可分為五類：利尿藥、β-受體阻斷藥、血管緊張素轉化酶抑制劑、血管緊張素II受體阻斷藥和鈣通道阻滯藥，大多數情況下醫生制定治療方案主要根據病人的年齡、體重、高血壓程度、有無并發癥等，憑經驗、試驗性地選擇藥物和藥物劑量，較少考慮遺傳因素，很多高血壓病人雖已用藥，但并未能取得滿意療效。藥物基因組學的研究發現：抗高血壓藥物的療效與藥物遺傳多態性有密切關系，如能在用藥前測定病人的基因類型，有目的地選擇藥物和藥物劑量，既可使疾病得到及時有效的治療、減少不良反應的發生，也能減少醫療費用的支出。

篇（9）

早在20世紀50年代我們就知道遺傳因素對藥物反應的影響，典型的例子是蠶豆病，該病因遺傳缺陷導致葡萄糖6-磷酸脫氫酶（G6PD）缺乏，或活性低下，引起一系列生化代謝異常，一般情況下患者無癥狀，但在吃蠶豆或使用抗瘧藥伯氨喹啉類及其他具有強氧化作用的藥物后就會出現急性溶血反應；再有就是異煙肼的乙酰化作用，因個體乙?；俣炔煌?，導致不同個體使用同等劑量異煙肼時出現療效差異，甚或發生毒副反應的現象。20世紀90年代，藥物基因組學的出現使我們對不同個體用藥后的藥物反應差異有了更深入了解，對很多以前難以解釋的藥物反應現象有了合理的解釋，對指導臨床合理用藥也有了更加科學的依據。

1 藥物基因組學的概念

藥物基因組學是基因功能學與分子藥理學的有機結合，是研究基因序列變異及其藥物不同反應的科學，以藥物效應及安全性為目標，運用已知的基因理論研究各種基因突變與藥效及安全性的關系，藥物基因組學強調個體化；通過它可為患者或者特定人群尋找合適的藥物及恰當的劑量，改善病人的治療效果。

2 藥物基因組學的臨床意義

藥物基因組學的研究涉及儲多藥物，本文僅以以下兩類藥物的基因組學研究成果來表述基因組學對指導臨床用藥的意義。

2.1氨基糖苷類藥物與耳聾

氨基糖苷類抗生素自1945年問世以來，因其殺菌作用強、抗菌譜較寬且價格低廉而在臨床上廣為應用，但其致耳聾的毒性反應也一直困擾著全世界的醫生。我國有聽力殘疾2000萬人，其中60%～80%為氨基糖苷類藥物中毒所致。

氨基糖苷類抗生素致聾可分為兩類，一類因接受了毒性劑量而致聾；另一類則與遺傳因素相關。國內外學者均證實：線粒體基因第1555位點A-G的均值性點突變和氨基糖苷類誘導的耳聾關系非常密切。[1]即帶有線粒體A1555G點突變基因，哪怕是僅接受常規劑量或僅一次接觸氨基糖苷類即可致不可逆的聽力損失。這類耳聾占全部氨基糖苷類抗生素致聾患者的30%左右。目前，我國已繪制出不同于西方國家的耳聾基因突變譜，也已開發出針對中國人的耳聾基因芯片檢測體系。如能在新生兒出生時或出生后3天內采集臍帶血或足跟血篩查聾病易感基因，[2]使易感基因攜帶者終生避免使用氨基糖苷類藥物，則可避免“一針致聾”的悲劇。

2.2抗高血壓藥物的選擇與劑量

原發性高血壓的發生與環境因素（生活習慣、煙酒嗜好等）和遺傳因素關系密切。目前，臨床常用的抗高血壓藥可分為五類：利尿藥、β-受體阻斷藥、血管緊張素轉化酶抑制劑、血管緊張素II受體阻斷藥和鈣通道阻滯藥，大多數情況下醫生制定治療方案主要根據病人的年齡、體重、高血壓程度、有無并發癥等，憑經驗、試驗性地選擇藥物和藥物劑量，較少考慮遺傳因素，很多高血壓病人雖已用藥，但并未能取得滿意療效。藥物基因組學的研究發現：抗高血壓藥物的療效與藥物遺傳多態性有密切關系，如能在用藥前測定病人的基因類型，有目的地選擇藥物和藥物劑量，既可使疾病得到及時有效的治療、減少不良反應的發生，也能減少醫療費用的支出。

