遗传学的发展简史范文
时间:2023-11-21 17:53:24
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篇1
关键词:噬菌体展示抗体; 相思子毒素; 电化学发光; 免疫传感器
1 引 言
电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)免疫传感器检测蛋白类生物大分子多是以传感器表面固定抗体为捕获探针,以发光标记物如联吡啶钌[Ru(bpy)2+3]标记抗体为发光探针,在靶标存在的情况下,形成“捕获探针-靶标-发光探针”复合物,在电极表面发生ECL反应,以此测定靶标浓度[1~5]。抗体活性以及标记物的量将直接影响检测的灵敏度。对于传统抗体,分子表面可供标记的基团有限,而且多位点标记也可能影响其结合活性,这限制了灵敏度的进一步提高。
噬菌体展示抗体是通过噬菌体展示技术获得的一种可溶性抗体片段或是表面展示有抗体片段的噬菌体[6],对于后者,其表面除了展示的抗体片段外就是大量的衣壳蛋白。以展示有单链抗体(Single chain variable fragments,scFv)的M13噬菌体为例,M13为丝状,长约900 nm,宽约8 nm,衣壳约由2800拷贝的5 kDa的主要衣壳蛋白pⅧ组成[7],scFv融合表达在位于一端的约5拷贝的次要衣壳蛋白pⅢ中的1个拷贝上。若进行标记,会有更多的标记物连接在数量庞大的衣壳蛋白上[8],展示抗体仅仅是“躲在”一端的一个小角落里,从而被标记上较少的标记物,可最大限度避免多位点标记造成的活性降低或消失。因此,噬菌体展示抗体做标记探针能大大增加标记物数量,而又最小程度影响结合活性,从而起到放大信号作用。
本研究以剧毒生物毒素相思子毒素(Abrin)为检测目标,以Abrin多克隆抗体(多抗)包被的磁微球为捕获探针,以Ru(bpy)2+3标记的Abrin噬菌体展示抗体为发光探针,将磁性微球分离富集与噬菌体展示抗体大量负载发光标记物放大ECL信号相结合,建立了一种检测Abrin的新方法,有效放大了检测信号,提高了检测灵敏度。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
磁免疫电化学发光传感检测平台(本实验室与西安瑞迈分析仪器有限责任公司联合研制),MPI-E型电化学发光检测仪(西安瑞迈分析仪器有限责任公司);BIOMATE 3S紫外可见分光光度计(美国赛默飞世尔科技);HS-3垂直混合器(宁波新芝生物科技股份有限责任公司);磁分离架(美国Promega公司)。
三联吡啶钌N-羟基琥珀酰亚胺酯(Ru(bpy)2+3-NHS ester,美国Sigma公司),活化生物素(Biotin-NHS ester,美国Sigma公司);链亲和素包被磁微球(New England BioLabs公司,直径2.0 μm),Abrin、Abrin多抗、Abrin单抗、Abrin噬菌体展示抗体、蓖麻毒素(Ricin)、葡萄球菌肠毒素B(SEB,本实验室);发光检测液与CleanCell清洗液(北京百隆腾科技发展有限公司);牛血清白蛋白(BSA,上海国药集团有限公司);磷酸盐缓冲溶液(PBS)用0.1 mol/L Na2HPO4,0.1 mol/L KH2PO4和0.1 mol/L KCl配制而成;实验用水均为去离子水,其它所用化学品和试剂均为分析纯。
