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1、“基因级”解读与个性化保健华康联合基因生物科技有限公司 栾丕誉【摘要】自从人类基因组计划完成之后，后基因组时代正式来临，全球在基因检测的科学领域里发展迅猛，特别是针对人类健康的基因检测备受青睐。疾病易感基因检测后的解读至关重要，不能只限于“疾病级”分析。本文就基因检测“基因级”解读作一综述。 1 人类基因组计划（Human Genome Project）由五国科学家于1990年耗资30亿美圆的人类基因组计划正式启动， 1999年9月我国正式加入，承担了3号染色体上约3000万个碱基对的测序任务，占总任务量的百分之一。经过十年的努力，英、美、德、法、日、中六国科学家完成了对人类30亿对碱基分子的
2、测序工作。2000年6月26日10时10分，美国前总统克林顿和英国前首相布莱尔在联合新闻中同时宣布人类基因组工作草图绘制完成。各参与国元首也都发表了重要讲话。人类从此进入了后基因组时代。其核心问题是研究基因组多样性，分析疾病产生的原因，基因表达蛋白质以及蛋白质产物的功能等。2 基因基础2.1 什么是基因我们成年人大约是由60万亿个细胞组成的，每个细胞都由细胞膜、细胞质、细胞核等等组成，在细胞核里我们能看到23对染色体，共46条，分别来自父亲和母亲。我们再将染色体的组蛋白去掉，就会发现一根由30亿个碱基对分子组成的双螺旋形状的长链，这就是DNA链。在DNA上具有遗传信息的功能片断，就是基因。基因
3、就是遗传因子，是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称。2.2 单核苷酸多态性SNP是单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism)的简称，意思是说单个碱基发生突变后，导致DNA产生多态性，当然这种突变可以是中性突变（不会导致生物体发生明显的性状改变）也可以是导致生物性状发生变异（如镰刀形细胞贫血是由单个核苷酸突变引起的）。在整个DNA中，大约存在300万个SNP，平均每1000对碱基分子就有一个SNP。这说明，我们人与人之间的差异只有千分之一。 现在科学家们通过分子杂交方法，检测出人的单核苷酸的变化，确定疾病易感基因是
4、何种形态，查出有关联的疾病易感度，做到早知道、早预防。3 疾病易感基因检测及健康管理3.1 疾病易感基因与疾病相关的基因分为致病基因和疾病易感基因两大类。有一些基因变异后直接导致的疾病如镰刀形贫血病等，这些基因称为致病基因。掌握这些基因为单基因遗传疾病的诊断和基因治疗都奠定了坚实的基础。还有一些基因变异后不直接导致某种疾病，而是对罹患某种疾病易感度产生影响，这些基因就是我们在保健领域中非常关注的疾病易感基因，是目前疾病基因研究的重点。如心血管疾病、肿瘤、II型糖尿病、神经精神类疾病（阿尔兹海默症、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病。与人类健康相关的研究是HGP的重要组成部分， 也是HGP
5、对人类疾病基因研究的重大贡献所在。3.2 疾病易感基因检测的意义世界卫生组织（WHO）指出：三分之一的癌症完全可以预防；三分之一的癌症可以通过早期发现得到根治；三分之一的癌症可以运用现有的医疗措施延长生命。大量的研究成果和已完成的人类基因组计划表明，部分人群中存在某些疾病易感基因的变异体，当这些易感人群接触某些不良因子和不良环境时，其疾病发生几率是普通人群的几倍，几十倍甚至几百倍。现代医学已经证明，所有疾病(除外伤)的发生均与基因有关，而易感基因与疾病的发生有着非常密切的关系，人患疾病是由内因（先天的遗传体质）和外因（后天的生活环境、习惯、饮食结构等因素）共同作用的结果。只有当我们了解自身的基
6、因情况，才能更好的利用现代医学和保健知识有针对性地改善客观环境，如工作环境、生活环境、膳食结构等方面，尽可能阻止或延缓疾病的发生。关注自身的基因信息可以防范健康风险，预防疾病的发生，主动改变不良生活方式，对提高生活质量有极其重要的意义。3.3 基因检测与个性化保健个性化保健是当今非常热门的一个话题，它并不是简单的体检报告。比如现在各大保健中心均以体检为主要手段，根据生化检查、物理影像、血常规、血流变、尿常规、肝功五项等等的结果，再根据不同人的现状，给出一个只针对某一类人的保健方案。这些只能称为体检报告，离个性化保健还差一段距离。因为这里存在一个关键问题，就是在已经患病或已有临床表现的情况下进行
7、的，至少已经有患病倾向。可是，有很多疾病是不可逆的，一旦发生，就终身不愈。通过体检发现已有病变，为时已晚。基因检测是通过对先天遗传的基因进行分析，找出容易患某种疾病的风险。然后制定具有真正意义的个性化保健方案（包括个性化膳食、个性化体检、个性化运动、个性化保健、个性化用药、个性化防治），做到早知道，早预防。下面是一些比较典型的疾病易感基因检测，通过进行“基因级”分析，制定个性化保健方案情况。a. GST基因编码谷胱甘肽硫转移酶。它的功能主要是体内亲电子复合物的清除，涉及一些致癌物、药物、环境毒素及氧化产物的代谢等生理过程。这一基因存在一个插入/缺失多态性，它对一些疾病的易感性具有很大的影响。如