2.2.1β-受體阻斷藥 β-受體阻斷藥通過降低交感神經功能產生降壓作用。影響大部分β-受體阻斷藥代謝的酶是細胞色素P450酶(CYP)系中的CYP2D6，該酶具有遺傳多態性，其基因變異可高度影響CYP2D6的活性。[3]CYP2D6可分為弱代謝型(PM)、中間代謝型(IM)、強代謝型(EM)和超強代謝型(UEM) 4種表型。PM的發生是由于CYP2D6基因突變造成酶活性的缺陷，此型患者代謝藥物的能力下降，可導致血藥濃度過高， 易誘發嚴重的不良反應如支氣管哮喘、心血管疾病，甚至死亡，對此基因型病人，臨床用藥應減少藥量。IM型者屬于強代謝者中較弱的一部分，因基因突變導致酶活性略微降低，此類病人用藥也應適當減少劑量。EM是正常人群的代謝表型，故臨床上使用常規治療劑量有效。UEM則是由于出現CYP2D6的多基因拷貝，使酶蛋白高度表達，導致酶活性的顯著增高，此基因型代謝藥物能力強，從而使血藥濃度降低而達不到治療效果，故應適當增加藥量，[4]或改用其他藥物。

藥效學機制對β-受體阻斷藥反應的影響較藥動學機制更為重要。體內β-受體的數量和受體對藥物敏感性的變化是造成個體對β-受體阻斷藥反應差異的主要原因之一。[5]目前已知β1-受體存在兩種突變， 一種位于受體蛋白N端49位，由甘氨酸取代絲氨酸(Ser49Gly)，另一種位于C端389位，由甘氨酸取代精氨酸(Arg389Gly)。研究表明：突變型純合子( Gly 49 及Gly389) 對β-受體阻斷藥反應都不及野生型。[4]也就是說，由于基因突變，導致患者對β-受體阻斷藥的敏感性下降；另一方面，遺傳背景不同的種族對β-受體阻斷藥或激動藥的敏感性也存在著差異，[5]這些差異都影響到β-受體阻斷藥臨床應用時的劑量選擇。

2.2.2噻嗪類利尿藥 噻嗪類利尿藥是最常用的基礎降壓藥物，其降壓原理是促進鈉水排出，減少有效血容量，并擴張外周血管使血壓下降。與噻嗪類利尿藥降壓作用個體差異相關的基因有：α-內收蛋白（α-adducin）、血管緊張素轉換酶（ACE）的基因、G蛋白基因、編碼WNK酶的基因，此外， NO酶、E298D 突變也與噻嗪類利尿藥的降壓效果有關。[4]

目前發現α-Adducin 具功能意義的突變為G460T，大量的研究表明， 含至少1個460T突變基因的患者使用利尿藥的近期效應是血壓(包括平均動脈壓)下降幅度更大， 而遠期效應則表現為相對其他降壓藥物而言更明顯的降低心肌梗死和中風的發生率。[4]國內有學者[6]報道：ACE基因I/D多態性和氫氯噻嗪的降壓作用密切相關，但目前研究結果還不太一致。有報道說：對同時攜帶ACE的I型等位基因及adducin的Trp460等位基因的患者氫氯噻嗪的療效最好，而攜帶ACE的D/D等位基因及adducin的Gly/Trp等位基因的患者用氫氯噻嗪治療后血壓下降最少，[7]所以臨床用藥時如能聯合分析ACE和α-adducin兩方面的基因多態性，則有助于預測利尿劑的療效。