2.2.2 捕获探针制备 (1)Abrin多抗生物素化 用1 mL DMSO 溶解活化生物素1 mg,向1 mL Abrin多抗溶液(1 mg/mL)中加入120 μL 活化生物素溶液(即含活化生物素 120 μg);在室温下持续搅拌,保温2~4 h;加入9.6 μL 1 mol/L NH4Cl(每25 μg 活化生物素加1 μL),在室温下搅拌10 min;超滤除去未结合的活化生物素,以PBS重悬至1 mL。(2)磁微球捕获探针构建 将生物素化的abrin多抗 20 μL加入1 mL(1 g/L)亲和素包被的磁微球中,室温振荡孵育1 h,置于磁分离架上用PBST(含0.15% Tween-20的PBS)清洗两次,PBS清洗两次除去未结合的Abrin多抗,余下结合了Abrin多抗的磁微球,加PBS重悬至1 mL, 4 ℃保存备用。
2.2.3 ECL检测 将Abrin多抗包被的磁微球50 μL与50 μL样品混合, 室温振荡孵育15 min,置于磁分离架上用PBS清洗两次,再加入50μL 标记探针混合后室温振荡孵育1 h,结合磁分离用PBS清洗两次,用发光检测液重悬后加入检测池,磁微球复合物磁铁作用下沉积在工作电极表面,在给定工作电极与参比电极之间恒定电压1.4 V下,标记在噬菌体上的Ru(bpy)2+3就和发光检测液中的三丙胺(TPA)发生ECL反应,光信号由光电倍增管(PMT)检测。整个检测过程如图1所示。ECL反应结束后,将磁铁位置移至离电极最远处,先用去离子水、CleanCell清洗液结合电化学阶跃脉冲清洗检测池与电极,再用去离子水和ProCell发光检测液冲洗,直至ECL值恢复至基线水平(空白信号)后进行下一轮检测。
3 结果与讨论
3.1 发光探针性质
3.1.1 发光探针紫外-可见光谱 如图2所示,Abrin噬菌体展示抗体经标记后其紫外-可见光谱发生改变,a为abrin噬菌体展示抗体光谱图,在269 nm处有一个特征吸收峰,因为噬菌体颗粒为衣壳蛋白内包裹着核酸,269 nm处反映的是DNA的吸收峰;b为标记物Ru(bpy)2+3-NHS ester的图谱,联吡啶钌在220~600 nm之间有3个特征吸收峰,其中可见光457 nm处的吸收对应于金属Ru到bpy配体dππ*电荷跃迁, 紫外区287 nm处的吸收是以配体为中心的ππ*跃迁,紫外区的另一个吸收峰在245 nm处,也是金属Ru到bpy配体的dππ*电荷跃迁[11]; c为Ru(bpy)2+3标记Abrin噬菌体展示抗体的光谱图,位于285 nm吸收峰应对应于联吡啶钌287 nm的吸收峰,254 nm处吸收应对应于联吡啶钌245 nm处的吸收,稍红移,457 nm处为联吡啶钌的特征吸收,这表明Ru(bpy)2+3-NHS ester已经标记到噬菌体展示抗体上。
3.2 孵育时间的确定
因Abrin单链抗体展示于M13噬菌体表面,且M13较大,且为长丝状,其运动相对抗体来说非常缓慢,又因scFv位于一端,这降低了M13与Abrin接触的几率,有必要对孵育时间进行考察。Abrin浓度为50 μg/L时,在加入Ru(bpy)2+3标记的Abrin噬菌体展示抗体后分别孵育10, 20, 30, 40, 50, 60, 70和80 min,随孵育时间增加,电化学发光强度的变化见图4。孵育时间小于60 min时,随孵育时间增加发光强度逐渐增强;孵育时间大于60 min时,发光强度趋于平稳。说明室温下的M13参与的结合反应在60 min后基本达到饱和。因此,加入标记探针后孵育时间定位 60 min。
篇2
关键词:通识教育;人类生物学;遗传学
教育的实质应该回归以人为本,培养健全人格,全面提高人的素质,高等教育尤为如此,不仅要追求优质的专业教育,更要践行“以人为本”的通识教育。高等教育为我国现代化建设提供了人才保障,输送了大量国家所需的专业人才。我国普通本科招生规模逐渐扩大,入学率近50%,很快将跨入高等教育普及化发展阶段。高等教育工作任重道远。结合国内外教育历史与现实,我国改革开放40年的高等教育实践已经证明,通识教育与专业教育同等重要,二者相辅相成。本文将通过通识课程人类生物学的教学实践,总结和挖掘“以人为本”的教学理念和教学思路和方法,特别以人类遗传学为案例,分析人的经典属性在通识教育中的核心地位。
