医学生物信息学在高危妊娠相关研究中的应用潜力

随着中国“二孩”及“三孩”政策的推进,当前高龄(>35岁)和高危孕产妇的比例显著增加,这对孕产妇的安全及孕期管理带来了新的挑战。在大数据的时代背景下,医学生物信息学凭借其跨学科的特性,在生物医学领域展现出巨大的应用前景。伴随计算机技术的不断创新与进步,生物信息学能解决的问题日益增多,为精准医疗的发展提供了强有力的支持。因此,加强交叉学科思维的培养,推动医工合作,以及建设交叉领域人才队伍尤为重要。本文旨在探讨在中国新的人口特征背景下,医学生物信息学在高危妊娠研究中的应用进展、面临的问题及未来方向,以期为母婴健康的诊疗管理注入新的思考维度。

免疫治疗对母胎交界面NK细胞表面CD69表达水平的影响及其与鼠胚和鼠仔预后的关系(英文)

目的 :研究反复自然流产 (recurrentspontaneousabortion ,RSA)模型CBA/J×DBA/ 2小鼠母胎交界面NK细胞表面CD69分子的表达水平 ,并评价淋巴细胞免疫治疗 (lymphocyteimmunotherapy,LIT)对CD69表达水平的影响及其与鼠胚和鼠仔预后的关系。方法 :评价CBA/J×DBA/ 2、C57BL/ 6×DBA/ 2和BALB/c×DBA/ 2小鼠胚胎和鼠仔的预后 ,绘制出生后 1 - 2 1d鼠仔离乳前生长曲线和Kaplan -Meier生存分析曲线。并且采用PE -CD69和FITC -DX5双色流式细胞术检测在有或无LIT的情况下 ,母胎交界面NK细胞表面CD69分子的表达水平。此外 ,对CD1 6/CD32 +NK细胞亚群等也进行检测。结果 :在孕期母鼠体重平均增长幅度、平均每窝产仔数、新生鼠仔出生第 1d平均体重和胚胎吸收率等方面 ,CBA/J×DBA/ 2小鼠与生殖力正常的对照组相比均有显著差异。在CBA/J×DBA/ 2小鼠中 ,代表活化型NK细胞的CD69+ DX5+ 细胞比率也显著高于对照组。而有效的LIT能够显著降低CD69在母胎交界面NK细胞表面的表达水平 ,并相应地显著降低胚胎吸收率。结论 :CD69+ DX5+ 细胞在胚胎被排斥的机制中可能具有重要作用。

巨噬细胞毒素用于降低CBA/J×DBA/2小鼠胚胎吸收率

目的 :研究巨噬细胞毒素降低反复自然流产模型CBA/J×DBA/ 2小鼠胚胎吸收率的免疫机制 .方法 :在小鼠交配前腹腔注射变性蛋白质包被的二氧化硅颗粒 ,做为巨噬细胞毒素以去除巨噬细胞 ,观察胚胎吸收率和淋巴细胞亚群变化 ,进而分析淋巴细胞浸润与妊娠结局的关系 .结果 :二氧化硅预处理组平均每窝活胎数显著增多 (6 3± 1 5vs 3 5± 1 0 ,P <0 0 1) ,胚胎吸收率则显著下降 (18 2 %vs .38 2 %,P <0 0 5 ) .与此相应 ,CD3+ CD6 9+ 、CD3+ CD71+ 细胞比率和CD4 5 +MHC -II+ 、CD80 + MHC -II+ 细胞比率均显著降低 .结论 :体内注射巨噬细胞毒素可以显著降低CBA/J×DBA/ 2小鼠母胎交界面活化型T细胞和某些巨噬细胞亚型的比率 ,并且这种变化与胚胎吸收率的下降相联系 .