2.2.3血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI) ACEI的降壓作用主要通過抑制周圍和組織中的ACE，使血管緊張素II生成減少，同時抑制緩激肽酶使緩激肽降解減少，而達到降壓目的。ACEI與基因多態性關系的研究主要集中在RAAS，多態位點包括ACE基因I/D、AGT基因M235T和血管緊張素II- I型受體（AT1R）基因A1166C。[8]其中研究最廣泛的是ACE基因I/D多態性，用卡托普利、依那普利、賴諾普利和培垛普利研究ACEI抗高血壓的療效，研究結果并不一致，說明：原發性高血壓患者對ACEI類藥物反應的差異部分由遺傳因素決定。有人發現AT1基因多態性(A1166C)與ACEI類藥物的降壓療效相關，且此相關性在老年患者和超體重患者中尤為明顯。[7]

2.2.4血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥 沙坦類降壓藥主要通過阻滯血管緊張素Ⅱ受體，降低外周血管阻力，產生降壓作用。沙坦類藥物在體內主要依靠CYP2C9代謝， 該基因突變使酶活性明顯下降，毒性增加， 療效降低。另外， CYP11B2 的多態性被證實與血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥的降壓效果相關，該基因突變引起機體對血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥敏感性增加， 表現為收縮壓下降較無突變型明顯。[4]

2.2.5鈣通道阻滯藥(CCI) 鈣通道阻滯藥是近30年來廣泛應用于臨床的一類治療心血管疾病的藥物，通過阻滯鈣離子L通道， 抑制血管平滑肌及心肌鈣離子內流， 從而使血管平滑肌松弛心肌收縮力降低， 使血壓下降。鈣通道阻滯藥在體內的代謝主要依靠CYP3A，該基因突變可引起CYP3A酶活性下降，可導致體內血藥濃度增加， 藥物的毒性也相應增加， 故應適當減少藥物的用量。[4]

3 展望

藥物基因組學經過十幾年的發展，在藥物代謝、轉運和藥理作用的基因多態性的研究有很大的進展。在有些藥物上有重大突破，如氨基糖苷類的耳聾問題，但更多的藥物研究還都處在起步階段，有待于更加深入的研究。相信隨著病理、藥理機制研究的深入、藥物基因組學研究方法及新技術的不斷的完善，以及個體化用藥基因芯片的研發，不久的將來，很多藥物都可以實現以基因為導向、“量體裁衣”式的個體化用藥治療模式，使臨床用藥更具針對性、高效性和安全性，實現治療學上按基因選藥的個體化用藥的飛躍。 參 考 文 獻

[1]戴樸.聾病的臨床基因診斷[OL].cmechina.net/content/200700003713/02/.

[2]王秋菊.新生兒聽力篩查 期待基因檢測加盟[N]. 健康報，2009-08-07.

[3]樊曉寒，惠汝太.β受體阻滯劑藥物基因組學研究進展[J].中華心血管病雜志，2006. 34（10）947-950.

[4]唐強，劉海玲，劉昭前.抗高血壓藥物的基因組學研究進展[J].中南藥學，2007.5（2）157-160.

[5]劉潔，周宏灝.遺傳藥理學個體化用藥的科學依據[J].中國處方藥，2007. (50)：32-33.

篇（10）

基因多態性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶，是藥物基因組學研究的關鍵所在。基因多態性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響物的作用。

基因多態性對藥代動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面。與物代謝有關的酶有很多，其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多?；蚨鄳B性對藥效動力學的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態性使個體對藥物敏感性發生差異。

苯二氮卓類藥與基因多態性：咪唑安定由CYP3A代謝，不同個體對咪唑安定的清除率可有五倍的差異。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代謝，基因的差異在臨床上可表現為用藥后鎮靜時間的延長。

吸入與基因多態性：RYR1基因變異與MH密切相關，現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態性與MH有關。氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應。

神經肌肉阻滯藥與基因多態性：丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫銨的酶，已發現該酶超過40種的基因多態性，其中最常見的是被稱為非典型的（A）變異體，與用藥后長時間窒息有關。

鎮痛藥物與基因多態性：μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位，常見的基因多態性是A118G和G2172T?？纱蚝颓R多通過CYP2D6代謝。此外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。

局部與基因多態性：羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態性主要是C734T和G2964A，可能影響藥物代謝速度。