1通识教育的核心理念
在通识教育的实践中,各个大学都有自己的理解和实践,也都遇到各种困惑和困难,包括理念的建立和课时的安排等,例如如何从繁多的专业课程学时中给通识课程分出学时等问题。狭义上讲,通识教育是通与专的结合,而更广义的理解应该是如何践行“以人为本”的教育理念。
清华大学成立了通识教育实验区新雅学院。北京大学不仅成立了元培学院,而且在“通专”结合方面进行了各种实践。复旦大学在教与学两方面推进改革举措,建立“以人为本,以德为先”的人才培养理念。浙江大学建立了竺可桢学院,在通专结合方面开设了一批高品质的荣誉课程。武汉大学系统地发展了通识教育的核心理念,即“博雅弘毅,文明以止,成人成才,四通六识”。秉持“人文化成”之理念,以“成人”教育统领成才教育(http://gec.whu.edu.cn/tszx/zxjj.htm)。《人类生物学》作为该校最早开设的通识课程之一,始终践行上述通识教育的核心理念,坚持“以人为本”作为经典。从2008年开课以来,一直深受学生欢迎。历经“武大通识1.0”到“武大通识3.0”的建设,已经成为通识教育的重要组成部分。
2人类生物学的教学实践
2.1教学目标、大纲与教学方法
素质教育正成为当今大学教育的趋势。作为通识教育课程,《人类生物学》课程旨在培养大学生健全的人格,拓展与完善大学生的知识结构,造就更多有创新潜能的复合型人才。《人类生物学》是为各专业学生开设的全校性通识课程,适合于文科、理科、工科和医学等专业大学生学习人类自身知识的课程。该课程通过现代化多媒体教学手段进行展示,强调人类生物学知识的基础与前沿、科学性与趣味性、实用性与交叉性、热点问题与系统知识的有机组合,注重联系实际,贴近生活,易于了解和接受。教学中反映人类生物学与理、工和人文社科等学科的交叉渗透,反映现代生命科学发展的最新成果,以及地球与人类生存发展的密切关联。课程以“人是什么”为切入点,对人类自身的过去、现在和未来所涉及的生物学问题进行讲授。《人类生物学》教学内容选择上始终体现人文关怀,贴近生命和生活,按照人类生物学知识范围,设计若干知识模块。教学共分6章(表1)。为了便于各专业本科生选修的时间灵活性,在总学时上压缩到最小,安排一个学分,共16学时。在教学方法上,全部采用多媒体教学。教学手段主要包括自制幻灯片、自制多媒体链接、视频短片,VCD播放,以及精准个性化教学与小组交流等丰富多彩的方法。
2.2教学效果与评估
从“武大通识1.0”到“武大通识3.0”,《人类生物学》始终贯彻落实“通识”教育理念,满足于大学生对人类自身知识的了解和渴望。至今已开课10年,共有1470余名学生选课,每次选课平均110余人,选课学生覆盖全校文、史、理、工、农、医所有学科专业(图1)。教学评价由学院组织,百分制进行,平均得分为94.92分。不仅学生选课踊跃,而且获得了很好的教学效果。为我国培养具有通识知识背景的高级科学人才做出了贡献。
3以“通”为境界的人类生物学通识教学
3.1以“通”为人格境界的总体设计
培养健全人格,以“专”为知识纵深,以“通”为人格境界。人类生物学课程的建设始终贯穿从认识“人”、了解“人”到培养“人”,以及了解自己到了解世界,以“通”为人格境界,打通文理界限。有关人类生物学学习,已经出版了不少教材和参考书,国内以陈守良和郭明德编写的《人类生物学》较为系统[1],中文翻译本有尤瓦尔·赫拉利著的《人类简史从智人到智神》[2]。人类生物学课程教学中反映了人类生物学知识与理、工、人文社科等学科的交叉与渗透,体现了现代生命科学发展的最新成果及其产生的意义,同时关注地球与人类生存发展的密切关联。引导学生从喜欢学、主动学到无形之中塑形自我健全人格的“通”境界。
3.2人是什么?
