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化学遗传学技术范文1
1.学生民族文化知识水平较差
在中国后,中国逐步走向衰落,越来越多的国人为了实现富国强国梦,逐步向西方文明学习,但是由于前人对中国传统文化的认识不够充足,导致传统文化逐步走向衰落。这也是导致现代学生缺少对传统文化认识的原因之一。学生在进行艺术作品的设计时,只能够将作品设计做到形似,比如陶瓷制品时,学生制作的作品在形态上可以达到艺术的标准,但是由于他们对作品精神的理解度不足,最终也会影响到艺术作品的艺术价值。在这样的情况下,教师就应该要提升自身的设计水平,了解更多的中国传统文化。教师在课堂为学生进行艺术讲解时,就应该将传统文化逐步渗透到教学中去,提高学生对传统文化的认识,找到自身艺术设计中存在的不足。学生也要提高自身对传统文化的认识,积极学习传统文化。了解传统文化的深刻内涵,在艺术创作中可以将其内涵渗透到作品当中去。学生在当前的社会生活中可以找到更多的艺术创作灵感,提升自身的传统文化知识水平,最终能够将传统文化融入到艺术设计中去,展现中国文化的魅力和生机。
2.学生设计理念存在缺陷
我国高校艺术生在中学学习阶段一般都很难进行系统的艺术知识学习,大部分学生都是在突击的情况下进入高校。这样就很难提升学生的理论知识,最终会影响到他们的艺术创作效果。一些艺术生在进行作品设计时,单纯考虑作品设计中要应用的色彩或者其他因素,最终导致作品质量下降,影响艺术作品的整体效果。尤其是在绘画中,学生在西方的技巧学习下比较重视光与影的结合,注重立体感和真实感。但是中国传统画法则比较重视写意,学生在进行相关知识的学习时,可以将传统画法与之结合,这样才可以更好的实现自身水平的提升,加强艺术创新,在追求写实的过程中也可以将写意的内涵体现出来。中华文化是历史的产物,它自身包含各种丰富多彩的文化知识,而且不同的地区也会存在不同的文化,这就需要学生自身去观察周围的生活,找到艺术创作灵感,能够充分将传统文化理念渗透到设计的作品中去。但是由于学生自身知识的缺陷,在文化知识的理解上存在偏差,最终会影响到艺术作品的设计效果,不能够充分展现中华文化的魅力,提升自身的艺术价值。
3.学生设计水平较低
我国高校在校艺术生长期受到应试教育的影响,在艺术设计上还存在许多的问题,其中设计水平低下就是问题之一。在传统的应试教育下,学生在课堂上表现不够积极,也不能够发挥自身的艺术设计能力,最终影响到他们学习的积极性。除此之外,随着我国网络技术发展,学生在进行作业设计时,为了减少自身的设计负担,往往采用网上的一些作品来进行设计,这样就不能够发挥他们自身的创造力,减少他们对设计的理解。同时学生在借鉴相应的艺术作品时,不能够自己分析出作品存在的优点和缺点,最终影响他们设计作品的能力水平。所以在我国高校艺术设计教学中,教师应该要不断提升学生设计水平。培养他们自身的创造力,积极吸收我国传统文化,最终实现学生自身水平的提升。随着我国市场经济的不断深入,我国艺术设计作品商业化水平也越来越高。要想在商业化设计中赢得更加有利地位,高校在艺术教学中就要不断提升学生的设计能力和设计水平。中国传统文化博大精深,这就为我国艺术设计提供了更多的资源和灵感,而且这样的作品更有深度和内涵,在市场中更能够赢得市场亲睐。由于学生自身的设计水平较低,这样就会导致我国艺术设计整体水平低下,从而影响到我国设计行业的发展。
二、提高高校艺术教学中对传统文化渗透的措施
1.提升学生对中国传统文化的理解中华文化源远流长,所以将中华优秀的传统文化融入到艺术
设计作品中有着重要的意义。所以我国高校在进行相应的教学时,首先,就要提升学生对中国文化的理解。在中国古典的艺术设计中,他们就遵循自然和谐美,从而设计出许多优秀的作品。学生在了解中国传统文化时,教师可以利用先进的多媒体技术来充分展现传统文化的魅力。学生在图形与文字转换之间能够更好的理解传统文化。其次,教师在进行教学时,也可以向学生展示将现代艺术和传统文化完美结合的艺术作品,从而提升学生学习传统文化的兴趣。第三,教师可以充分利用身边资源,鼓励学生进行当地文化的学习,找到学习的方法,提升自身对艺术的理解和对传统文化的理解。将传统文化渗透到艺术设计中去,就需要加强学生对传统文化的理解。这样才可以保证传统文化的理念,可以实现艺术设计的最终要求,保证艺术作品的水平和质量。
2.处理好现代与传统设计观念之间的差异
随着国际之间的联系不断加强,设计也在逐步走向国际化。每个国家的艺术设计人员都在充分开发本民族的传统文化,在传承文化的同时也可以提升作品的艺术价值。所以为了适应市场设计的要求,高校艺术设计在进行教学时,教师就要提升学生传统文化知识水平,提高他们学习传统文化的兴趣爱好。教师在教学时需要有的放矢,利用传统文化的某些特点来不断扎实学生的设计基础。其次在教学时,教师还需要提升学生对传统文化的渗透力,使学生可以找到科学的设计理念,将传统文化与现代设计理念充分结合。但是教师在进行艺术教学时,也需要注意传统文化与现代观念存在的差异,处理好两者之间的关系,最终保证设计质量,提高学生运用传统文化进行设计的能力。
3.丰富高校艺术设计教学手段
在进行当前设计教育模式发展过程中,教师要对高校艺术设计进行全面深入研究,确保建立完善的教学、研究、实践理论体系。教师在对高校艺术设计手段进行丰富的过程中,要将高校艺术设计教学和研究理论作为教学基础,根据教学环境对教学手段进行有效选取,确保提高学生对高校艺术设计的学习效果。
(1)互动式探究教学