多聚次黄苷酸-胞苷酸诱发性小鼠流产模型CD200^+CK7^+滋养层细胞分析

目的:在多聚次黄苷酸-胞苷酸[poly(I∶C)]诱发性流产小鼠模型中研究CD200+CK7+细胞与胚胎吸收的关系。方法:采用Balb/c×C57BL/6和Balb/c×Balb/c小鼠,在孕早期注射poly(I∶C)以建立诱发性流产模型,并采用流式细胞术检测胎盘CD200+CK7+/CK7+细胞百分率和CD200+CK7+细胞的绝对数,采用免疫组化法对CD200+细胞在母-胎界面的分布情况进行定位检测。结果:在每例检测104个细胞的情况下,poly(I∶C)处理组上述细胞百分率和绝对数均显著低于对照组(Balb/c×C57BL/6小鼠:6·3%±6·2%vs36·1%±9·3%,P<0·01;140±111vs1941±809,P<0·01。Balb/c×Balb/c小鼠:8·5%±4·8%vs26·1%±8·0%,P<0·01;701±499vs1886±1112,P<0·05)。与此相应,poly(I∶C)处理组孕13·5d的胚胎吸收率也显著增高(Balb/c×C57BL/6小鼠:从9·1%升至37·0%,P<0·01;Balb/c×Balb/c小鼠:从5·8%升至29·0%,P<0·01)。免疫组化法检测发现,这些CD200+细胞主要分布在胎盘和子宫交界处的胎盘组织中。结论:在母-胎界面CK7+细胞群中CD200分子适当水平的表达,对于维持小鼠妊娠免疫耐受过程可能具有重要意义。

反复自然流产的几种免疫相关因素

反复自然流产（ｒｅｃｕｒｅｎｔｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓａｂｏｒｔｉｏｎ，ＲＳＡ）病因十分复杂，涉及遗传、内分泌、解剖和感染等诸多因素。然而４０％～６０％的患者病因不明，在这部分患者中，免疫因素占有重要地位。有关ＲＳＡ的几种主要免疫相关因素，近年国内外研...

淋巴细胞免疫治疗对小鼠自然流产模型母胎界面CD80^+表达及妊娠结局的影响

目的:评价CBA/J×DBA/2小鼠配对组合作为反复自然流产模型的生殖力特点,及其与母胎交界CD80表达间的关系,并研究淋巴细胞免疫治疗(lymphocyte immunotherapy,LIT)对CD80表达水平的影响。方法:对CBA/J×DBA/2小鼠的生殖力特点进行为期120d的观察,并与生殖力正常的4种对照组进行比较。另计算15对CBA/J×DBA/2小鼠孕13d的胚胎吸收率,并用CD80-FITC和CD45-PE双色流式细胞术检测CD80细胞在母胎交界面的构成比。为了明确CD80^+细胞的身份,检测了CD3、DX5(NK细胞)和MHC-Ⅱ在CD80细胞群中的表达水平。此外,检测LIT组与未治疗组CBA/J×DBA/2小鼠胚胎吸收率和CD80细胞的阳性率。结果:CBA/J×DBA/2小鼠的流产特点是为孕10d左右的反复流产。CBA/J×DBA/2小鼠孕13d的胚胎吸收率显著高于BALB/c×DBA/2小鼠(30.8％±16.6％vs.7.7％±6.7％,P<O.01)。与此相应,CBA/J×DBA/2小鼠母胎交界面CD80^+细胞检出率显著高于对照组(11.7％±5.8％vs.3.9％±1.8％,P<O.01)。LIT可有效降低CBA/J×DBA/2小鼠的胚胎吸收率,且胚胎吸收率的下降与母胎交界面CD80^+细胞检出率的下降相关。结论:CBA/J×DBA/2小鼠模型具有围着床期反复自然流产的特点。早期A丕胎吸收与较高的CD80^+细胞检出率相关,提示CD80^+细胞可能是围着床期反复流产的重?

在反复自然流产模型CBA/J×DBA/2小鼠血清中未检测出抗精子抗体

目的 :评价抗精子抗体 (anti -spermantibody ,AsAb)与反复自然流产 (recurrentspontaneousabortion ,RSA)小鼠模型CBA/J×DBA/ 2生殖力特点的关系 .方法 :对CBA/J×DBA/ 2小鼠的生殖力特点做为期 6 0d的观察 ,与生殖力正常的BALB/c×DBA/ 2小鼠进行比较 ,并检测上述雌鼠血清AsAb水平 .结果 :CBA/J×DBA/ 2小鼠平均每窝产仔数和雌雄同笼至第 1窝鼠仔出生的平均时间均与BALB/c×DBA/ 2小鼠有显著差异 ,分别为 (3 0± 1 1)只与 (6 1± 1 6 )只 ,P <0 0 0 1,和 (33 5± 7 1)d与 (2 5 8± 3 2 )d ,P <0 0 1.在这些CBA/J×DBA/ 2和BALB/c×DBA/ 2组合的雌鼠血清中均未检测出AsAb .结论 :CBA/J×DBA/

