其他分子診斷檢測的技術

1、關于其他分子診斷檢測技術第1頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四第一節(jié) 基因變異檢測技術檢測已知的基因突變檢測未知的基因突變分子診斷檢測基因突變的目的：第2頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四幾種常見的基因變異檢測方法PCR擴增阻礙突變系統(tǒng)寡核苷酸連接實驗溫度梯度凝膠電泳和變性梯度凝膠電泳變性高效液相色譜法錯配接合蛋白質(zhì)截短測試法第3頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四一、PCR擴增阻礙突變系統(tǒng)(PCR amplification regractory mytation system, PCR-ARMS)以PCR方法為基礎，檢測已知點

2、突變的一種方法。又叫做PCR等位基因特異性擴增法（PCR amplification of specific alleles, PASA）或等位基因特異性PCR (alleles-specific PCR, ASPCR)第4頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（一）基本原理 PCR的引物3末端的核苷酸與模板之間存在錯配時，PCR擴增效果差，或者不能擴增。模板 3 5引物 5 3 A T G T T A T A C A A CPCR-ARMS第5頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四設計2對引物，一對引物（P1）與正?；蛲耆ヅ?，一對引物(P2)與突變基因

3、完全匹配。用這兩對引物分別擴增模板。如果模板基因為正?；?，那么P1擴增可以得到大量產(chǎn)物，而P2無產(chǎn)物。如果模板已經(jīng)突變，那么P2擴增可以獲得大量產(chǎn)物，而P1無產(chǎn)物。PCR-ARMS基本原理PCR-ARMS第6頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四5 33 5 ATGGTTCCTG TACCAAGGAC5 33 5 ATGGTACCTGTACCATGGAC突變等位基因正常等位基因順利延長不能延長5 3ATCGTT5 3ATCGTT突變基因的引物P2的擴增PCR-ARMS第7頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）應用檢測單一點突變基因分型檢測多位點突變P

4、CR-ARMS的應用第8頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四1. 檢測單一點突變設計一對引物，可以擴增突變基因而對正?；虺蕯U增阻遏；附加一對引物，可以擴增標志性基因作為陽性對照；PCR擴增完成，進行電泳，即可得知點突變是否發(fā)生。 M MG NG 異常陽性對照突變基因PCR-ARMS的應用第9頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四2. 基因分型可用于單個突變的基因分型（鑒別雜合子和純合子）或多態(tài)性分析PCR-ARMS的應用1: 正常基因的引物擴增結(jié)果；2：突變基因的引物擴增結(jié)果 M Wt1 Wt2 Ht1 Ht2 Hm1 Hm2 野生純合子雜合子 突變純合

5、子方法一：正常等位基因野生純合子點突變突變雜合子穩(wěn)定遺傳突變純合子第10頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四方法二： 野生純合子雜合子 突變純合子 M Wt Ht Hm5335496 bp371 bp野生型基因引物突變型基因引物突變點PCR-ARMS的應用第11頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四3. 檢測多位點突變突變點1突變點2片段1 片段2PCR-ARMS的應用PCR-ARMS可同時檢測多個點突變。第12頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（三）方法學評價適用于較少點突變的檢測；具有低-中等批量處理能力；可借助多重PCR檢測多個

6、點突變；無需放射性標記；無需昂貴的試劑；無需復雜的檢測系統(tǒng)PCR-ARMS優(yōu)點缺點只能檢測已知的基因突變及多態(tài)性第13頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四二、寡核苷酸連接實驗(oligonucleotide ligation assay, OLA)利用DNA連接酶，將2段寡核苷酸探針順向連接，從而檢測靶基因型的一種方法。該方法因為可靠、精確、重現(xiàn)性好，已成為臨床遺傳病分子診斷的一種基本方法。第14頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（一）基本原理嗜溫性或耐熱的連接酶具有高特異性和高保真性，它能連接與模板序列完全互補的兩段核苷酸片段。OLA的基本原理DNA