互动式探究教学主要是通过对学生的学习主动性进行调动,提高学生对艺术设计的学习效果。通过互动式探究教学可以充分建立以学生为主体的教学体系,使学生积极投入到当前的高校艺术设计教学过程中,完成对艺术的交流和知识的拓展。在进行互动式探究教学的过程中,教师要首先鼓励学生参与到互动式探究教学中,鼓励学生对自身的创意进行阐述。学生完成阐述后,教师对学生的创意进行完善,提出相关的创意改正意见。其次教师要提出自身的创意,让学生进行点评,使学生在进行互动式探究教学的过程中能够充分开阔自身的视野和创意角度的转变。最后,由学生之间对创意进行探讨,将自身与同学之间的高校艺术设计思维进行拓宽,由教师完成总结和创意提升。
(2)以课题形式进行教学
教师在进行教学的过程中要对高校艺术设计进行全面深入。教师可以根据课题形式对教学进行完善,注重对学生的创意性教育和艺术个性培养,确保学生能够在创作过程中保证高度的主体性和实践性。教师要选取合适的教学课题,将传统文化和当前的艺术教学紧密结合在一起,从创作阶段、侧重等方面由浅到深,由表面逐渐深入,确保从本质上提高对学生的课题教学效果。教师要对课堂教学课题进行准确定位,对教学内容、教学表达方式等要素进行确定,建立良好的课堂学习框架。在进行课题设定的过程中,教师要对课题进行深入创造,确保学生能够在课题教学中发现和认识到自身的问题,提高学生的自由想象力。
(3)加强艺术设计多媒体教学
多媒体已经成为当前教学中不可或缺的工具,通过使用多媒体可以有效提高学生对知识的感官认识,减少课堂的枯燥感,提高学生对学习的兴趣,对我国当前教学具有非常好的促进作用。在进行高校艺术设计教学的过程中,教师要对多媒体进行充分运用,加强学生对创意的立体感认识。通过高校艺术多媒体实现对艺术的直观展现,提高艺术设计的形象效果,加强学生对高校艺术设计的兴趣,确保学生积极投入到高校艺术设计教学过程中。艺术创意的展现在很大程度上与多媒体息息相关,在教学中引入多媒体,减少教师空讲的教学方式,可以给学生一个实体的创意展示,提高学生对创意的认识。
三、总结
化学遗传学技术范文2
当今时代,社会对医学人才的需求不仅是扎实的专业知识,还须具备高水平的外语能力,但目前医学生对英语学习的积极性、主动性不是很高,医学英语水平普遍不理想[1~5]。笔者在近几年的医学英语教学中充分借助网络及多媒体等现代教育技术,大大优化了教学效果,提高了教学质量。
1 网络资源的优势与实践
1.1 丰富教学内容 现行的医学英语教材五花八门,有统编教材,更多的为自编教材,有些则无固定教材[6]。这些教材多数内容单调,难以满足学生的需求。而现代网络信息技术打破了教育过程的封闭状态,使教育资源充分敞开,只要进行科学地选择和应用,可以丰富教学的内容。结合所授课程的性质、讲授的内容等有选择地从网络下载相关的文字、图片、影像等,可以拓展教学内容,同时也可拓宽学生的知识面。比如讲授the circulation of the blood on by-pass through a heart-lung machine(心肺机的血液循环功能)时,从网上下载心肺机促使血液循环的动态模拟flash卡通片段放映给学生,使得本来抽象难懂的医学知识变得形象生动;讲授the lady with a lamp(提灯女郎)时,从网上下载关于南丁格尔为追求护理事业奋斗终身的事迹以及英国政府、世界人民给予她的崇高敬意和荣誉,连同相关图片信息下载编辑后以感人励志的方式呈现给学生,既增长了背景知识又激励了学生从医的昂扬斗志。
1.2 利于培养学生自主学习能力,开辟第二课堂 传统的医学英语教学课型单一,据调查[6],全国54所高等医学院校的医学英语教学中,开设听力、口语、阅读、写作、翻译课的比例分别为15.4%、7.7%、100%、21.2%、13.5%。而且,课堂教学时间有限,平均课时数为40学时,是基础英语课时数的1/6[6],这远没有达到《大纲》[7]规定的不少于100学时的最低标准。网络教学可以突破时空界限,把有限的第一课堂延伸到无限的第二课堂中去。利用局域网,我们建立了医学英语网络教学系统,开辟了医学英语听、说、读、写、译专项训练资源库,学生利用课余时间独立自主地选择自己喜欢的教学资源,对听说读写译进行单项重点训练或综合训练。同时还链接国内外优秀的医学英语在线网站和在线医学期刊杂志等,给学生创造了广阔的学习空间,让学生能独立自主地选择自己的学习内容和方式,从而锻炼了自主学习能力。
1.3 零距离接触专业前沿信息 医学科技的发展日新月异,医学教材的纸质特征决定其信息传替的滞后性,而网络信息具有实时性、新闻性,能把医学领域的最新信息,医学技术的最新进展生动地提供给学生。比如在讲AIDS时,摘录网上报道的抗艾滋病研究的最新进展;在讲cloning and the genome project (克隆和基因工程)时,把科学家取得的最新克隆成果和进展介绍给学生,如韩国科学家在克隆出狗之后又决定在2007~2009年克隆出猴子。让学生人在校园,知识却能紧跟时代走。
2 多媒体技术优势与实践
2.1 创造真实的语言环境 “黑板+粉笔”的传统教学模式单调乏味,制约了教学内容的呈现,而多媒体技术则声音、动画并举,强烈刺激了学生的视觉和听觉,把学生引入到真实的语言学习环境之中。比如在讲cloning and the genome project时,把世界各国科学家克隆出的典型动物如第一只多莉绵羊到最近的阿富汗猎犬“斯努皮”的图像以flash动画形式展示出来,同时下载的相应听力新闻材料,这样一方面刺激学生的视觉、听觉,提高听的能力,另一方面增强了信息的真实感。