人们对大猩猩好奇,人与大猩猩、黑猩猩以及金丝猴到底是什么关系?这就要先回答人是什么?人类生物学教学中以此问题为切入点,阐明人的属性。让学生了解自己,只有充分认识自己,才能完善人的属性,并树立健全人格。长臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩与人都属于人猿超科大家族。然而,他们在不同的演化年代各自分歧独立成群,最早是长臂猿在约距今18百万年前分开独立演化,之后是猩猩在11百万年前分出,大猩猩于7~8百万年前与黑猩猩和人分开演化,最后是人类在5~7百万年前与黑猩猩分开独立演化(图2)。看来与人类更近源的是黑猩猩,而非电影中场景描述的大猩猩与人类更亲近。在教科书中没有更新关于人类的演化知识。人类生物学教学中更关注前沿热点问题,引入了新内容,使学生认识人更全面。比如,在黑猩猩与人类分开演化后不久,约4.4百万年前,人类演化的这一支出现过一类与人类更近源的猿人,即拉密达猿人。2009年美国科学家在Science杂志上发表系列报道,在埃塞俄比亚境内发现了距今已有4.4百万年的女性原始人骨骼化石[3-5],这是迄今发现的年代最久远的原始人骨骼化石,科学家根据出土的骨骼“复原”了其整体特征(图2)。她具有与猿类似的头部和脚趾,手掌、手腕以及骨盆格局,表明她可以用两只脚直立行走,类似人类,但脚掌的拇指分得更开,这有利于野外生存。这可能是目前已知的最早的人类祖先,即使不是,它也为研究者提供了新的参考,了解人类是怎样从大猩猩和黑猩猩等共同拥有的祖先那里演化来的。更多疑问留给学生课后思考,比如:拉密达猿人为什么没有成功演化,而在地球上消失?人类是否还在进一步演化?人类的未来如何?
人的属性及与其他动物的本质区别也是学生常常提出的疑问。人类生物学课程引入如下几点思考:(1)智慧:源自人类高度发育的大脑。现代人的脑容量是近亲黑猩猩的3倍以上。增大的容量使得人类大脑具有更多的神经细胞和更复杂的神经网络。同时,介绍在人群中大脑容量也存在个体差异,以及存在智商差异等问题。(2)劳动:直立人的出现解放前肢发展为手,为劳动创造了条件。劳动在人类进化中具有决定性作用,发展劳动工具为人类演化新的一步,北京人用的石锥,非洲发现的石器组合等。劳动促进了人类进化,人类的每一代人都不是简单地重复前一代人的活动,而是在继承前一代人的劳动成果,传承现存的生产力以及与之相适应的社会关系,在继承以语言文字等形式存在的文化知识成果的基础上,进行新的创造活动,从而使人类改造自然的能力不断提高,使社会生活、社会关系不断丰富和发展,人类也由此获得了新的演化。从这个意义上讲,爱劳动是人的本能,劳动不仅为人类创造财富,更是人类演化的自然属性。(3)语言﹑文字与音乐:人类的属性首先是有了交流的语言,语言的诞生就是人类的诞生。音乐是人类的共同语言。早在3500年前的商代,中国就有了编钟,这为人类的演化提供了源泉。音乐起源于劳动,劳动赋予音乐以内容,劳动的呼声赋予音乐节奏和音调,劳动的动作给予音乐舞姿。古代与现代的诗歌、音乐和舞蹈3者是一体的,音乐–舞蹈–劳动–大脑,协调演化,因此,音乐是人类演化的产物,也促进了人类向更高级的演化。人类的语言是以命名为基础的,而动物的语言则不是。动物也可以通过有声语言进行简单的沟通和情感的表达等,但都不是以对事物的命名为基础。根据考古研究成果,人类至少在40~50万年前就开始发明出口头语言,创造出最初的词语。只有到了4~5千年前,欧亚大陆的一些民族逐步创造出比较完善的文字系统。在中国就是以表意为基础的汉字,最早是甲骨文。中国的殷墟遗址出土了距今近4千年的甲骨文,清楚地记载了甲骨文字与日历。说明中华民族的近5千年的演化历史,就是近代人类的演化史。这些关键历史的介绍,极大地激发了学生的民族自豪感和爱国热情。体现了“以人为本”统领成才教育的理念。
3.3美洲人起源自亚洲