一直以來麻醉科醫生較其它專業的醫療人員更能意識到不同個體對藥物的反應存在差異。的藥物基因組學研究將不僅更加合理的解釋藥效與不良反應的個體差異，更重要的是在用藥前就可以根據病人的遺傳特征選擇最有效而副作用最小的藥物種類和劑型，達到真正的個體化用藥。

能夠準確預測病人對麻醉及鎮痛藥物的反應，一直是廣大麻醉科醫生追求的目標之一。若能了解藥物基因組學的基本原理，掌握用藥的個體化原則，就有可能根據病人的不同基因組學特性合理用藥，達到提高藥效，降低毒性，防止不良反應的目的。本文對藥物基因組學的基本概念和常用的藥物基因組學研究進展進行綜述。

一、概述

二十世紀60年代對臨床麻醉過程中應用琥珀酰膽堿后長時間窒息、硫噴妥鈉誘發卟啉癥及惡性高熱等的研究促進了藥物遺傳學（Pharmacogenetics）的形成和發展,可以說這門學科最早的研究就是從麻醉學開始的。

藥物基因組學(Phamacogenomics)是伴隨人類基因組學研究的迅猛發展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域，主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態性及藥物作用包括療效和毒副作用之間的關系。它是以提高藥物的療效及安全性為目標，研究影響藥物吸收、轉運、代謝、消除等個體差異的基因特性，以及基因變異所致的不同病人對藥物的不同反應，并由此開發新的藥物和用藥方法的科學。

1959年Vogel提出了“藥物遺傳學”,1997年Marshall提出“藥物基因組學”。藥物基因組學是藥物遺傳學的延伸和發展，兩者的研究方法和范疇有頗多相似之處，都是研究基因的遺傳變異與藥物反應關系的學科。但藥物遺傳學主要集中于研究單基因變異，特別是藥物代謝酶基因變異對藥物作用的影響；而藥物基因組學除覆蓋藥物遺傳學研究范疇外，還包括與藥物反應有關的所有遺傳學標志，藥物代謝靶受體或疾病發生鏈上諸多環節，所以研究領域更為廣泛[1,2,3]。

二、基本概念

1．分子生物學基本概念

基因是一個遺傳密碼單位，由位于一條染色體(即一條長DNA分子和與其相關的蛋白)上特定位置的一段DNA序列組成。等位基因是位于染色體單一基因座位上的、兩種或兩種以上不同形式基因中的一種。人類基因或等位基因變異最常見的類型是單核苷酸多態性(single-nucleotidepolymorphism,SNP)。目前為止，已經鑒定出13000000多種SNPs。突變和多態性?？苫Q使用，但一般來說，突變是指低于1%的群體發生的變異，而多態性是高于1%的群體發生的變異。

2．基因多態性的命名法：

(1)數字前面的字母代表該基因座上最常見的核苷酸(即野生型)，而數字后的字母則代表突變的核苷酸。例如：μ阿片受體基因A118G指的是在118堿基對上的腺嘌呤核苷酸(A)被鳥嘌呤核苷酸(G)取代，也可寫成118A/G或118A>G。

(2)對于單個基因密碼子導致氨基酸轉換的多態性編碼也可以用相互轉換的氨基酸的來標記。例如：丁酰膽堿酯酶基因多態性Asp70Gly是指此蛋白質中第70個氨基酸－甘氨酸被天冬氨酸取代。

三、藥物基因組學的研究內容

基因多態性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道及基因本身作為藥物作用的靶，是藥物基因組學研究的關鍵所在。這些基因編碼蛋白大致可分為三大類:藥物代謝酶、藥物作用靶點、藥物轉運蛋白等。其中研究最為深入的是物與藥物代謝酶CYP45O酶系基因多態性的相關性[1,2,3]。

基因多態性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響藥物作用，對于臨床較常用的、治療劑量范圍較窄的、替代藥物較少的物尤其需引起臨床重視。