2.2 把复杂的内容简单直观化 医学英语课程是在医学生修完了大学英语基础阶段课程之后开设的,课文有了相当的难度,比较难理解。而多媒体在一定程度上能简化课文的难度。比如,文章的篇章结构,用传统媒体解释很久还难以让学生明白,而借助多媒体却能用最直观的篇章结构图在幻灯片上显示出来,使文章的脉络一目了然,浅显易懂。医学英语词汇是医学英语学习路上的拦路虎,很多学生对冗长的医学词汇望而生畏,但其实医学词汇的构成有章可循,教师总结词根词缀的规律,用powerpoint以清晰明了的方式陈列出来,学生就觉得容易多了。Dermatopharmcology(皮肤药理学),由词根dermat(o)-(皮肤),构词成分pharmco-(药,药学)以及词缀-ology(学科)组成;gastroenteritis(胃肠炎),由词根gastr(o)-(胃),构词成分enter-(肠)以及后缀-itis(炎)构成。对课文中出现的常用医学词汇都用最直观的方式展示其构成规律,一方面帮助学生记忆,另一方面纾解了学生对掌握词汇的畏难情绪。
2.3 生——生协作,提高教学时效 我国大学每节课课时通常为40或50分钟,而医学英语通常是100人左右的大班上课,如果按传统的教师单向传授,师生各自为营的教学策略则很难满足学生需求;而开创性地实行以人际互动为取向,以多媒体为中介,以任务为中心,以小组讨论为特征,与学生自主学习相结合的生——生互动的大班交互教学策略,则大大提高了课堂教学效果。比如在讲授《医学英语高阶》[8]Twins: Nature's Clones一文时先让学生在课前搜索有关twins and clones 的资料,课堂上把文中双胞胎Barbara Herbert 和Daphne Goodship自婴儿期分开至40岁重逢时发觉竟有着惊人的人生经历的相关知识以幻灯片的形式呈现给学生:Both women grew up in towns outside London, left school at 14, fell down stairs at 15, went work in local government, met their future husbands at age 16 at the Town Hall dance, miscarried in the same month and so on.然后把学生分成小组,组员在组长的组织下讨论 Why most twins have similar appearance, life style and psychological activities? What are the differences between twins and clones? 十分钟时间讨论并在组内形成统一观点,之后,由各组代表上台发言,其他组的同学可以就发言提问,这样,课堂常常出现热烈的讨论和辩论气氛,调动了每个学生的积极性和参与意识。
2.4 激发学生兴趣 多媒体教学中可以借助教学录像使教学内容生动有趣,让学生在轻松活跃的课堂氛围中学到知识。如在讲授emergency services 时,把在emergency room 拍摄到的急诊录像剪接到课件里,同时链接上教师精心准备的英文讲解录音,录像里出现的急救场景是课文的主要内容,教师录音时有意使用课文中出现的医学词汇、医学用语。这样学生就在不知不觉中理解并掌握了新知识。
3 教学效果调查
以学生为中心的网络多媒体自主学习模式近年来一直运用于我院的医学英语教学,并于2007年7月自制问卷展开调查。调查对象为刚刚修完医学英语课程的2004级临本、检本、口本和管本的学生。随机抽查每个专业一个自然班。发放问卷调查250份,全部收回,回收率100%。调查结果显示:21.52%的学生非常喜欢新的教学模式,66.43%的学生表示喜欢,只有21.05%的学生表示不喜欢。从问卷和访谈得知:喜欢新模式的同学主要是觉得它超越了书本和课堂的限制,学生能在课外通过网络获得很多基于书本而又丰富于书本的知识;通过网络自主学习满足了个性化选择,同时也习得了学习策略;课堂上教师借助多媒体让课程内容生动有趣;小组讨论提高了表达能力,同时也增强了同学间的合作(见表1)。而不喜欢新模式的同学主要是觉得网络自主学习耗时低效,究其原因,主观上本身计算机水平不高,经常出现网上“盲逛”,客观上,学校可提供的学习机有限,且资源库内容不全面;有些同学则认为教师用多媒体教授信息量太大,节奏太快,对于基础稍差的学生难以接受。
网络资源和多媒体技术的运用给医学英语教学带来了质的飞跃,不但直观地解决了教学中的疑难问题,而且使教学内容由平面到立体,由静止到运动,由文字到声音、图像、影视,极大地增加了课堂教学的趣味性,同时也调动了学生的学习热情。网络和多媒体技术的应用,可以培养学生主动获取知识、运用知识和处理知识的能力,可以创造超时空的课堂,给课堂教学带来教学领域突破性的变革。当然在变革中,各高校应该做好两个基本的工作:首先,建立校园网络环境。为了充分利用网络多媒体技术为教学服务,必须加强多媒体及网络建设,保证提供足够的学生机,提供优秀的教学软件,建立医学英语教学网站,营造网络教学环境,为学生自主学习创造可能性。其次,加强教师自身素质建设。教师自身素质建设主要包括两个方面:一是医学专业知识的建设;一是网络和多媒体技术的建设。教师医学专业知识的丰富与否将会影响网络资源库建设的质量和课堂教学内容的质量,同时,教师网络和多媒体技术的高低也会直接影响到资源库知识和多媒体课件的呈现形式。所以,要提高医学英语教学质量,这两方面的建设刻不容缓。
【参考文献】
[1] 刘治波,张健,谢崇国.多媒体技术与医学英语教学[J].中国医学装备,2007(3):29.