自发性流产CBA/J×DBA/2小鼠母-胎界面DX5^+CD69^+细胞的浸润

目的:研究DX5+CD69+细胞浸润与CBA/J×DBA/2小鼠自发性胚胎吸收的关系。方法:CBA/J×DBA/2小鼠(A组)和CBA/J×BALB/c小鼠(B组)分别用作自发性流产模型和生育力正常对照。DX5用作广泛性NK细胞标志物,CD69作为NK细胞和T细胞活化标志物。采用流式细胞术检测母-胎界面淋巴细胞中CD69+细胞百分率,DX5+CD69+细胞与DX5+细胞比率,并对细胞数量与胚胎吸收率进行线性相关回归分析。结果:A组孕13.5 d胚胎吸收率为34.1%(45/132),显著高于B组(6.6%,9/137;P<0.001)。同时A组DX5+CD69+细胞与DX5+细胞比率(28.1±11.9)%显著高于B组(19.5±5.7)%,(P<0.01)。此外,A组DX5+CD69+与DX5+细胞比率(x)和胚胎吸收率(y)之间存在强线性相关(r=0.807,P<0.001,y=-1.157+1.278x)。结论:母-胎界面过多的DX5+CD69+细胞浸润可能与CBA/J×DBA/2小鼠胚胎吸收有关。

NOD/SCID孕鼠脾脏和胎盘CD45^+细胞内细胞因子的表达

目的研究NOD/SCID孕鼠胚胎吸收率(Resorption rate,RR)与母-胎界面局部免疫状况的关系。方法计算并比较孕13.5天同基因妊娠NOD/SCID×NOD/SCID小鼠和非免疫缺陷的BALB/c×BALB/c小鼠的RR,并采用4色流式细胞术检测NOD/SCID小鼠非孕期和孕13.5天脾脏和胎盘细胞内细胞因子的表达状况,以明确其与妊娠耐受相关的淋巴细胞功能亚群。结果NOD/SCID小鼠的RR与对照组BALB/c小鼠相比无显著差异。与此相应,虽然能够证实NOD/SCID小鼠具有多重免疫缺陷,但是孕期母-胎界面多种功能性细胞亚群的百分率发生自发性改变。结论NOD/SCID小鼠脾脏和胎盘某些细胞百分率的自发性改变可能对妊娠结局有利。

Toll样受体3参与双链RNA对小鼠妊娠结局的影响

目的:探讨Toll样受体3(TLR3)与双链RNA(dsRNA)相互作用对BALB/c和NOD/SCID小鼠妊娠结局的影响。方法:比较经过和未经预先TLR3阻断条件下同基因妊娠的BALB/c和NOD/SCID小鼠在dsRNA刺激后的胚胎吸收率(RR),并采用流式细胞术检测CD45+TLR3+细胞和CD45+CD80+细胞在CD45+细胞群中、以及CD8α+CD80+细胞在CD8α+细胞群中的百分率。结果:在dsRNA刺激下BALB/c小鼠RR显著升高,而对NOD/SCID小鼠无显著影响。BALB/c小鼠胎盘CD45+细胞群中TLR3表达率升高,并伴有CD45+CD80+细胞和CD8α+CD80+细胞百分率的升高。另可检测到CD45+细胞内IL-2表达率增高,而IL-10表达率下降;而在NOD/SCID模型中未观察到这种趋势。阻断TLR3能消除dsRNA对BALB/c小鼠胚胎排斥的诱导作用,并同时降低CD45+细胞群中CD80的表达率。结论:dsRNA与TLR3的相互作用可能参与CD45+CD80+细胞和CD8α+CD80+细胞的动员,随后母-胎界面IL-2表达增强,而IL-10表达减弱,最终导致胚胎被排斥。dsRNA引起的胚胎排斥过程可能需要具有正常功能的T细胞和NK细胞参与。

感染性疾病DNA疫苗研究进展(综述)