（一）基因多態性對藥物代謝動力學的影響

基因多態性對藥物代謝動力學

的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面[3,4,5,6]。

1、藥物代謝酶

與物代謝有關的酶有很多，其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。

（1）細胞色素P-450（CYP45O）

物絕大部分在肝臟進行生物轉化，參與反應的主要酶類是由一個龐大基因家族編碼控制的細胞色素P450的氧化酶系統，其主要成分是細胞色素P-450（CYP45O）。CYP45O組成復雜，受基因多態性影響，稱為CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反應CYP45O基因超家族內的進化關系的統一命名法：凡CYP45O基因表達的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的視為同一家族（Family），以CYP后標阿拉伯數字表示，如CYP2；氨基酸同源性大于55%為同一亞族（Subfamily），在家族表達后面加一大寫字母，如CYP2D；每一亞族中的單個變化則在表達式后加上一個阿拉伯數字，如CYP2D6。

（2）丁酰膽堿酯酶

麻醉過程中常用短效肌松劑美維庫銨和琥珀酰膽堿，其作用時限依賴于水解速度。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是水解這兩種藥物的酶，它的基因變異會使肌肉麻痹持續時間在個體間出現顯著差異。

2、藥物轉運蛋白的多態性

轉運蛋白控制藥物的攝取、分布和排除。P-糖蛋白參與很多藥物的能量依賴性跨膜轉運，包括一些止吐藥、鎮痛藥和抗心律失常藥等。P-糖蛋白由多藥耐藥基因（MDR1）編碼。不同個體間P-糖蛋白的表達差別明顯，MDR1基因的數種SNPs已經被證實，但其對臨床麻醉的意義還不清楚。

（二）基因多態性對藥物效應動力學的影響

物的受體（藥物靶點）蛋白編碼基因的多態性有可能引起個體對許多藥物敏感性的差異，產生不同的藥物效應和毒性反應[7,8]。

1、藍尼定受體-1（Ryanodinereceptor-1，RYR1）

藍尼定受體-1是一種骨骼肌的鈣離子通道蛋白，參與骨骼肌的收縮過程。惡性高熱（malignanthyperthermia,MH）是一種具有家族遺傳性的、由于RYR1基因異常而導致RYR1存在缺陷的亞臨床肌肉病，在揮發性吸入和琥珀酰膽堿的觸發下可以出現骨骼肌異常高代謝狀態，以至導致患者死亡。

2、阿片受體

μ-阿片受體由OPRM1基因編碼，是臨床使用的大部分阿片類藥物的主要作用位點。OPRM1基因的多態性在啟動子、內含子和編碼區均有發生，可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結合而產生鎮痛、鎮靜及呼吸抑制。不同個體之間μ-阿片受體基因的表達水平有差異，對疼痛刺激的反應也有差異，對阿片藥物的反應也不同。

3、GABAA和NMDA受體

γ-氨基丁酸A型（GABAA）受體是遞質門控離子通道，能夠調節多種物的效應。GABAA受體的亞單位（α、β、γ、δ、ε和θ）的編碼基因存在多態性（尤其α和β），可能與孤獨癥、酒精依賴、癲癇及精神分裂癥有關，但尚未見與物敏感性有關的報道。N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）受體的多態性也有報道，但尚未發現與之相關的疾病。

（三）基因多態性對其它調節因子的影響

有些蛋白既不是藥物作用的直接靶點，也不影響藥代和藥效動力學，但其編碼基因的多態性在某些特定情況下會改變個體對藥物的反應。例如，載脂蛋白E基因的遺傳多態性可以影響羥甲基戊二酸單酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶抑制劑（他汀類藥物）的治療反應。鮮紅色頭發的出現幾乎都是黑皮質素-1受體（MC1R）基因突變的結果。MC1R基因敲除的老鼠對的需求量增加。先天紅發婦女對地氟醚的需要量增加，熱痛敏上升而局麻效力減弱。

四、苯二氮卓類藥與基因多態性

大多數苯二氮卓類藥經肝臟CYP45O代謝形成極性代謝物，由膽汁或尿液排出。常用的苯二氮卓類藥物咪唑安定就是由CYP3A代謝，其代謝產物主要是1-羥基咪唑安定，其次是4-羥基咪唑安定。在體實驗顯示不同個體咪唑安定的清除率可有五倍的差異。