[2] 李新.崔学深,盛慧慧.高校专业英语教学现状调查报告[J].中国电力教育,2006(4):51.
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[4] 贾艳萍,常明立.高等医学院校专业英语教学的现状思考[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2006,8(2):221-223.
[5] 赵庆红.高等医学院校医学英语教学现状分析与改革初探[J].医学与社会,2005,18(6):64.
[6] 张燕,吴新炜,张顺兴.我国高等医学院校医学英语教学现状调查与分析[J].中国高等医学教育,2006(8):29.
化学遗传学技术范文3
关键词:群众声乐艺术;辅导教学;音乐文化;宣传普及
中图分类号:J602 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2012)02-0129-01
一、群众声乐艺术辅导教学的工作特点
在辅导教学中,正确的把握群众学员的声乐问题、促进群众对声乐艺术的学习热情、加强群众对于声乐的了解程度,不仅有利于音乐文化在民间的传播,而且有助于提高人民群众的音乐文化素养,在建设社会主义新时期氛围和和谐的文化生活中也起到了积极的作用。在开展实际辅导教学的工作中,群众声乐教学因其自身的特点,更加需要声乐辅导员对此的准确而有力的把握。
(一)教学中的独特性
声乐艺术表演是中国古代歌唱家的一项重要的娱乐活动。检阅古代的文献资料,许多著名的歌唱家都参加过很多的表演活动,在活动中,这能直接反映出歌唱家们的演唱水平和艺术修为。每个歌唱家都有自己独有的特点,这需要表演者投入真正的感情,这样的表演才够完美。歌唱是语言的另一种表达方式,必须在美妙的同时做到传情达意,让听众获得精神上的艺术享受。因此,作为歌唱艺术,它类似于其他艺术类的规律,要求内容与形式上的融合和统一,也就是“声情并茂”。
(二)教学中的地域性
在群众声乐艺术辅导教学中,教学的地域性是不可忽视的问题。它主要体现在独具特色的民族唱法和民间音乐上,比如:戏曲、民歌、民间曲艺等。在北方的民歌中,例如《山丹丹开花红艳艳》,曲调形式采用对应的上下句体,歌词苍劲而有力,曲调连续,旋律跳进,并且充满了人民的真挚的朴实之情;而南方的民歌则曲风温婉别致,细腻且华丽、例如《无锡景》,结构采用渐层下移形成四句体,充满了典型的水乡小调色彩。
二、在辅导教学中群众声乐应注意的问题
在学习基础声乐理论的过程中,教学者应该是学员了解发声器官的发声原理,在演唱过程中学会自然科学、有条不紊的调节呼吸,保护声带,并创造属于自己的独特音色风格。
(一)注意呼吸
在演唱过程中,必须学会正确的呼吸方法。在学会科学基础的声乐理论之后,学员应该学会正确而自然流畅的呼吸方式。呼吸的主要运动器官一般集中在腰腹部周围的“丹田处”与横膈膜,通过深呼吸将气流送入丹田,再运用腰腹肌肉与横膈膜的力量将气流吞入吐出,不断的训练,来增加呼吸肌群的运动力度,为歌唱中的气息稳定做好物理准备。
(二)注意发声
在平时基础的发生训练中,学员要学会放松面部、下巴、颈部的肌肉,并将喉头保持在位置较低的地方,由轻声的发音练习开始,逐步体会“共鸣”与“假声”的发音感觉。
三、群众声乐艺术辅导教学的工作教学方法
(一)多种音乐风格与形式相融汇
学员们的要求不同,以至于辅助工作的复杂性。教学内容需要涉及多种音乐风格及音乐形式,而辅导人员也应该在课余时间多汲取新的音乐元素,并在课堂上将此融入进去,丰富学员对音乐的了解,开拓音乐视野。并且建议教学者选择一些学生较为熟悉的歌曲用来作为教学内容,这样学员在演唱过程中更容易给自己定位,从而更好的理解并表现出独特的音乐作品。
(二)借助乐器辅助教学
乐器可以提高声乐艺术的感知力,培养学员的节奏感知。教学人员在教学过程中,应多多引导学员接触并了解各种乐器,如钢琴、电子琴、二胡、吉他等,带领学员在演唱过程中更好地与乐器伴奏相配合。这不仅可以增加学员对教学课程的兴趣,还可以很大程度的提高学员的学习能力,使学习课程进度顺利的进行。
(三)与其他课程之间相互衔接