7、 連接酶5 3 TACCAAGGA C G AT TCCTGATC ATGGTTCCT G C TAAGGACTAG3 55 3 TACCAAGGA C G AT TCCTGATC ATGGTTCCT A C TAAGGACTAG3 5第15頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四雙等位基因變異的檢測OLA的基本原理探針1 5 等位基因A 3 TACCAAGGA C G AT TCCTGATC ATGGTTCCT G C TAAGGACTAG3 5 TACCAAGGA G G AT TCCTGATC ATGGTTCCT C C TAAGGACTAG3 5探針2 5 等位基因a

8、3通用探針第16頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四OLA實驗的操作耐熱連接酶，可使變性和連接連續(xù)進行，產(chǎn)物呈線性增長，大大增加了檢測的靈敏度；若PCR擴增引物的Tm值大于探針的Tm值，可在同一管內(nèi)先進行PCR，再進行OLA實驗，大大減少了污染，提高檢測效率。2. 條件：1. 反應體系：3. 方法的發(fā)展：2個探針、DNA連接酶、模板探針與靶序列的雜交區(qū)域足夠長（20bp）溫度：能使探針和靶序列雜交OLA的基本原理第17頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）臨床應用鐮狀細胞貧血癥的分子診斷、產(chǎn)前檢查多種遺傳病及常見病的檢測 (P168)；局部地區(qū)人群的

9、遺傳病分子檢測PCR-OLA的應用第18頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（三）方法學評價能可靠地鑒別基因型及純、雜合子；不容易產(chǎn)生假陰性和假陽性結(jié)果；利用耐熱連接酶循環(huán)進行連接，使信號放大，更增強了該法的靈敏度優(yōu)點：缺點： 需要多相參與，增加實驗的復雜度； 需要PCR擴增與OLA相結(jié)合，PCR的非特異性擴增導致了該方法的重現(xiàn)性不夠PCR-OLA的方法學評價第19頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四三、溫度梯度凝膠電泳和變性梯度凝膠電泳 利用不同的分子在不同濃度的變性劑作用下，失活而改變分子構象，進而進行分離的一種電泳技術。 利用不同的分子在不同的溫度

10、下，構象改變的不同而進行分離的一種電泳技術。 溫度梯度凝膠電泳 （Temperature gradient gel electrophoresis, TGGE） 變性梯度凝膠電泳 (denaturing-gradient gel electrophoresis, DGGE)46 50 54 58 62第20頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（一）TGGE的基本原理 普通的非變性凝膠電泳不能分離具有相似長度的DNA，所以也不能分離發(fā)生了單核苷酸突變的DNA序列。 但是在溫度梯度凝膠電泳中，隨著溫度的逐漸升高，DNA分子會呈階梯式逐步發(fā)生解鏈。部分解鏈的雙鏈DNA分子表現(xiàn)出一

11、種復雜的分枝構象，使得其電泳遷移率大大下降。 TGGE第21頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四TGGE的基本原理TGGE5 33 5 ATGGTTCCTG TACCAAGGAC3 5 ATGGCTCCTG TACCGAGGAC5 3正常等位基因突變等位基因Tm=54Tm=5846 50 54 58 62 正?；蛲蛔兓虻?2頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）突變的檢測原理正常等位基因點突變突變雜合子穩(wěn)定遺傳突變純合子PCR擴增wt/wt wt/wt, mt/mt, wt/mt, mt/wt mt/mtPCR產(chǎn)物基因型TGGE第23頁，共77頁

12、，2022年，5月20日，14點2分，星期四1 2 3 45 6 1 2 3 4 5 6a 異源b 雙鏈帶c 同源d 雙鏈帶1，5，6為點突變的雜合子；2為突變的純合子；3，4為野生的純合子.TGGE第24頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（三）變性梯度凝膠電泳（DGGE）實驗 實驗原理與TGGE一致，只不過在DGGE中，變性條件取代了TGGE的溫度。 在DGGE試驗中，有2個變性條件： 熱：一般采用60的恒定溫度； 變性劑：固定比率的甲酰胺、尿素TGGE/DGGE 如果想要獲得很好的實驗結(jié)果，還有耐于利用相關軟件優(yōu)化實驗條件：電泳時間、凝膠的濃度、變性的梯度等。第25頁

