古代病原微生物基因组的研究进展

古代病原微生物基因组研究对病理学、微生物学、考古学等领域均具有重要的价值。在过去的十年里,高通量测序和靶向富集技术的发展和应用使古代微生物基因组的获取成为可能,通过对古代人群样本中获取的宏基因组进行筛查,使得引发古代疫情的相关病原体的基因组得以重建,为研究人类传染病的起源、传播和演化提供了一个独特的窗口。在当今全球化的背景下,新发及再发传染性疾病的出现频率促使我们回顾过去,以便更好地了解现代病原菌出现和古代病原菌重新出现的过程和生态环境。在这篇文章中,我们总结了近十年古代病原微生物基因组水平的研究进展,并提出了这项研究所面临的挑战以及未来的研究前景和方向。     

体质人类学研究近年在中国的快速发展

<正>作为人类学的一个分支,生物人类学或体质人类学在研究人类起源与演化、现代人群形成与分化、现代人群体质特征等方面发挥着非常重要的作用。这一领域的研究含括古人类化石、灵长类化石、现生灵长类、考古遗址出土的古代人群遗骸、现代人群体质特征、古人类及现生人类遗传信息、以及相关的古代人群健康、食物构成、环境适应等方面。     

中国古代人骨体质人类学的研究进展与展望

近10年来,中国古代人骨遗存的体质人类学研究迅猛发展,研究内容的广度和深度已完全超越了上世纪以人种类型分析为主的情况。这些研究涉及到古代人群的演化、古代疾病与健康、文化习俗相关的骨骼异常、骨骼功能适应、古人口学等多个领域,并积累了一批重要的古代人群体质人类学数据。这些研究工作丰富了我们对东亚地区全新世人群演化历史的认识,体现了多学科的研究理念和研究方法的创新。本文对我国近10年来全新世古代人骨材料的体质人类学研究进展进行了回顾和展望。     

中国古代人群头骨的若干赤道人种特征检测

为探讨中国大陆古代人群与赤道人种人群之间的基因交流情况,本项研究对赤道人种的若干特征在中国古代人群头骨中的出现情况作检测。检测的材料包括3800~1200年前生活在新疆、青海、宁夏和河南安阳的12组人群的头骨以及现代华北和云南的人类头骨。结果表明:1)赤道人种若干特征能够在我国古代多个地区的人群中和现代华北和云南人群中检测到,表明中国大陆至少在3000~2000年前已存在赤道人种基因流入蒙古人种的人群之中的现象;2)赤道人种特征平均出现率在中国古代人群中很可能在地理上大致是由东向西递降,与当时这些人群中的欧亚人种特征平均出现率的地理上分布趋势呈相反方向,提示了在中国大陆至少在距今3000-2000年期间已经存在两个相反流向的外来"基因流"。     

青海大通上孙家寨古代居民mtDNA遗传分析

利用古DNA手段对考古发掘出土的人类遗骸进行遗传分析, 是揭示当地古代人群来源的重要手段。我们通过克隆测序和PCR-RFLP的方法, 从来自青海大通上孙家寨的约3000-3300年前和2000年前两个不同年代的牙齿样本中, 成功得到59个线粒体高变I区和编码区的SNP位点的序列信息。之后我们将所得序列与来自亚洲大陆的34个现代人群共1833个个体和2个不同年代的古代人群样本的线粒体序列分别在个体和群体水平上作比较,结果表明这两个时期人群并不是一脉相承的。     

西安鱼化寨史前婴幼儿乳齿的特征

本文通过对西安鱼化寨史前婴幼儿乳齿特征的观察研究,发现人类乳齿与恒齿在种族识别方面具有相同的价值,且乳齿齿冠部分形态特征相较于恒齿表现的更加鲜明。统计分析结果显示,鱼化寨婴幼儿乳齿形态与东北亚人群具有的"中国型牙"接近,同时兼有少量东南亚人群具有的"巽他型牙"特征,这与同时期关中地区其他古代人群颅骨上反映的种族特征基本一致。笔者对这种现象产生的原因进行了分析。此外,本文还针对鱼化寨婴幼儿乳齿的测量数据进行了分析和探讨。     