纵眼观察整个音乐课程体系,在少数民族地区,声乐课程与其他课程相连接是体现少数民族地区声乐体系的特色的主要途径。声乐教学是不能封闭的,更不能只重视自身的体系性,应该更加注重从别的课程中吸取营养,增加互动,让学员在了解别的课程中也能联系到音乐,就像创作的灵感无处不在。
四、群众声乐艺术辅导教学对音乐文化的宣传及普及作用
群众声乐艺术辅导教学对于音乐文化的宣传普及有着极其重要的意义,它是我国新时期净身文化建设的重要组成部分。通过与群众互动,走进群众,用优美得音乐为人们带来精神上的熏陶及享受,不但可以丰富人们的生活,还可以使人们在美的艺术层次上提高一个档次,让人们认识并了解音乐文化。
化学遗传学技术范文4
结直肠癌位于全世界常见恶性肿瘤的第三位,在我国消化系统恶性肿瘤中列第二位;结直肠癌已经逐步成为了我国重要的疾病负担之一。而结直肠癌的应用技术的创新与规范一直是本领域重要的探讨课题。为进一步建立一套系统化的结直肠癌外科治疗模式,四川大学华西医院在基于功能化、微创化、合理化、规范化与个体化的理念上,经过了超过5000例患者的临床实践应用,推出了适合于本区域内直肠癌患者外科治疗的系列应用技术规范;并向国内同仁作一概要介绍。
1 界 定
直肠癌原发恶性肿瘤根据双手合诊、节段扪诊、肠管上提、血供观察、区域划分等方法共同界定的不同临床解剖位置分为:
1.1 乙状结肠癌 起始部位在乙状结肠处。
1.2 直乙交界处癌 肿瘤跨过直乙交界部。
1.3 中上段直肠癌 肿瘤位于腹膜返折到直乙交界部之间。
1.4 腹膜返折部直肠癌 融合系膜与游离系膜分界线处为肿瘤开始端。
1.5 下段直肠癌 肿瘤位于腹膜返折下。
1.6 超低位直肠癌 肿瘤下缘距离齿线1~3 cm内。
1.7 直肠肛管癌 接近或侵及齿状线或以下的肿瘤。
1.8 肛管癌 局限于肛管,肛管齿状线以下为主,较少浸润直肠。
2 体 位
2.1 不确定性左侧结肠和选择经腹手术的直肠肿瘤主要采用改良膀胱截石位。
2.2 选择经肛或经骶尾部手术的直肠肿瘤主要采用右侧俯卧位、折刀位。
2.3 确定性的左侧结肠和右半结肠肿瘤主要采用平卧位。
3 切 口
3.1 大切口 适用于d3、d4的扩大切除的正中切口,长度>25 cm。
3.2 传统切口 即传统旁正中切口,长度22~25 cm。
3.3 标准切口 下腹正中切口,长度18~20 cm。
3.4 短切口 从耻骨上部至脐下部,长度13~15 cm。
3.5 小切口 从耻骨上部至下腹部,长度8~12 cm。
4 入 路
根据术前评估与术中评估,可分为:
4.1 前入路 适用于经腹根治性/姑息性手术,单纯造口手术。
4.2 后入路 适用于经肛手术,经骶尾部手术。
4.3 联合入路 适用于前后入路联合手术。
5 术式选择
5.1 早期癌
5.1.1 乙状结肠癌,直乙交界部癌,直肠中上段癌 可选择局部楔型切除,局部肠段切除,内镜切除。
5.1.2 腹膜返折部直肠癌,直肠下段癌 可选择前切除术,后入路,内镜切除。
5.1.3 直肠下段癌,超低位直肠癌 可选择直肠肛管癌,后入路,内镜切除。
5.2 进展期癌
5.2.1 乙状结肠癌,直乙交界部癌,直肠中上段癌 可选择高位前切除、结直肠吻合术。
5.2.2 腹膜反折部癌 可选择低位前切除、结直肠吻合术±盆腹膜扩大切除±tme。
5.2.3 直肠下段癌 可选择超低位前切除、结直肠吻合术+tme±isr。
5.2.4 超低位直肠癌,直肠肛管癌,肛管癌 可采用超低位前切除、结肛管/吻合术+tme±isr。
5.3 晚期癌
5.3.1 原发病灶可以切除者,按照进展期癌的处理方式。
5.3.2 原发病灶不可以切除者,进行姑息性结肠造瘘。
5.3.3 对于二者的转移灶,可切除转移灶者进行新/辅助治疗±多期手术;不可切除者,进行新辅助治疗。
6 前入路术式原则
6.1 前切除术
手术指征 位于齿状线以上且括约肌未受累的直肠癌均可实施各类前切除术。
6.2 基本方案 术式选择+常用手术技术±新辅助/辅助治疗。
6.3 分类
高位前切除、结肠直肠吻合术( hi gh anterior resection,har)。
低位前切除、结肠直肠吻合术(low anterior resection,lar)。
超低位前切除、结肠直肠吻合术( ultralow anterior resection,ular)。
超低位前切除、结肠肛管吻合术(colonanal canal anastomosis,caca)。
