基因芯片技術(shù)充分利用生物科學、信息學等前沿學科的先進成果，以其快速、自動化程度高的特點而廣泛應(yīng)用于醫(yī)學科研的各個領(lǐng)域，為后基因組時代的生命科學研究提供了一種強有力的工具。北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院裴曉華博士指出，將基因芯片技術(shù)運用于中醫(yī)外科前景廣闊。他主要介紹了基因芯片技術(shù)在以下幾個方面的應(yīng)用。



　　外科感染



　　隨著越來越多的病毒、支原體、衣原體和細菌的整個基因組測序的完成，就可以大量制備含有病原體基因的芯片，用于病原體的快速診斷，而且送檢標本無需進行培養(yǎng)。常見的外科感染中，有的細菌極難培養(yǎng)，有的細菌分離培養(yǎng)所需時間太長，給臨床細菌學檢驗帶來困難，使用基因芯片可以解決面臨的難題。標本經(jīng)處理后，利用通用的核酸擴增技術(shù)將樣品核酸進行熒光標記，然后與基因芯片上已知的細菌探針陣列進行雜交；經(jīng)掃描后就可以判斷出是哪一種細菌的感染。由于基因芯片可以包含的信息非常多，可以集中多達幾千種探針信息，而臨床常見的細菌感染也不過幾十種，所以基因芯片能夠輕松應(yīng)付這種任務(wù)。



　　膿毒癥是外科面臨的棘手問題，與中醫(yī)外科的“內(nèi)陷”、“走黃”類似。盡管已有強有力的抗生素的應(yīng)用，但膿毒癥仍是呼吸衰竭、多臟器功能障礙以及危重病人死亡的主要原因。實驗和臨床表明，細胞因子的產(chǎn)生和全身性釋放在膿毒癥炎性反應(yīng)中起著重要的作用。因此，阻斷細胞因子的激活及其生物學效應(yīng)一直是研究的熱點。證據(jù)表明，膿毒癥反應(yīng)機制是以特定的方式，按照基因表達順序，程序化地受基因控制。膿毒癥休克是由多基因控制的一種疾病，基因芯片技術(shù)可對膿毒癥達到更深刻、更全面的了解。中醫(yī)通里攻下法及清熱解毒法對膿毒癥進行防治已取得肯定的療效，對于中藥的作用機制，包括腸屏障保護作用、對內(nèi)毒素及細胞因子的影響、對自由基的清除作用已初步闡明，還有待于從蛋白質(zhì)與基因水平進行更高層次的研究。



　　腫瘤



　　通過基因芯片對腫瘤細胞系、動物模型、病理組織標本的檢測，可以發(fā)現(xiàn)腫瘤形成、浸潤、轉(zhuǎn)移相關(guān)的新基因。例如，通過前列腺腫瘤相關(guān)芯片檢測，可以根據(jù)基因表達不同情況區(qū)分正常和惡性上皮、雄激素依賴和非依賴的前列腺腫瘤、藥物敏感和耐藥的腫瘤。癌基因的低表達或者抑癌基因的高表達可作為藥物治療有效與否的標志，為藥物治療及基因治療提供新的靶點，可以減少抗腫瘤藥物的研究開發(fā)周期。采用基因芯片技術(shù)對有良好抗癌作用的中藥進行篩選，并進行作用機理的研究，可以探索中藥對腫瘤抑癌基因的表達與調(diào)控方式。目前國內(nèi)對單味藥、單靶點的基因調(diào)控研究已有初步成果，而對多因素、多靶點的基因調(diào)控與功能修飾研究尚屬起步階段。



　　泌尿外科



　　腎移植受者術(shù)后淋巴細胞受異體抗原刺激，發(fā)生激活和分化，往往同時伴隨著上百種免疫相關(guān)基因的改變，而基因芯片這種高通量的檢測技術(shù)不僅一次可以檢測成千上萬免疫分子mRNA表達水平的改變情況，還可以滿足腎移植術(shù)后免疫監(jiān)測的要求，而且基因芯片的另一優(yōu)點就是它除了可以檢測免疫細胞表面的免疫分子基因表達情況，還可以檢測核內(nèi)免疫調(diào)控基因的基因轉(zhuǎn)錄水平變化，基因芯片將在腎移植免疫研究中發(fā)揮重要的作用。



　　此外，將基因芯片技術(shù)應(yīng)用到移植免疫耐受研究中可以發(fā)現(xiàn)大量新的與免疫耐受相關(guān)基因，為人工誘導(dǎo)耐受提供新的靶點，而且通過對免疫抑制藥物使用后基因表達差異的研究，不僅可以更為全面、深入地了解免疫抑制劑的分子機理，有利于更好地使用已有免疫抑制藥，還可開發(fā)中藥免疫抑制藥。



　　基因芯片技術(shù)也可以應(yīng)用在組織配型方面，使用現(xiàn)在已知基因序列的HLA分子(包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類)基因芯片對移植供者、受者進行檢測，以全面了解供者、受者HLA基因型，而且寡核苷酸芯片技術(shù)還可以對HLA分子的多態(tài)性進行研究。



　　中醫(yī)藥治療前列腺增生具有確切的實驗依據(jù)。如對血漿性激素水平的調(diào)節(jié)，降低前列腺指數(shù)、調(diào)節(jié)前列腺組織中性激素水平和降低5α-還原酶活性、抑制前列腺細胞DNA的合成及有絲分裂、降低增生前列腺組織中的PCNA指數(shù)和bFGF的表達、拮抗α1-AR等。還可從前列腺細胞的增殖和凋亡水平，對直接刺激細胞生長的各種生長因子、調(diào)控和執(zhí)行細胞凋亡的相關(guān)基因及蛋白進行研究，以期能更深入和全面地揭示中醫(yī)藥治療前列腺增生的作用機理。采用基因芯片技術(shù)使從靶基因組的角度研究中醫(yī)藥治療前列腺增生的作用機理成為可能。



　　裴曉華博士總結(jié)說，目前基因芯片還處在研究階段，用于臨床還有一些問題亟待解決。例如，實驗結(jié)果的精確性，判定標準、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的建立，配套工具軟件的開發(fā)等，但基因芯片能為中醫(yī)外科的發(fā)展提供強有力的手段，基因芯片技術(shù)將在中醫(yī)外科研究上得到進一步的應(yīng)用。