复杂疾病关联研究中的若干问题

关联研究广泛应用于阐述心血管疾病、2型糖尿病、原发性高血压和肥胖等人类复杂疾病的遗传学基础。文中就关联研究中混杂的识别与控制、候选基因的选择、中间表型的应用、单体型分析方法的应用,以及结果的判定等问题进行了讨论。人群分层是关联研究混杂的主要来源之一。选择患者亲属做对照、基因组对照和选择遗传背景较为一致的隔离人群都可以减少混杂。候选基因的选择可以基于与疾病间的生物学联系或是该基因与疾病某已知相关基因的同源性。适当的应用中间表型和单体型分析方法可以增加关联研究有意义发现的机会。本文认为,优化研究设计、足够的样本含量、正确选择对照,结合先进的数据分析方法,关联研究必将为困扰人类的常见疾病的易感性研究发挥更大的作用。     

干细胞疾病模型在肝脏代谢疾病研究和药物研发中的应用

新药研发的失败率之高众所周知,其中一个原因是依靠动物实验获得的临床前数据无法真实反映人类生理情况,不可避免地在药物进入临床试验后产生偏差,最终可能导致研发失利。基于人诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)或成体干细胞建立的疾病模型一方面提供了大量的细胞原材料;另一方面,由于iPSCs或成体干细胞可来源于患者,因而可准确模拟疾病的遗传背景。因此,干细胞疾病模型为药物临床前试验提供了更贴近人体生理和病理情况的体外细胞模型。更进一步地,通过建立群体iPSCs细胞库,可在体外细胞培养皿内进行人类遗传学研究,采用全基因组关联研究(genome-wide association study, GWAS)及定量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)等方法筛选人群中与疾病、药物敏感性差异、细胞毒性差异相关的易感位点,为特定药物的毒性、易感性人群间差异等提供遗传学基础,进而为后续临床试验中合适的试验人群的招募提供理论依据。因而,干细胞疾病模型可潜在辅助新药研发,提高新药临床前试验的准确率,降低新药研发的周期和成本。本文以肝脏代谢疾病为对象,对干细胞来源的肝脏细胞疾病模型在代谢功能方面的生理机制研究、药物筛选和评估等领域进行综述。     

中国古代人骨眶上孔和舌下神经管二分发生率的调查与日本人起源问题的讨论

通过对两千余中国古代人骨眶上孔和舌下神经管二分形态小变异发生率的调查 ,探讨中国古代人群与日本古代人群之间的关系 ,支持日本渡来系弥生人与中国大陆古代人群之间有着密切联系的观点。     

新疆和静县察吾呼沟口四号墓地出土人骨化学元素的含量分析

近几十年来,古代人群的食谱研究已经成为现代科技考古学的一个重要组成部分,也是当前国际科技考古学研究领域的一项前沿性课题。人类骨骼的化学元素分析为重建古代居民的食谱提供了大量信息。本文采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES),对新疆和静县察吾呼沟口四号墓地出土人骨中的Sr、P、Zn、Ca、Cu、Mg、Fe、Ba、Mn等8种化学元素进行了测定,结果显示:察吾呼沟口四号墓地古代居民的饮食结构中以肉类食物为主,植物类食物为辅。     