超低位前切除、结肠吻合术(colonanus anastomosis,caa)。
6.4 直肠系膜切除
选择性/部分直肠系膜切除( selective or partial mesorectal),用于har。
大部/次全直肠系膜切除(major or subtotal mesorectal excision ,mme),用于lar。
全直肠系膜切除(total mesorectal excision,tme),用于lar或ular。
直肠系膜扩大切除( extended mesorectal excision ,eme),用于ularcaa或caa。
6.5 远端切除距离
高中分化早中期局限型癌,远端切除距离为1~2 cm。
低分化黏液浸润型癌,远端切除距离为2~3 cm,且为r0切除。
溃疡型局限癌,远端切除距离为0.5~1 cm±caca/caa, isr。
6.6 预防性横结肠转流造口应用条件
6.6.1 肠道 病理性肠管;肿瘤外侵明显的r0或r1切除。
6.6.2 吻合口 吻合口不满意;吻合口存在危险因素。
6.6.3 全身条件 存在不利愈合因素。
6.7 无瘤技术
6.7.1 阻断 血管阻断;肠管阻断; 溢出游离物阻断; 淋巴阻断; 肿瘤预先阻断。
6.7.2 隔离 术野隔离; 肿瘤隔离; 避免挤压肿瘤,不穿破肿瘤,不触摸或少触摸肿瘤。
6.7.3 化疗 术中区域性强化联合全程灌注式化疗,包括入腹后即以5fu 0.5 g喷洒盆腔,肠腔注入5fu 0.5 g,直肠上动脉灌注5fu 0.5 g,术毕骶前冲洗后盆腔留置5fu 0.5 g,含化疗药物的载体留置,术后盆腔引流管灌注5fu 1~2 g等。
6.7.4 冲洗 手术中应尽快冲洗可能发生癌性污染的所有预测部位,包括预切端、创面、主血管根部、吻合口、盆腔、肿瘤切除前直肠腔远端冲洗及腹部会阴切口。推荐小量、多次、局部、即刻和吸尽的冲洗原则。
6.7.5 清理 手术结束后的清理,包括可疑点及危险部位再次电凝或结扎止血,散在血块清除,残留坏死组织清除,创面地毯式烧灼,寻找和清除残余病灶等。
6.7.6 标记 任何可疑的r1非根治性切除或肉眼可见的r2 姑息性切除,对疑癌及残癌进行钛夹或银夹标记并留置缓释化疗载体,有利后续的立体定向外放疗或局灶性内放疗,主要部位应是膀胱前列腺周围和盆侧壁闭孔周围组织。
6.7.7 清扫 谨慎思考对摘除、切除、清扫、清除等淋巴结清扫的技术细节; 对淋巴结清除持有的态度包括淋巴结功能、那些该去除、怎样去清除、残留与清扫会怎样,但无论术者采用何种清扫术,首要条件是不破裂淋巴囊袋; 且还应明白淋巴转移形式具有多样性包括淋巴管癌栓、淋巴管侵犯、隐匿性微灶转移淋巴结、小淋巴结、大淋巴结、可检出阳性的淋巴结、孤立癌结节及融合癌块。
6.7.8 游离 无论如何,快速的、轻柔的、一次性的、规律性的、全程直视下的无血化解剖学游离技术和完整无损的整块切除才是最重要的核心。
6.8 选择性侧方清扫
6.8.1 肿瘤分期 t3n1 期以上癌,尤其是系膜浸润明显或环周边缘受累者。
6.8.2 肿瘤部位 首选低位尤其是超低位直肠癌以及直肠肛管癌。
6.8.3 肿瘤方位 主要位于侧壁的腹膜返折下外浸型癌。
6.8.4 病理类型 溃疡浸润型,黏膜下广泛浸润型癌,低分化癌。
6.8.5 转移可能 术中发现有侧方转移迹象;淋巴示踪技术显示侧方淋巴结异常。
6.9 盆底及盆腹膜重建 原则为盆底彻底止血,肠系膜缘对右侧偏上方,肠管张力适度、系膜张力松弛,肠管张力太松弛可能加重排便困难和坠胀感;前方盆底腹膜关闭应尽量低,将腹膜返折处下的肠管拉起至膀胱或子宫颈处加强缝合,但勿造成肠管的扭转或压迫狭窄,即前方适当悬吊上提;肠系膜的两侧方与两侧对应腹膜的下方缝合,即系膜两侧方下移;肠系膜后方与腹下神经干前的骶前筋膜缝合,封闭后方盆腔并以缩小盆腔间隙为要点,即后方骶前封闭;通过缝合来还纳植物神经与直肠系膜原有的相邻位置;将左侧肠系膜根部折叠缝合重建一个小的新乙状结肠。
7 吻 合
7.1 吻合前常规检查 血运; 张力; 损伤; 裸化。
7.2 预吻合常规确认 两端收拢靠紧前确认无肠壁外组织或肠脂垂或阴道壁夹入; 确认系膜根部和吻合口处系膜方向均位于右侧偏上方; 预吻合前将吻合器杆方向朝向下方稍顶起,待肠管靠拢时吻合器再向外退回呈松弛状,确认预吻合两端处于厚实松弛状。