13、，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（四）臨床應用廣泛應用于疾病基因的突變檢測，尤其是一個等位基因發(fā)生突變就會引起的疾病檢測；篩選人類基因的多態(tài)性；人類基因的突變檢測，如P53、FBN1等基因；線粒體DNA中的基因突變及多態(tài)性檢測；糞便及腸內(nèi)微生物多態(tài)性的鑒定；病毒基因組的突變鑒定及不同病毒株之間的基因組差異鑒定。TGGE/DGGE第26頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（五）方法學評價高分辨率，能100%檢出對單個堿基突變的基因；結(jié)合GC夾、補骨脂素夾或雙邊夾，可提高其靈敏度，獲得更高的檢出率。TGGE/DGGE優(yōu)點缺點合成帶GC夾的引物需要特定的儀器

14、，成本較高。第27頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四色譜法也叫層析法，它是一種高效能的物理分離技術，其原理是利用待分離的各種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力等親和能力的不同來進行分離的。將它用于分析化學并配合適當?shù)臋z測手段，就成為色譜分析法。高效液相色譜：以液體為流動性，高速、高效率地分離混合物的一種色譜技術。變性高效液相色譜：改進傳統(tǒng)高效液相色譜的分離系統(tǒng)，并運用變溫分析方式，高效分離各種生物大分子（包括DNA）的一種方法。四、變性高效液相色譜法（denaturing high performance liquid chromatography, DHPLC)DHPLC

15、第28頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四排阻色譜 親和色譜第29頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（一）DHPLC的基本原理DHPLC的分離系統(tǒng)DHPLC分離DNA的原理DHPLC檢測突變的原理DHPLC第30頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四1. DHPLC的分離系統(tǒng)DHPLC1. 色譜柱的填料 特性：電中性，疏水性固定相: C18基 質(zhì)： 聚苯乙烯-二乙烯基苯（PS-DVB)2. 離子對試劑：三乙基銨醋酸鹽（TEAA） 特性：帶正電荷，疏水性3. 流動相：乙腈 特性：通過改變濃度，將DNA分子按結(jié)合程度的不同，逐步洗脫下來。

16、第31頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四PO3-TEAAC182. DHPLC分離DNA的原理DHPLC第32頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四DHPLC3. DHPLC檢測突變的原理變性后，緩慢退火分離手段：非變性分離部分變性分離完全變性分離第33頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）臨床應用乳腺癌相關基因BRCA1、BRCA2及ATM等疾病相關基因的分子檢測；短的串聯(lián)重復序列的基因分型；腫瘤樣本中雜合性缺失的檢測；Y染色體和常染色體DNA序列的篩查酵母、擬南芥、果蠅及小鼠的基因組作圖及基因克隆。DHPLC第34頁，共77頁

17、，2022年，5月20日，14點2分，星期四（三）方法學評價優(yōu)點：具有更高的準確性和敏感度。DHPLC檢測特性SSCPTGGE/DGGEDHPLCDNA測序檢出范圍0.5%的變異20%的變異檢出率50%-95%40%-100%100%80%工作度需要特殊的GC夾輔助，增加了工作量快速，2-3 min費時費力第35頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四錯配接合蛋白質(zhì)截短測試法（PTT）： 又稱為體外蛋白質(zhì)合成檢測技術(IVPS),只檢測與疾病相關的突變，即檢測使蛋白不能全長翻譯的突變。五、錯配接合蛋白質(zhì)截短測試法（protein truncation test, PTT)第36