简要介绍丙型肝炎、爱滋病、结核病、疟疾。

BRCA1、BRCA2基因与乳腺癌、卵巢癌多发家族

目前研究普遍认为，BRCA1、BRCA2基因属抑癌基因，这些基因的某些突变型的携带者，患乳腺癌、卵巢癌等恶性肿瘤的危险性显著增高。本文介绍了BRCA1、BRCA2基因定位和克隆后，近年来对上述基因相关家族的特声、、基因外显年、抑癌机制、基因突变热点、突变类型的种族特异性等方面的研究进展，介绍了肿病高度和中反危险家族的划分方法和意义，并分析了今后我国在相关领域深入研究的思路。

宫内干细胞移植与基因治疗研究新进展

在做到产前诊断的前提下 ,以适当的载体携带治疗基因 ,输入到子宫内发育中的胚胎 ,在特定器官长期表达 ,可以使遗传性疾病在尚未造成不可逆性损害之前 ,即得到治疗。近年宫内干细胞移植与基因治疗 ( IUT)已经在动物实验和部分患者中获得成功。本文对

HLA系统与妊娠免疫耐受

保持抗原的差异性和多样性，对种族的生存和进化具有重要意义。在这一前提下，胎儿做为半异体移植物，母体必须对其产生免疫耐受，才能使得妊娠成功。ＨＬＡ－Ｇ抗原多态性最弱，这些分子在妊娠子宫内母体—胎儿交界面的充分表达，可以促进局部免疫耐受的产生，通过抑制ＮＫ细胞杀伤活性等机制，对妊娠起到保护作用。此外，胎儿所继承的父系经典ＨＬＡ抗原，可以诱导母体外周血免疫系统产生抗体，对妊娠进一步起到保护作用，并且对保证ＨＬＡ基因的遗传多样性具有重要意义。

自发性流产小鼠模型主动脉旁淋巴结CD45^+CD86^+细胞亚群分析

目的:检测主动脉旁淋巴结(PLN)CD45+CD86+细胞,用于间接分析小鼠母-胎界面局部免疫状况。方法:CBA/J×DBA/2、未孕CBA/J雌鼠和CBA/J×BALB/c小鼠分别作为自发性流产模型(A组)、未孕对照(N组)和生育力正常对照(F组)。采用流式细胞术检测CD45+CD86+细胞在CD45+细胞中的百分率(简称CD45+CD86+百分率)和这些细胞的绝对数,其中单个核细胞从孕5.5、9.5和13.5d小鼠PLN和孕13.5d胎盘分离获得。为鉴定CD86+细胞所属类型,采用CD3、CD19和DX5分别作为T细胞、B细胞和NK细胞特异性标志物进行流式细胞检测。结果:A组胚胎吸收率和绝对数(29.3%,1.8±1.0)均显著高于F组(4.8%,0.3±0.5,P<0.01)。相应地,A组孕13.5dPLNCD45+CD86+细胞百分率和绝对数也均显著高于F组(分别为27.5%±14.0%vs12.3%±7.1%和1362±687vs615±353,P<0.01)。未孕CBA/J雌鼠PLNCD45+CD86+百分率为7.5%,与孕5.5dA组小鼠相近(10.6%),至孕9.5d时显著升高至23.9%(与未孕鼠相比,P<0.01;与孕5.5d小鼠相比,P<0.05),并保持高水平直至13.5d(27.5%)。相反,在CBA/J×BALB/c小鼠孕期未观察到这种趋势。结论:CBA/J×DBA/2小鼠流产开始发生于孕9.5d,此时CD45+CD86+细胞数增多,提示这些细胞与胚胎吸收相关。从PLN中分离淋巴细胞进行表型分析,有助于间接评价母-胎界面局部免疫状况。