7.3 吻合后常规检查 检查切割圈完整程度,有无切割圈中断,是否带有完整的荷包缝合线,均匀厚薄程度,含黏膜多少,若黏膜包含较多,一般均可靠,肌肉层是否完整无损是关键,若吻合圈不完整,修补任何发现的缺陷,低位可修补,而超低位应更改术式。不要认为吻合圈完整就安全。需要检查标本; 检查吻合口; 检查新直肠。
8 内括约肌切除术
8.1 适应证与禁忌证
适应证:外括约肌和/或耻骨直肠肌未受明显浸润;括约肌功能测定良好;直肠肛管区域多发、广基绒毛状腺瘤或腺瘤恶变超过齿线范围广泛者;部分t3期超低位直肠癌和直肠肛管癌;术前病理诊断不明确临床高度怀疑的极低位肿瘤;直肠恶性间质瘤;癌灶距离有一定距离的低位直肠癌,但因盆腔极度狭窄或肿瘤巨大系膜肥厚而前切除术无法经腹内闭合者。禁忌证:巨大溃疡型的t3期侧壁和前壁癌侵及齿线者;已明显浸润盆侧壁/盆底肛提肌和外括约肌,此类患者应选择新腹会阴局部扩大切除术;部分阴道壁浸润者,可行扩大isr,一般不推荐;高龄体弱伴有大便失禁者;术前病理检查证实肿瘤为低分化或黏液腺癌者,或术中发现黏膜下肌层广泛浸润僵硬者,是isr最主要禁忌证。
8.2 isr类型
8.2.1 局部isr(isr1) 适应对象为t1期和t2期放疗后的肛管/直肠肛管癌的经肛极低位局部切除术,技术要求:内外括约肌间隙分离+术前定位放疗。
8.2.2 部分isr(isr2) 适应对象为肿瘤下缘距离齿线上2~3 cm的超低位进展期直肠癌者或情况特殊的距齿线4~5 cm的低位进展期直肠癌。技术要求:主要为齿状线上联合dst内闭合式结肛吻合(isr2a);联合rdst外闭合式结肛吻合(isr2b);联合套扎式结肛管吻合术(isr2c);联合腹腔镜辅助经肛切除结肛吻合(isr2d);联合完全腹腔镜切除术。
8.2.3 全部isr(isr3) 肿瘤下缘距离齿线2 cm甚至侵及超越齿线的进展期直肠肛管癌者(包括前壁侵润性癌)。技术要求:齿状线下联合rsst外翻切除式结肠吻合(isr3a);联合新结吻合术(isr3b);联合经腹肛联合切除改良parks结吻合术(isr3c,即rullier手术)。
8.2.4 扩大isr(isr4) 适应对象为t3t4期的局部晚期直肠肛管癌局部扩大切除术,技术要求为分外括约肌尤其是会阴体前方汇合肌束。
9 新直肠肛管吻合技术
适应证:开放式微创化术式、全大肠功能性切除、所有低位直肠癌或超低位直肠癌或直肠肛管癌或部分肛管癌及能够作r0 切除或r1 切除的各期病例,在骨盆狭窄、肛管畸形、短小超肥胖体型、前壁浸润型癌等手术困难者,主要手术方式有:(1)直肠外翻技术:直肠残端翻转、结直肠远端翻出肛管直肠全段外翻及肛管缘外翻;(2)结肠拉下/拖出技术:拉下式二期切除、拉下式粘合及拉下式吻合;(3)肛管剥离技术:经剥离、外翻肛管直视下剥离及经腹经肛联合剥离。
10 前切除术质量评估标准
10.1 手术评估 直肠游离技术必须是全直视下全锐性解剖进行;除极少数晚期癌外应完全保留植物神经;r0 术式均应保留;无术中并发症,无血化手术,其出血量应在10~100 ml之间,手术时间一般不超过2 h。
10.2 标本评估 切除标本可见光滑的直肠固有筋膜将肿瘤及肠管完整包绕,经肠系膜下动脉或直肠上动脉注入美蓝过程中无系膜外渗漏; 癌肿及近远端肠壁无破溃; 癌远端切除距离不低于1 cm;淋巴结解剖不少于15 枚。
10.3 病理评估 肠壁远切缘及远切割圈均无残留癌细胞,直肠系膜环周切缘无残留癌细胞。
10.4 疗效评估 标准tme及其衍生术式应使距肛缘5 cm下的t2、t3期极低位直肠癌保肛率达到90%以上,无神经性膀胱功能障碍,维持90 %以上性功能,排便功能在1 年左右恢复至可接受程度,局部复发率低至1%~5%。
11 后入路
11.1 经肛肿瘤切除术