18、頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（一）PTT的原理PTT檢測基因缺失、異常的復制或剪接檢測翻譯終止突變第37頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）臨床應用最早被用于杜氏肌營養(yǎng)不良的檢測；家族性腺瘤樣息肉病；遺傳性硬纖維瘤??；共濟失調(diào)毛細血管擴張癥；遺傳性乳腺癌；卵巢癌等。PTT第38頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（三）方法學評價優(yōu)點：PTT不僅可檢測出只與疾病相關的蛋白截短突變，還能檢測出在RNA形成過程中發(fā)生的突變?？梢灾苯硬捎胢RNA進行檢測，減少了操作步驟，加快了分析進程；只鑒定引起疾病的截短突變，不會受到基因沉默

19、的影響；截短蛋白質(zhì)分子的長度指明了突變的位置，可以更方便地進行DNA測序分析以確定突變。第39頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四DHPLC缺點：最佳檢測范圍為2kb的基因組或1.3-1.6kb的cDNA，因此對于序列較長、包含多個外顯子的疾病基因，需要分幾次進行檢測；PTT因為凝膠的分辨率，而檢測不出編碼序列中小的插入或錯義突變；引起RNA產(chǎn)量改變或使mRNA不穩(wěn)定的突變可能被漏檢。第40頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四謝 謝！第41頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四第二節(jié) 脈沖電場凝膠電泳 交替采用兩個方向的不均勻電場，使D

20、NA分子在連續(xù)間隔交替的電場中，不斷改變方向運動，從而將DNA按分子大小分開的電泳技術。脈沖電場凝膠電泳(pulsed-field gel electrophoresis, PFGE)特點：能分離50 kb-10 Mb的DNA片段。第42頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 在PFGE中，電場的方向、脈沖時間和電壓大小可交替改變。 在每次電場方向改變時，DNA分子都需要時間來改變其分子構型和遷移方向。 DNA分子越大，分子構型轉(zhuǎn)換所需的時間越長，轉(zhuǎn)變遷移方向的時間也越長。 不同大小的DNA分子，因為其改變泳動方向的時間不同，遷移速度也就不同，從而可以在脈沖電場中很好地分開。

21、一、PFGE的原理第43頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四二、PFGE的一般步驟真核或原核細胞包埋原位裂解限制性酶切脈沖電泳結(jié)果分析原位裂解獲得完整的染色體DNA與瓊脂糖混合制備包埋塊（含有染色體）限制性酶切后電泳第44頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四三、PFGE的種類倒轉(zhuǎn)電場凝膠電泳（field-inversion gel electrophoresis, FIGE）交流電場凝膠電泳（transverse-alternating field gel electrophoresis, TAFE）鉗位均勻電場凝膠電泳（contour-clamped

22、homogeneous electric fields, CHEF）旋轉(zhuǎn)凝膠電泳（rotating gel electrophoresis, RGE）第45頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四兩個電場方向為180脈沖間隔時間為： 向前向后=31裝置簡單：電泳槽和脈沖電極控制器分離片段范圍：10 kb-800 kb特點：1. 倒轉(zhuǎn)電場凝膠電泳（FIGE）第46頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四兩個電場方向為115 165 樣品在凝膠中呈“之”字形泳動分離片段可大至 1 600 kb在病原生物的基因分析中有特殊的用途特點：2. 交流電場凝膠電泳（TAFE）

23、第47頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四目前應用最廣泛的一類脈沖電泳沒有所謂的“負極”,兩個主要的電場方向呈120DNA分子在凝膠中能很好地聚焦 分離片段可大至7 000 kb特點：3.鉗位均勻電場凝膠電泳（CHEF）第48頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四只有一個均一的電場凝膠可以周期性旋轉(zhuǎn)用于不同電場角度時，脈沖時間、電壓等參數(shù)對DNA分離效果的影響分離片段范圍：50 kb-6 000 kb特點：4. 旋轉(zhuǎn)凝膠電泳（RGE）第49頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二）PFGE的應用菌株的基因分型；制備某個菌株的染色體圖譜；