8、：大肠癌、原发性肝癌、肺癌、前列腺癌等等。如果该基因是缺失性的多态，就意味着此人在对一些致癌物、药物、环境毒素及氧化产物的代谢能力比一般人更差，更易患病。因些必须改变生活方式，比如少食一些腌制、熏、烤、油煎不健康食物，尽量避免宿便产生等等。b. ACE这一基因编码血管紧张素转换酶。这种酶通过将I型血管紧张素转化为II型血管紧张素，并抑制血管舒缓肽的作用，起到收缩血管、提升血压的作用。它在肾素-血管紧张素系统中发挥重要作用。这一基因存在一个插入/缺失多态性，它对一些心脑心管疾病的易感性具有影响。如：脑血栓、脑出血、冠心病、原发性高血压、阿尔兹海默症等。发现该基因不良，就应该早期注意，进行个性化体
9、检，必要时进行药物干预，做好预防。c. MTHFR基因编码亚甲基四氢叶酸还原酶。它催化亚甲基四氢叶酸的转化反应，为同型半胱氨酸（Hcy）再甲基化途径中重要的甲基供体。同时，MTHFR对氨基酸的代谢循环及DNA甲基化等过程具有重要作用。这一基因存在的多态性，影响其酶活性和热稳定性，进而影响叶酸的血清浓度和DNA甲基化，与多种生理过程以及胰腺癌、结直肠癌、胃癌、食管癌、乳腺癌等疾病的发病具有相关性。MTHFR（亚甲基四氢叶酸还原酶）是叶酸代谢的关键性酶，叶酸是人体重要的必需营养素，其主要生物学功能是为细胞内甲基化，特别是DNA甲基化和胸腺嘧啶合成提供甲基原料。MTHFR基因的多态性会影响叶酸代谢。
10、如果此基因不好，可以注意少食肉类，多食蔬菜，必要时可以适当补充叶酸。d. NOS基因编码一种内源性一氧化氮合酶。它主要存在于血管内皮细胞，可催化生成一氧化氮，进而抑制血管内皮表面血小板和白细胞的粘附、聚集，抑制血管平滑肌细胞增生。该基因的多态性，可以影响血液中一氧化氮的合成，与多种循环系统疾病和血管病变具有关联。如：心脑血管类疾病。如果该基因不能有效地合成NO，就会比普通人缺少必要的NO，从而增加疾病的易感度。e. ALDH编码一种乙醛脱氢酶。酒精代谢过程：酒精（乙醇）经过胃和小肠的吸收后，经过氧化变成可醉人的乙醛，乙醛经过脱氢后（乙醛脱胎氢酶）变成乙酸，最后生成CO2和H2O排出体外。所以，
11、这一基因对酒精代谢等生理过程起着决定性的作用，研究认为它与酒精引起的肝脏损伤及某些癌症密切相关。这一基因存在一个A/G多态性，它对酶活性产生影响，与乙醛在体内的大量累积有关，进而可能影响肿瘤等多种疾病的易感性。ALDH基因的多态性可导致乙醛代谢等过程的改变，进而影响相关疾病的易感性。如果发现该基因不好，就要考虑戒掉乙醇饮料了。f. EGF基因编码的是表皮生长因子。这是人体内十分重要的细胞因子，通过促进一些基因的转录和调节蛋白的合成，影响细胞的增殖、分化等生理过程。它对于多种细胞都具有促分裂作用。大肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤，其发病与上皮细胞增生异常密切相关，EGF编码是一种强烈的使细胞发生有
12、丝分裂的刺激物（表皮细胞生长因子），主要功能是促进上皮细胞增殖分化和再生与修复。EGF基因的多态性导致上皮细胞增生的改变，进而影响结肠癌的易感性。通过对EGF基因分析，给出从饮食到肠镜体检详细方案。基因检测推广以来，美国的结肠癌发病率下降了90%，这一惊人数据震惊世界。下降的原因就是把基因检测和肠镜检查结合起来，再加上外科的手术干预实现的。g. BRCA基因编码一种核蛋白。它是一种肿瘤抑制基因，具有维持基因组稳定性的功能。它与其它肿瘤抑制因子和信号传感器等组成复合物，在基因转录、DNA损伤修复及重组中扮演重要角色。它与乳腺癌等疾病的易感性具有关联。通过遗传获得BRCA1和BRCA2基因变异的女
13、性，一生中发生乳腺癌的风险为50-80%。对此必须制定个性化的体检方案。4 关于“基因级”解读所谓“基因级”解读就是在疾病易感基因检测之后，通过分析各种变异基因，制订个性化的保健方案。如果只研究疾病的易感度是不够的，不能只做“疾病级”的报告解读，否则让受检者无所适从，不知道从何下手，用何手段。“基因级”解读能够有针对性的进行防治和改变生活习惯。比如II型糖尿病，与它有关联的基因十多种，其中有脂类代谢方面的基因，有肥胖基因、VDR基因、雌激素基因等等。我们必须了解是哪类基因变异造成的该疾病的易感度增加，然后有针对性的予以防治。5 结束语现在已进入了后基因组时代，我们的科学家已经对人体的秘密进行了解码，我们完全可以知道在未来的日子里我们会得什么病，会有什么样的可能性，我们就可以做到早知道、早预防，让本来要发生的疾病不发生或者晚发生，一旦发生了，我们可以早治疗。 有了健康才能享受人生，享受财富。健康的人生才是最美好的人生！