地西泮是另一種常用的苯二氮卓類鎮靜藥，由CYP2C19和CYP2D6代謝。細胞色素CYP2C19的G681A多態性中A等位基因純合子個體與正常等位基因G純合子個體相比，地西泮的半衰期延長4倍，可能是CYP2C19的代謝活性明顯降低的原因。A等位基因雜合子個體對地西泮代謝的半衰期介于兩者之間。這些基因的差異在臨床上表現為地西泮用藥后鎮靜或意識消失的時間延長[9,10]。

五、吸入與基因多態性

到目前為止，吸入的藥物基因組學研究主要集中于尋找引起藥物副反應的遺傳方面的原因，其中研究最多的是MH。藥物基因組學研究發現RYR1基因變異與MH密切相關，現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態性與MH有關。

與MH不同，氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應，但其發生機制還不十分清楚[7,11]。

六、神經肌肉阻滯藥與基因多態性

神經肌肉阻滯藥如琥珀酰膽堿和美維庫銨的作用與遺傳因素密切相關。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是一種水解這兩種藥物的酶，已發現該酶超過40種的基因多態性，其中最常見的是被稱為非典型的（A）變異體，其第70位發生點突變而導致一個氨基酸的改變，與應用肌松劑后長時間窒息有關。如果丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態性雜合子(單個等位基因)表達，會導致膽堿酯酶活性降低，藥物作用時間通常會延長3～8倍；而丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態性的純合子(2個等位基因)表達則更加延長其恢復時間，比正常人增加60倍。法國的一項研究表明，應用多聚酶鏈反應（PCR）方法，16例發生過窒息延長的病人中13例被檢測為A變異體陽性。預先了解丁酰膽堿酯酶基因型的改變，避免這些藥物的應用可以縮短術后恢復時間和降低醫療費用[6,12]。

七、鎮痛藥物與基因多態性

μ-阿片受體是臨床應用的阿片類藥的主要作用部位。5%～10%的高加索人存在兩種常見μ-阿片受體基因變異，即A118G和G2172T。A118G變異型使阿片藥物的鎮痛效力減弱。另一種阿片相關效應—瞳孔縮小，在118G攜帶者明顯減弱。多態性還可影響阿片類藥物

代謝。

阿片類藥物的重要的代謝酶是CYP2D6?？纱蛲ㄟ^CYP2D6轉化為它的活性代謝產物－嗎啡，從而發揮鎮痛作用。對33名曾使用過曲馬多的死者進行尸檢發現，CYP2D6等位基因表達的數量與曲馬多和O－和N－去甲基曲馬多的血漿濃度比值密切相關，說明其代謝速度受CYP2D6多態性的影響。除CYP2D6外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。已證實CYP3A4在其它阿片類藥如芬太尼、阿芬太尼和蘇芬太尼的代謝方面也發揮重要作用。

有報道顯示兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。COMT是兒茶酚胺代謝的重要介質，也是痛覺傳導通路上腎上腺素能和多巴胺能神經的調控因子。研究證實Val158MetCOMT基因多態性可以使該酶的活性下降3～4倍。Zubieta等報道，G1947A多態性個體對實驗性疼痛的耐受性較差，μ-阿片受體密度增加，內源性腦啡肽水平降低[13～16]。

八、局部與基因多態性

羅哌卡因是一種新型的酰胺類局麻藥，有特有的S-(-)-S對應體，主要經肝臟代謝消除。羅哌卡因代謝產物3-OH-羅哌卡因由CYP1A2代謝生成，而4-OH-羅哌卡因、2-OH-羅哌卡因和2-6-pipecoloxylidide(PPX)則主要由CYP3A4代謝生成。CYP1A2的基因多態性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對159例墨西哥人的DNA進行檢測，發現CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發現日本人中CYP1A2基因存在6種導致氨基酸替換的SNPs。這些發現可能對藥物代謝動力學的研究、個體化用藥具有重要意義[17,18,19]。