24、大質(zhì)粒的分離和大小測定。PFGE第50頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 菌株的基因分型；傳統(tǒng)的細菌分型方法：生物學分型；血清學分型；噬菌體分型；細菌素分型；優(yōu)點：分辨率高；準確度高；對流行病學的研究貢獻大PFGE第51頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四2. 制備某個菌株的染色體圖譜作用：鑒定基因大??；構建菌株的基因組物理圖譜 A BPFGE第52頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四3. 大質(zhì)粒的分離和大小測定操作方法：將細菌包埋在瓊脂糖塊中；裂解細胞壁；S1核酸酶酶切；PFGE電泳PFGE第53頁，共77頁，2022年，5月20

25、日，14點2分，星期四第三節(jié) 分子影像 1999年由Weissleder等人提出，也被稱為分子成像或分子顯像，它是指在活體狀態(tài)下從細胞、基因和分子水平，通過無創(chuàng)傷的影像技術，對其生物學行為進行定性和定量研究。分子影像 (molecular imaging)第54頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 分子探針是分子影像中的關鍵組成部分，高特異性的分子探針是進行分子影像學研究的先決條件。一、分子影像探針分子探針示蹤劑: 放射性核素、順磁性物質(zhì)或熒光素等能參與體內(nèi)自然的生理生化活動的特殊分子: 受體、生物酶及單克隆抗體 分子影像探針：一類帶有示蹤劑，能參與體內(nèi)自然的生理生化活動的

26、特殊分子。第55頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 分子探針需要具備的特點：相對分子質(zhì)量小、純度高、安全，不影響所研究的疾病過程；具有良好的生物學功能，能參與人體正常的生理生化活動；能夠克服人體內(nèi)部的“生理屏障”（如腦屏障、血管壁、細胞膜等），順利到達靶分子所在的器官，同時不會積聚于其他組織；示蹤劑、分子探針和靶分子應該緊密結(jié)合，不能脫落，且有足夠長的半衰期以便于檢測。第56頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 根據(jù)分子探針的不同，分子影像有2種基本的檢測策略：1. 直接成像2. 間接成像： 采用一個特異性探針(細胞表面報告分子、細胞內(nèi)分子或基因表達產(chǎn)

27、物），它與靶分子作用可直接提供一個與靶分子濃度相關的信號而成像。 一般需要一個報告基因和一個報告探針，它們在特定的靶細胞中相互作用產(chǎn)生一個代謝物截留于細胞中發(fā)出信號，通過成像設備探測到而成像。 第57頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四二、分子影像學技術（一） 放射性核素成像（radionuclide imaging）（二） 磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）（三） 光學成像（optical imaging）第58頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 正電子發(fā)射計算機斷層成像技術（positron emissio

28、n tomography,PET） 單光子發(fā)射計算機斷層掃描技術（single photon emission computed tomography, SPECT）2. 常用的放射性核素成像技術：（一） 放射性核素成像1. 概念 將有明確生物學效應的放射性探針導入人體內(nèi)，使它參與體內(nèi)的生物學活動，利用相關成像技術進行探測和顯像，以反映體內(nèi)特定的生物學活動過程，從而了解體內(nèi)的生理、生化狀態(tài)。第59頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 又被稱為生化顯像或功能分子顯像技術，集中了核物理、放射化學、分子生物學和醫(yī)學影像新技術的優(yōu)勢，從分子水平上觀察細胞代謝的活動，可提供獨特的生理

29、性示蹤研究和活體生化顯像。特點： 正電子發(fā)射計算機斷層成像技術（positron emission tomography,PET）第60頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四檢測策略 將人體代謝所需要的物質(zhì)（如葡萄糖、蛋白質(zhì)等）標記上短壽命的放射性核素（如14C、13N）制成探針注入人體內(nèi)。因為病變組織和正常組織的代謝狀態(tài)不同，它們富集的示蹤劑的量不同。示蹤劑中的放射性核素的正電子與人體內(nèi)的一個負電子湮滅能產(chǎn)生兩個互呈180發(fā)射的光子，而被PET設備捕獲。 通過對放射性核素的檢測成像，PET可顯示出示蹤劑的分布情況和聚集的部位、組織或器官以及量的多少，從而對疾病進行定位、定量

