解放军总医院全军肾脏病研究所教授 吴 镝
利器1 模式生物
在人类基因组的研究中，模式生物体的研究占有极其重要的地位。尽管模式生物体的基因组结构相对简单，但其核心细胞过程和生化通路在很大程度上是保守的。这项研究为大规模测序、大规模表达谱检验、大规模功能筛选及基因组进化等提供了重要线索。
例如,斑马鱼就是目前常用的模式生物之一。该鱼种1天内可成长到人类胚胎1个月时的状态。斑马鱼中枢神经系统、内脏器官、血液及视觉系统，在分子水平上85%与人相同，尤其是心血管系统，早期发育与人类极为相似。斑马鱼的表型可使用简单的光学显微镜进行观察，从而可进一步利用转基因技术使绿色荧光蛋白在特异性组织或器官上表达，利于检测与观察。如多囊肾疾病基因PKD 的研究中，就是通过多囊肾表型的斑马鱼突变体模拟而获得进展，也有人利用斑马鱼进行肾小管坏死的研究。
再比如人们比较熟悉的小鼠，由于基因组与人类基因组高度同源，小鼠基因组改造手段非常成熟且小鼠近交系、突变系和工具小鼠品系种类繁多，小鼠遗传学已成为发育生物学、功能基因组学和疾病机制研究的核心研究领域。此外，还有黑腹果蝇和线虫也常用于肾脏发育和肾脏疾病研究中。
利器2 基因扫描技术
基因扫描技术是一种用途广泛的DNA 片段分析技术，是在测序仪上对荧光标记的DNA片段的大小、数量进行分析检测的过程。被广泛运用于研究中。根据研究者对基因组不同区域的关注，大致可将基因扫描分为全基因组扫描和部分基因组扫描两类。该方法对肾脏疾病家系分析必不可少。
已有国外学者利用全基因组扫描技术， 对22个IgA肾病家族共186人进行了基因型扫描（其中59名患者，127名健康者），包括进行二期全基因组连锁分析，结果发现4q26-31与17q12-22有很强的连锁相关性，为临床IgA 肾病家族的遗传异质性提供了证据。
美国Wake Forest大学医学院利用基因扫描等技术发现了与系统性红斑狼疮及其相关自身免疫性疾病有关的基因——TREX1。TREX1蛋白的功能就是分解或解开控制细胞内各种过程的遗传物质DNA。如果TREX1蛋白不能将DNA解链，身体就会产生针对DNA的抗体，从而导致狼疮等疾病。
利器3 基因组克隆技术
寻找正常人与患者间的差异基因及克隆可能导致病变的基因仍然是最基础的工作。随着人类及啮齿类动物等重要哺乳动物基因组测序的完成，现在的工作重点已转移到功能基因组研究。近年来基因芯片技术发展非常迅速，国内外很多研究机构都已应用该技术发现了大量新的致病基因。解放军总医院曾应用该技术对衰老大鼠及青年大鼠的肾脏基因表达谱进行分析，找到了热点基因。
表达谱差异分析技术在各领域的应用也得到了许多进展。国外学者利用基因差异显示技术，结合肾活检后激光微切割技术，分析蛋白尿患者和健康者肾小管上皮细胞的基因表达情况，结果发现蛋白尿患者有168个基因存在异常，表达升高的基因包括细胞增殖、周期调控、分化、免疫反应、胞内运输和代谢类基因。此外，部分细胞黏附类基因表达下调。这些基因可能在早期慢性肾脏病蛋白尿患者出现纤维化前或保护肾小管过程中起重要作用。
利器4 蛋白质组技术
不同发育、生长期和不同生理、病理条件下不同细胞类型的基因表达不一致，因此对蛋白质表达的研究应精确到细胞甚至亚细胞水平。现可利用免疫组织化学技术达到这个目的，但该技术的致命缺点是通量低。
激光微切割技术（LCM）可精确地从组织切片中取出研究者感兴趣的细胞类型。取出的细胞用于蛋白质样品制备，结合抗体芯片或二维电泳-质谱的技术路线可对蛋白质表达进行原位的高通量研究。有学者比较了2型糖尿病尿白蛋白排泄正常与非正常（各31 例）美国Pima 印第安人的尿蛋白组谱, 确定了12峰预测标记，其预测糖尿病性肾病的灵敏度为93%，特异度为86%，准确度为93%。另一项报告提示，尿蛋白组谱可预测蛋白尿正常的2型糖尿病患者的糖尿病肾病。因此，蛋白质谱在发现新的疾病标志蛋白中有着极大的优势。我国的北大医学院也在利用此技术进行无创性肾脏疾病标志物的研究。
总之，如何充分利用这些新资源和技术扩展我们的思路，使其服务于肾脏疾病的研究，是摆在肾脏病学者面前的现实问题。这需要我们将眼光放得更开，对交叉学科给予更多重视，掌握这些技术的基本原理，充分合作，发挥各自优势，就可得到事半功倍的效果。
（王继荣 刘 泉整理)