脂多糖诱发的同基因妊娠BALB/c和NOD/SCID小鼠早产模型

目的:研究脂多糖(LPS)诱发同基因妊娠BALB/c小鼠和非肥胖性糖尿病/重度联合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠早产的机制。方法:在预先阻断或未阻断Toll样受体4(TLR4)的条件下采用LPS刺激,并比较各组BALB/c和NOD/SCID小鼠的早产率和胚胎死亡率。由于预实验显示预期的早产均发生于孕16d,因此,实验中在早产发生之前处死小鼠,收集每只孕鼠的胎盘。采用流式细胞术检测胎盘CD45+细胞表面TLR4、CD80和细胞内TNF-α的表达率。结果:采用LPS可诱发BALB/c小鼠早产,而NOD/SCID小鼠则对LPS的诱导有抵抗。经LPS刺激后,TLR4的表达在BALB/c和NOD/SCID小鼠均无显著改变,但是两组小鼠CD45+CD80+细胞的百分率均升高。相反,LPS刺激后仅BALB/c小鼠CD45+TNF-α+细胞的百分率升高,而NOD/SCID小鼠则否。通过预先阻断TLR4的表达可消除LPS对BALB/c小鼠CD80和TNF-α表达的影响,并显著降低LPS诱发的早产率。结论:虽然LPS未能改变TLR4的表达,但是二者相互作用,可激发CD45+CD80+细胞的动员,导致炎性细胞因子产生增多,并最终导致早产。BALB/c和NOD/SCID小鼠对LPS刺激的敏感性存在差异,提示NOD/SCID小鼠缺乏功能正常的T细胞和NK细胞,可能是这种小鼠对LPS诱发的早产有抵抗的原因之一。

小鼠表皮干细胞分化潜能的体内植入研究(英文)

目的:将小鼠表皮干细胞(epidermal stem cells,ESCs)种植到可生物降解的载体内并移植到同基因受者小鼠皮下,研究其分化潜能。方法:在体外诱导ES细胞分化为ESC,经用Hoechst 33342荧光染色后,种植到含有胶原凝胶的聚乙醇酸(polyglycolic acid,PGA)小网内,作为细胞载体移植到与干细胞同基因的129/J小鼠皮下。结果:荧光显微镜观察发现ESC在移植物内至少能存活3周以上,并能分化形成毛囊样和腺样结构,形成与天然真皮相似的结构。在植入后10周内未观察到明显排斥或毒性反应。结论:ESC可作为种子细胞用于制备具有形成真皮附属结构潜能的皮肤替代物的实验研究。

NOD/SCID小鼠胎盘DX5^+CD25^+细胞水平

为了研究胎盘DX5+CD25+细胞在维持母-胎耐受状态中的潜在作用。采用流式细胞术检测免疫功能正常的BALB/c和免疫缺陷的NOD/SCID小鼠外周血和胎盘DX5+CD25+细胞,评价这些细胞与小鼠妊娠预后的关系。结果:虽然NOD/SCID小鼠存在严重的免疫缺陷,但是其胚胎吸收率和平均每窝产仔数等生育力指标均基本正常,并且其孕13 d胎盘DX5+CD25+/DX5+细胞百分率与免疫功能正常小鼠相比无显著性差异,并均呈高百分率分布特征(约占DX5+细胞总数的90%)。NOD/SCID小鼠胎盘中高百分率的DX5+CD25+细胞可能是正常生育力预后的免疫学基础。

VEGF诱导血管内皮细胞产生H_2O_2及其促增殖作用

目的:研究VEGF诱导血管内皮细胞产生细胞外H2O2及其在VEGF促血管内皮细胞增殖功能中的作用。方法:①以H2DCFDA为H2O2指示剂,检测500μg/LVEGF刺激下,血管内皮细胞H2O2的产生;②以MTT法检测3×106U/L过氧化氢酶(CAT),及外源性加入5-20mmol/LH2O2对VEGF促增殖功能的影响。结果:①在VEGF刺激血管内皮细胞15min后,细胞内开始出现逐渐增强的荧光,且随时间逐渐增强,至45min左右最强,随后逐渐减弱;而同时加入过氧化氢酶组的细胞则仅有微弱荧光产生,且荧光强度不随时间变化;②3×106U/L过氧化氢酶对VEGF的促增殖功能有明显的抑制作用(P<0.01);③外源性加入5-10mmol/LH2O2时对血管内皮细胞有明显促增殖作用(P<0.01),但其对VEGF的促增殖功能却有显著抑制作用(P<0.01)。结论:VEGF可刺激血管内皮细胞产生细胞外H2O2,在促细胞增殖中可能具有重要作用。而外源性H2O2对VEGF的生理功能可能具有抑制作用。