人们始终疑惑美洲人是从哪里来的?是什么时候迁移到美洲的?美洲人的起源与中国人有无关联?人类生物学教学始终关注这些科学问题的最新进展,让学生思考。考古学记录提示,西伯利亚人群于2.2~3万年前通过白令陆桥来到美洲,成为克罗维斯人(Clovis),即古印第安人[6]。近年来,古基因学技术的发展,为探索美洲人的起源开辟了新途径。考古研究显示,克罗维斯时代,有着丰富的劳动工具,称其为克罗维斯工具(图3A)。一般认为这些古克罗维斯人起源于亚洲,并与现代美洲人存在关联[7]。最近在美国蒙大拿州Anzick考古点找到一具婴儿(Anzick-1)骨遗物,考古分析显示,Anzick-1距今约1.2556~1.2707万年,并从中分离了古DNA。基因组测序和遗传学分析显示,Anzick-1起源于亚洲,并非来自欧洲。进一步的基因组参数分析显示,Anzick-1基因组特征与现代的美洲人相似,说明Anzick人群在后来的繁衍扩散到了整个北美洲,属于美洲原住民。后来演化为现代美洲人[8]。而且,Anzick-1基因组与中国汉人基因组聚类在一个大进化分支之内,提示其与中国汉族存在遗传关联。结合现代基因组和考古研究,说明北美洲原住民起源自亚洲(图3B)。然而,Anzick人是否来自中国古汉族人有待进一步探索,这一科学问题值得学生深思,比如,美国美洲原住民与中国古汉族人在演化历史上是否早就联系在一起?而美洲人起源于中国人?其实,北美洲原住民另外一支起源于贝加尔湖中南西伯利亚。在该地区发现的Ma-1少年化石属于这一支,约2.4万年前迁移至北美洲。Ma-1基因组测序分析显示,其Y染色体和常染色体序列与西部欧亚人相似,而不是东部亚洲[9]。这一支约占北美洲原住民祖先14%~38%。而大多数北美洲原住民起源于东部亚洲。
4贴近生活的教学模式
人类生物学教学以通为引领,贴近生活的教学模式最能让学生热爱通识教育,从而达到塑形自我健全人格的通识教育目的。在人类基因组与个人精准医学章节的教学中,着重讨论了人类基因组计划的前因后果,以及个人基因组计划的实施对每个人生活的影响。比如,随着个人基因组测序的普及,如何保护个人基因组的隐私。在个性化给药与精准医学方面,不仅介绍最新进展,使学生了解最新学术成果,更要让学生结合自身健康,以及生病时吃药情况进行思考。目前的治病用药基本是“One-Size-Fits-All”即“一种剂量适合所有”,精准医学的发展不久将实施“RightDrug-RightDose-RightPerson”即“正确的药物–正确的剂量–正确的人”。通过体验贴近生活的教与学,学生轻松掌握了人类基因组与个人精准医学知识。同时,也提出一些问题让学生讨论,比如,随着基因组测序费用的降低,你愿意测序你的个人基因组吗?因为人基因组记录了一个生命的全部奥秘和隐私,包括疾病基因等,一方面这对于疾病的预防、诊断与治疗很有帮助;另一方面,如何保护个人及家人的基因隐私也是普遍关心的问题。在人类遗传学章节的教学中,以色盲基因的遗传为例,让每个学生都亲自参与到教与学的教学过程中,学习和了解自己的色盲基因。为了保护个人隐私,课程通过对学生一对一的教学测试,让每个学生了解自己的视力与色盲基因的遗传方式。统计显示正常视力为绝大多数,色弱也不少,还有少数色盲(图4A)。通过贴近生活的教学活动,学生普遍关心的一些问题也就迎刃而解了,比如,为什么色盲总是出现在男生,而女生没有?因为色盲基因位于X染色体,属于性连锁遗传。为什么有些人得病是绿色盲,另一些人得红色盲,因为这是两个连锁遗传基因的控制,即红视蛋白基因(redopsin)和绿视蛋白基因(greenopsin)。为什么会得色盲?因为这两个基因的染色体区域DNA序列的相似性,在减数分裂时容易产生配对交换错配,导致产生突变配子所致(图4,B和C)。
篇3
【关键词】粉螨 过敏性哮喘 变应原 嗜酸性粒细胞
一、粉螨过敏性哮喘简史