30、、定性及定期分析。（1）直接成像：第61頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 常用的報告基因：單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）等（2）間接成像： 原理： 胸苷類似物經(jīng)放射性核素標記后稱為探針，可以通過主動轉(zhuǎn)運自由通過細胞膜。但該物質(zhì)可被細胞內(nèi)表達出的HSV-TK酶磷酸化，而不能再自由穿過細胞膜而滯留于細胞內(nèi)，其放射性的信號指示HSV-TK的存在，證明外源基因的轉(zhuǎn)染和表達。第62頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四某個特定的器官或組織細胞表達HSV-TKHSV-TK與胸苷類似物特異性結(jié)合，并發(fā)生磷酸化成像發(fā)出信號HSV-TK基因攜帶報告基因的細胞帶標記

31、的探針檢測信號 間接成像示意圖第63頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四2. SPECT技術原理： 通過探測和處理體內(nèi)的放射性核素自行發(fā)射的單個的光子構成斷層圖像，它可以反映器官結(jié)構及功能狀態(tài)，現(xiàn)已用于臨床檢測。與PET技術的方法學比較：PET技術： 一次檢查，全身顯像； 但設備昂貴，且核素半衰期短， 不能同時檢測多個探針SPECT技術：價格便宜，可同時進行多探針成像； 但只能進行半定量分析。第64頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四（二） 磁共振成像 基本原理 在外加磁場的作用下，氫原子核（H）即質(zhì)子以一種特定方式繞磁場方向旋轉(zhuǎn)。用一個適當頻率的射頻脈

32、沖從與主磁場相垂直的方向上對質(zhì)子進行激發(fā)后，會引起質(zhì)子共振，成為激發(fā)態(tài)，即所謂磁共振。在射頻脈沖停止后，質(zhì)子在由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵紤B(tài)時，會發(fā)射出與激發(fā)脈沖頻率相同的信號。通過身體附近的接受器接收，并經(jīng)計算機處理，就可獲得MRI圖像。 人體2/3的重量為水分，如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用于醫(yī)學診斷的基礎。人體內(nèi)器官和組織中的水分并不相同，很多疾病的病理過程會導致水分形態(tài)的變化，即可由磁共振圖像反應出來。 第65頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四MRI顯示左腎囊腫第66頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 磁共振成像的策略間接成像 為了增強磁共

33、振在病變組織的信號，通常采用標記報告基因，并將其轉(zhuǎn)染靶細胞并在靶細胞內(nèi)大量擴增來放大MR信號成像。常用的報告基因：酪氨酸激酶-半乳糖苷酶轉(zhuǎn)鐵蛋白受體第67頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 酪氨酸激酶 胞內(nèi)受體； 它是黑色素合成的限速酶，而黑色素有高度結(jié)合鐵的能力； 酪氨酸激酶的過量表達會導致黑色素合成增加，從而使其結(jié)合鐵的量也相應增加，而增強MR信號。第68頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四2. -半乳糖苷酶 胞內(nèi)受體； 該系統(tǒng)采用的分子探針：由釓（ga）的不配對電子組成，探針周圍由一個化學箍環(huán)封閉，不能與水分子反應，箍環(huán)上有一個糖分子作“門”。

34、當-半乳糖苷酶存在時，糖分子被降解，“門”開放，釓就暴露在水分子中，其不配對電子與氫質(zhì)子作用，增強了MR信號。第69頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四3. 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 細胞表面蛋白受體； 分子探針：超順磁性的單晶氧化鐵微粒和轉(zhuǎn)鐵蛋白的復合物； 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體通過與轉(zhuǎn)鐵蛋白-鐵結(jié)合形成復合體，將鐵轉(zhuǎn)運入細胞內(nèi)，而增強MR信號。第70頁，共77頁，2022年，5月20日，14點2分，星期四 MRI的方法學評價空間分辨率高（達到m）；能同時獲得生理及解剖信息；在觀察基因表達變化、腫瘤血管生成及細胞分子水平的功能成像中具有獨特的作用。優(yōu)點：缺點：需要大量的探針；敏感度較低；掃描和后加工