线粒体全基因组揭示嫩江流域史前人群遗传结构的动态变化

嫩江流域是中国东北地区古代先民的重要栖息地之一。自新石器时代开始这里的先民一直以渔猎经济为主要生活方式,直到新石器时代晚期至早期青铜时代才开始兼营畜牧业和少量的种植业。嫩江流域青铜时代的生业模式的转变是否伴随着外来人群的融合与替代一直是考古研究的热点。为了探讨嫩江流域新石器时代与青铜铁器时代人群的构成是否改变,我们对嫩江流域新石器时代至青铜铁器时代的24个个体进行了线粒体全基因组分析。分析结果表明：嫩江流域青铜铁器时代人群与新石器时代人群具有一定遗传连续性的同时,晚期人群与西辽河地区古代人群有着更近的遗传联系,表明西辽河地区古代居民对嫩江流域青铜铁器时代人群具有部分遗传贡献。结合考古学文化、古气候学数据以及语言学证据,我们推测距今4000-3000年间,西辽河地区古代居民曾迁入到嫩江流域,并留下遗传印记。     

高血压易感基因的分子进化

利用家系连锁分析、候选基因法及全基因组关联研究均未能有效发现普通人群的高血压易感基因或位点。遗传学研究表明, 人类许多疾病易感性的形成与走出非洲时的环境适应性进化密切相关, 这为高血压遗传学研究提供了新思路。文章系统综述了高血压易感基因分子进化研究的理论基础和最新进展, 介绍了本研究小组运用分子进化思路在中国汉族人群高血压遗传学研究中的发现, 对未来的研究方向进行了展望, 以期为高血压和其他疾病的遗传学研究提供参考。     

DNA复制调控与人类重大疾病——我国生物医学科学中长期战略发展的一个方向

目前,人类正受到日益严重的癌症、心血管疾病、病毒感染、老年病和其它人类疾病的困扰。疾病的肆虐将导致社会危机、威胁人类文明,如非典型肺炎对我国和世界的袭击所带来的损失和震撼。因此,为了与人类疾病斗争,通过新的途径了解疾病发生机理和发现新的特效药物是极为必要的。其中之一就是ＤＮＡ复制调控与人类疾病的基础和应用研究。生命现象最本质的内容就是ＤＮＡ复制。从生命科学发展来说,“ＤＮＡ复制调控和人类疾病...     

内蒙古和林格尔土城子农业人群与林西井沟子游牧人群股骨中部的生物力学对比

肢骨的形态结构可以反映人类进化、古代人群的生存适应性活动和生存环境等重要信息。基于“骨骼功能适应”和“杠杆原理”,有学者对不同生计方式的古代人群下肢股骨开展了大量的研究工作,但是,国内外尚未有关于农业人群和游牧人群股骨之间差异性研究的报道。本文选取两个具有代表性的古代人群,即内蒙古和林格尔土城子戍边农业人群和内蒙古林西井沟子游牧人群进行对比研究。通过对股骨骨干中部横断面生物力学分析发现,农业人群股骨粗壮度与游牧人群之间具有显著差异。前者的平均粗壮度较大,后者女性组下肢骨的活动强度明显较小,这可能与游牧人群经常从事骑马活动而下肢骨活动强度相对较少有关。农业人群股骨指数的变异范围均大于游牧人群,这可能与前者男性的士兵身份有关;同时,也提示土城子男性组股骨所反映的行为活动信息并不代表真正意义上的纯农业人群下肢骨行为模式,而是一种农业和士兵行为的混合模式。在性别分工上,井沟子组的男女性均从事骑马活动,两侧股骨受力较为一致,在两侧不对称性程度和骨干横断面形状上的男女差异不大;男性股骨的粗壮度要明显大于女性,这与井沟子组男性还从事一定的狩猎行为有关。与游牧人群女性较为纤细的股骨不同,土城子组女性作为典型的农业人群代表,其下肢骨整体的活动强度较大,几乎与同组的男性和井沟子组男性相当,组内的性别差异相对较小;骨干横断面形状的显著性差异说明,土城子组内部男性和女性的行为活动方式存在明显的性别分工。本文研究结果说明农业人群女性的下肢骨活动强度较大,在行为活动方式上,戍边农业人群具有更为明显的性别分工。     