1922年Cooke首先提出灰尘里有特殊抗原物质是引起哮喘和过敏性鼻炎的重要原因。1928年Dekker报道在一例哮喘患者屋内沙发垫内找到大量螨,消除螨后哮喘症状缓解,由此提出螨是引起哮喘的变应原。新西兰一组随机选择的儿童从产生哮喘直至13岁的随访表明,对于哮喘症状发展和气道高反应性,花粉不是危险因子,室内过敏原特别是尘螨是最重要的危险因子[6]。1964年Voorhost报导了尘螨代谢产物是无尘中的主要变应原。得到了许多专家的证实[7] 学者Musken等分别用弗氏无爪螨、梅氏嗜霉螨、家食甜螨等14种螨浸液对哮喘的农民进行皮肤挑刺试验,总阳性率高达I经皮肤点刺试验发现在过敏性哮喘患者中有51.3%对尘螨过敏[9]。在英国,45%~85%的哮喘患者对螨过敏[10]。在国内,唐秀云等[11]通过采集淮南地区房舍储藏物标本,镜下进行粉螨分离鉴定,并结合哮喘的流行病学调查表统计数据,进行相关性分析。哮喘患者居室储藏物粉螨孳生密度为非哮喘患者居室储藏物粉螨孳生密度为0.05,差异有统计学意义,结果显示:淮南地区房舍储藏物粉螨孳生严重,其孳生密度与过敏性哮喘发病有关。吴雅玲 [12]等对洛阳地区50例儿童支气管哮喘患者及46例正常儿童进行血清5种螨的特异性IgE(sIgE)的检测,发现儿童支气管哮喘组螨sIgE总阳性率为68.00%,其中以尘螨和耪螨的阳性率最高;正常对照组螨sIgE总阳性率为11.54%,由此可见,洛阳地区儿童支气管哮喘与螨过敏(特别是尘螨和粉螨)有直接关系。舒复平,王娟[13]等以2006年12月至2007年12月本院儿科就诊的100例患儿为对象,患儿均符合2003年制定的哮喘诊断标准∝1,所有患儿行皮肤点刺试验和尘螨特异性IgE检测,结果均为阳性。楼金吐[14]等对杭州167例过敏性哮喘患儿过敏原分析,发现哮喘患儿的过敏原最常见为尘、粉螨和屋尘。
二、粉螨性哮喘的发病机制
(一)遗传因素和环境因素。
粉螨性哮喘是以肺内嗜酸|生粒细胞聚集、粘液过度分泌、气道高反应性为特点的IgE介导的I型变态反应性疾病,该病的发生是遗传因素和环境因素共同作用的结果。支气管哮喘具有明显的家族聚集倾向,是一种复杂的多因子、多基因遗传病。通过基因组扫描、候选基因技术和连锁分析等方法确认支气管哮喘是一种复杂的多基因遗传病[15],1994年,Moffatt[16]首次报道了TcRαδ复合体与特异性IgE反应存在遗传连锁。发病呈多因性和异质性,还可表现为基因不完全外显和多基因遗传,并有着不同遗传机制。大量遗传研究表明[17,18],HLA-Ⅱ类基因多态性与过敏性哮喘发病相关,因HLA-II类抗原(包括DP、DQ、DR)在抗原呈递过程中起关键作用而影响免疫反应的特异性。国内学者研究表明支气管哮喘各级亲属患病率高于一般群体,支气管哮喘遗传度在80%左右,父母中一方有哮喘的儿童,患哮喘几率较其他儿童高2~5倍,父母双方均有哮喘的儿童约有50%发病几率[19]。过敏性疾病的发病与遗传密切相关,但过敏症状的发生不能忽视环境因素的影响,且各种过敏症状可以交叉出现[20]。目前研究表明,遗传和环境因素所致的免疫功能紊乱是引起哮喘发病的主要原因,而在稳定人群中的基因构成似乎不可能在一个世纪内发生如此显著的变化,环境因素可能是哮喘发病率增高的决定因素。吸入性变应原是儿童支气管哮喘的一个主要病因。大量的流行病学调查表明,哮喘症状的严重程度与居室内尘螨过敏原含量存在剂量-效应关系,哮喘的流行情况也与粉螨过敏原的季节性变化相关。
(二)免疫学发病机制。
粉螨性哮喘的发生发展除与遗传、环境因素相关外,更与免疫反应关系密切。当粉螨等外源性抗原进入机体后,通过T细胞传递,B淋巴细胞分化、增殖,产生特异性IgE,与肥大细胞和嗜碱细胞(EOS)上的受体结合使机体处于致敏状态。当再次接触相同螨变应原时,与已致敏的肥大细胞和嗜碱细胞释放组胺、血小板活化因子(PAF)、前列腺素(PG)、白三烯(LTS)等生物活性物质,这些炎症介质引起气道黏膜水肿、黏液分泌亢进、血管通透性增加和气道高反应性,引发哮喘。
邵洁等对尘螨过敏的哮喘儿童外周血体外持续给予尘螨主要过敏原Der p和Der f刺激,研究发现Der p、Der f对Th细胞有明显的选择性,过敏原的持续暴露促进Th2优势表达,T1/T2平衡向T2转化,表明粉螨性哮喘的发生与Th1/Th2细胞免疫应答有关。Nasser等认为血清中IL-12水平的降低易于哮喘的发生。研究发现IFN-1是IL-4的拮抗因子,可通过抑制IL-4 mRNA转录水平,抑制IL-4诱导的B细胞表达低亲和IgE受体,从而抑制体内IgE生成。国外学者比较过敏性哮喘患儿和非过敏性哮喘患儿外周血单个核细胞培养液(PBMc)中IL-4和IFNγ-的水平,发现前者IL-4水平显著高于后者,IFN-γ水平则相反,认为IL-4/IFN-γ之间的不平衡是导致IgE异常升高的原因,也是过敏性哮喘的重要特征之一[29]。屋尘螨提取液致敏小鼠肺部变应性炎症模型中,小鼠肺部灌洗液细胞计数和嗜酸性粒细胞计数明显升高,灌洗液IL-4和IL-5明显升高,而IL-2 INF-γ 无明显变化。
三、粉螨过敏性哮喘的防治措施
(一)相关健康教育。
如果患儿及其家长缺乏有关的防治知识,不了解除螨的一般方法,对哮喘病情认识不足、重视不够,就可能导致反复发作,加重病情,甚至危及生命。因此加强健康教育对于防治儿童螨过敏性哮喘有重要意义。舒复平王娟等通过及时、恰当地对患儿及其家长实施相关健康教育,有助于降低螨过敏性哮喘对儿童健康的威胁,实施健康教育后,患儿和/或家长对各项防治知识的掌握及知晓率均≥90%,治疗依从性99%,95%患儿哮喘发作次数减少。
(二)控制变应原。
近年来支气管哮喘等变应性疾病发病率呈上升趋势并不能用遗传因素很好的解释,其中普遍认为过敏原阳性是一个重要的危险因素。吸入性变应原是儿童支气管哮喘的一个主要病因,同时调查显示变应原阳性是气道高反应的主要危险因素。变应原的种类很多,主要分为吸入性变应原,食物性变应原及其它变应原。主要措施有:(1)通风干燥,日光爆晒。(2)清洗床单、被套和枕头套,并用55℃以上热水浸泡10分钟以上,每月2次。(3)不用地毯。(4)定期将床上用品放置在阳光下暴晒2小时以上。(5)使用杀螨剂,在使用低毒高效的杀螨剂时,要注意“对螨下药”才能达到有效防治目的。(6)天敌杀螨。 如使用捕食性螨捕杀害螨或用真菌、细菌、原虫感染螨类使其死亡。(7)控制繁殖。 通过改变或转移害螨的遗传物质,破坏其遗传过程,达到杀灭的目的。
(三)治疗措施。
(1)皮下注射脱敏疗法对难以避免变应原的患者,可用小剂量、间隔较长时间、反复多次接触粉螨变应原进行脱敏治疗。陈秀春、李朝品[等用粉尘螨浸液对粉螨性哮喘患者进行脱敏治疗前后用ELISA法检测患者血清总IgE,螨特异性IgE,IgG,IL-2,IL-4,用生物素―链霉亲和素(BSA)检测外周血CD3+、CD4+、CD8+、cD4+/CD8+,比较上述指标的变化,发现螨性哮喘患者脱敏治疗过程中,机体的免疫学变化复杂,其体液免疫产生螨特异性IgE、IgG,对患者症状缓解具有重要作用,细胞免疫变化似有Th2型反应受抑制,Thl型反应增强的趋势。除皮下注射外,赵京、谭毅研究发现有许多新的给药途径为临床治疗带来了方便,如舌下含服、口服、鼻滴、透皮等。近年来为克服使用普通变应原制剂疗程长,剂量难控制等缺点, 变应原微球缓慢释放制剂的研究正在进行。
四、结语
粉螨过敏性哮喘的发病是以粉螨为诱因的变态反应性疾病,严重危害人类健康和影响人们的生活质量,因此防治粉螨过敏性哮喘有着重要的意义。随着居住环境的改变和人们对生活质量要求的提高,粉螨变应性疾病正日益受到重视;并随着研究者对粉螨过敏性哮喘致病机制及其免疫机制的进一步研究,对疫苗最佳免疫途径及剂量的进一步摸索,随着分子生物学、遗传学、蛋白质组学和基因组学的进一步发展,以及对疫苗配伍佐剂的进一步开发,将必然对粉螨过敏性哮喘的防治发挥重要作用。
参考文献:
[1]全国儿科哮喘协作组.2000年与1990年儿童支气管哮喘患病率的调查比较.中华结核和呼吸杂志,2004,27(2).