HLA基因多态性与结核病遗传易感性的研究进展

随着人类基因组计划的完成和功能基因组学的研究的进展,多种结核病候选易感基因被发现,其中人类白细胞抗原（HLA）基因是主要的候选基因之一。HLA基因作为人类最复杂、最具多态性的遗传系统,其功能涉及到机体免疫的各个方面,不同个体对疾病易感性的差异在很大程度上是由遗传因素所决定的,因此HLA基因与某些免疫性疾病的相关性已经成为近年来研究的热点,国内外学者对不同种族的人群对结核分枝杆菌感染的易感性做了大量的研究,探讨HLA基因多态性与结核病遗传易感性的关系。本文对这方面的研究进展做一综述。     

HLA-DRB1 等位基因的多态性及其应用

HLA系统参与和调节机体免疫功能,是人类重要的遗传标志,具有种族、地域差异.HLA-Ⅱ类系统中DRB1等位基因的多态性最丰富,它的准确分型直接影响器官移植的供体选择、法医学个体认定、HLA与疾病相关性及人类学等研究.本文综述了HLA-DRB1分型检测方法,不同种族人群HLA-DRB1等位基因的多态性,HLA-DRB1多态性研究在探讨人类起源、民族融合方面的价值,HLA-DRB1与肝炎、系统性红斑狼疮等疾病的相关性等.     

肺结核全基因组关联研究进展

肺结核是由结核分枝杆菌感染引起的一类古老但仍对人类造成巨大影响的传染性疾病。到目前为止, 肺结核依然是由单一病原菌导致死亡人数最多的疾病, 并且随着耐药菌株的出现而呈现死灰复燃之势。近几年, 肺结核全基因组关联研究在世界范围内取得了阶段性成果, 发现了与肺结核相关联的遗传易感位点和区域, 使肺结核的遗传学研究进入了一个崭新的阶段, 为后续肺结核的早期和综合防治提供了重要线索。然而, 由于人群遗传结构差异和宿主/病原体相互作用, 与其他复杂疾病相比, 肺结核全基因组关联研究依旧面临重重困难, 进展缓慢。文章对不同人群肺结核全基因组关联研究及其验证进行综述, 并系统阐述了目前研究中存在的困难及可能的应对策略。     

1991年度生命科学的资助范围(部分)

预防医学与卫生学预防医学是医学的主要分支之一,是研究人群健康和疾病相互转化的规律,预防和控制人类疾病以及保护和增进人群身心健康、延长有效工作寿命的综合性学科。它是一门较为年轻的学科,但其研究范围愈来愈广泛,已经成为几乎囊括了医学中除基础医学和临床医学以外的所有学科的学科群。它与生物学、基础医学和临床医学以及其他学科甚至社会科学有着广泛的交叉和渗透。它不断吸收和利用生物学及其他学科的科学技术成果为本学科的发展服     

中国古代人类遗骸的骨折病例

本文记述了作者从河南淅川下王岗新石器时代、湖北长阳深潭湾青铜时代、山西朔州汉代及大同市郊北魏时代等遗址收集的骨折骨骼标本的特征。同时还收集一些已发表的有关古代人类骨骼骨折的资料用于对比,为了解我国古代居民的骨折特征和类型,探索古代人类的行为、环境适应性及疾病历史提供重要依据。     

HLA—DRB1等位基因的多态性及其应用

HLA系统参与和调节机体免疫功能,是人类重要叫遗传标志,具有种族、地域差异。HLA—Ⅱ类系统中DRB1等位基因的多态性最丰富,它的准确分型直接影响器官移植的供体选择、法医学个体认定、HLA与疾病相关性及人类学等研究。本文综述了HLA—DRB1分型检测方法,不同种族人群HLA-DRB1等位基因的多态性,HLA—DRB1多态性研究在探讨人类起源、民族融合方面的价值,HLA—DRB1与肝炎、系统性红斑狼疮等疾病的相关性等。