[2]Hughes AM.The mites of stored food and houses.The Second Edition.London.Her Majesty Statioanery Office,1976.
[3]Takaia T,Minekib R,Nakazawaa T,et al.Maturation of the activities of recombinant mite allergens Der P1 and Der f 1,and its implication in the blockade of proteolytic activity .FEBS Letters,2002,531.
[4]Arlian LG, Morgan MS, Neal JS. Dust mite allergens : ecology and distribution. Curr Allergy Asthma Rep,2002,2(5).
[5]Arlian LG, Platts-Mills TA. The biology of dust mites and the remediation of mite allergens in allergic disease.J Allergy Clin Immunol,2001, 107(3 suppl).
[6]孙劲旅,张宏誉,陈军等.尘螨与过敏性疾病的研究进展[J].北京医学,2004,26(3).
[7]孟阳春,李朝品,粱国光主编.蜱螨与人类疾病.合肥:中国科学技术大学出版社,1996.
[8]Musken H,Franz yr,wahl R,et a1.Sensitization to differentmite species in German farmers:clinical aspects.J In―vestig Allergol Clin Immunol,2000,10.
[9]Stelmach I,Jerzynska J,Stelmach W,et a1.Cockroach al―lergy and exposure to cockroach allergen in Polish childrenwith asthma.Allergy,2002,57(8).
[10]SiIIlth JM,DisneyME,William JD,et a1.Clinical siginifiealnce of skin reactionsto mito extracts in children with asthma.BMJ,1969,l.
[11]唐秀云,吕文涛,沈静等.淮南地区房合储藏物粉螨孳生密度与过敏性哮喘关系的研究[J].皖南医学院学报,2009,28(1).
[12]吴雅玲,朱丽芳.50例哮喘儿童螨特异性IgE检测分析[J].中国厂矿医学,2002,15(2).
[13]舒复平,王娟.健康教育在防治儿童螨过敏性哮喘中的效果评价[J]. 浙江临床医学,2009,11(5).
[14]楼金吐,陈露萍,陶然等.杭州及其周边地区哮喘患儿过敏原分析[J].中国儿童保健杂志,2006,14(6).
[15]胡丽华,崔天盆,张才成.湖北地区汉族变应性哮喘患儿Tim-3启动子区基因多态性研究[J].中华检验医学杂志,2006,29 (2).
[16]Moffatt MF, Hill MR, comelis F, et a1.Genetic linkage of T-cell receptor alpha/delta complex to specifc IgE responses[J]. Lanncet,1994,343.
[17]胡敬富,周淑华,王文明等.HLA.DRBl、DQBl基因与汉族哮喘的相关性研究[J].山东医药,2003,43(29).
[18]李朝品,杨庆贵,陶莉.HLA-DRBl基因与螨性哮喘的相关性研究[J].安徽医科大学学报,2005,40(3).