11.1.1 手术指征 ①肿瘤距肛缘<7 cm 是中低位局部切除的适应证,多在5 cm 以内,超过腹膜返折部则需借助内窥镜。②癌细胞限于黏膜及黏膜下层,部分t2 期癌。③肿块移动性良好, 尤其是基底部活动良好,指检时能够在基底部推动,手指可将肿瘤上、下、左、右方向掌控。④肿瘤直径≤3 cm、占肠壁周径1/ 4 以内,肿瘤大小本身并不是限制,有蒂肿瘤超过4 cm手术也不困难,短蒂肿瘤达到3 cm就很难操作,无蒂肿瘤基底若超过2 cm则要考虑放弃经肛途径。⑤肿瘤大体类型隆起型和浅表溃疡型都是适宜的,直径> 1. 5 cm 的质地较硬、溃疡较深的癌,多是t2~ t3期且伴有区域性转移者已不是根治性局部切除指征。⑥组织学类型为高中分化腺癌,黏液腺癌或印戒细胞癌,恶性程度高、转移早、预后差者是绝对禁忌。⑦无淋巴结转移或血管神经浸润征象。⑧因高龄、体弱、伴重要脏器功能不全而不能耐受开腹微创手术的t2-t3 期病例,局部姑息性切除也是相对适应证,术后辅以中药或免疫治疗。⑨新辅助综合治疗有效前提下,适宜于某些低位肿瘤直径超过4 cm、肿瘤浸透肠壁( t3) 及系膜淋巴结转移(n1),同时合并极度肥胖、盆腔明显狭窄、下腹部多次手术史等生理病理异常条件,即使前切除术也难以保证保留而患者对此又过于看重者。
11.1.2 局部切除类型 ①高位局部切除:适用于腹膜反折以上直肠癌,多以tem 或emr 方式完成; 以及腹腔镜辅助的emr。②中低位局部切除:适用于距齿线5 cm 以上至腹膜返折附近直肠癌,按照tmt 手术的范围进行。③低位局部切除:适用于距齿线5 cm 以下直肠癌,常规各种经肛术式完成:钳夹快速剪除法;切割缝合器快速切除法;边切边缝法;盘状切除法;黏膜下切除法。④极低位局部切除:适用于齿状线附近或肛管病变,以内括约肌切除和齿线上黏膜剥离术为代表。
11.1.3 术后评估 ①手术质量:理想的早期直肠癌局部切除术要求完整无损切除肿物、安全切缘距肿瘤至少1 cm、安全基底部切除至少达到肌层、无术后出血、直肠阴道瘘等并发症、安全缝合无肠腔狭窄、括约肌功能完好无损。②病理质量:包括常规术中冰冻和术后准确全面的全瘤活检病理报告, 高危组病理包括:ha g gitt 4 级或sm3 癌以上病例; 低分化癌; 不完全切除和可疑不完全切除; 有淋巴管或脉管内侵犯; 不完整病理报告。③病例质量:高危组病例包括: 不规范手术; 非专业手术; 复发癌灶; 年轻患者; 部位较高的t2 期癌; 溃疡面深大的低位癌等。④治疗质量:术前是否进行过新辅助放化疗,术中是否进行治疗,肿瘤是否破溃,是否冲洗,是否贯彻实施无瘤技术等。
11.2 经骶直肠癌局部切除术
11.2.1 手术指征 ①肿瘤部位:部位是选择tsr 的决定性因素之一,原则上腹膜返折以下的早期直肠癌均可通过tsr完成,但理想部位是,距齿状线4~6 cm的直肠癌,切口可直达病灶,在咬除尾骨后游离直肠范围较小,肿瘤得以轻松显露。肿瘤接近腹膜返折甚至距肛缘8~10 cm 的直肠中段肿瘤。②肿瘤方位:tsr 最适合的还是直肠后壁或后侧壁病变,前壁或前侧壁肿瘤的直肠游离要做到界面层次清晰则需要术者具备相当的经验。③肿瘤大小:无论瘤体大小(瘤体直径<3 cm),肿瘤基底直径应<2 cm,尤其是浅溃疡型肿瘤,还要考虑到直肠壶腹的宽窄大小。④肿瘤形态:tsr仅适合于息肉隆起型或扁平隆起型病变,也包括浅溃疡型癌。⑤肿瘤浸润深度:肠腔内窥镜超声检查理应成为术前分期的常规检测手段和临床指南,临床上通过仔细检查肿瘤基底活动度来判断其浸润。⑥肿瘤分化程度:初次病理活检准确率不高,腺瘤癌变不一定都是局部切除适应证,腺瘤癌变也可能是高恶性癌,术者只能将其作为参考因素。若是经肛局部切除术所提供的全瘤活检报告存在不良预后因素,如分化差,切除不完整,侵犯深肌层甚至系膜、血管及神经受累等的t1 期癌和t2 期癌,在同步放化疗前提下可追加tsr。⑦经肛局部切除不能达到预期目的或失败的病例,如瘤体较大、基底较宽、活动度较差、肛管肥厚、括约肌痉孪、直肠腔狭小、肿瘤部位较高、术者的经肛切除经验较少等。⑧高危手术的t3 期癌: 如患者全身情况差而又无法根治的t3 期癌的姑息性切除。⑨某些直肠黏膜下或肠壁内或肠壁外系膜内的局部病变。
11.2.2 tsr 禁忌证 合并有重度直肠炎或直肠周围感染,基底巨大或多发性绒毛状瘤,大剂量新辅助放疗后近期。
11.2.3 tsr 肿瘤切除术的类型 ①局部切除tsr:位于直肠后壁的m癌,在距离肿瘤边缘黏膜0.5 cm、肠壁外1 cm处全层直视下切除已经足够,切口作横行或纵行缝合均可。②筒状切除tsr:m癌位于前壁时,于肿瘤相对应处纵行切开直肠后壁约3 cm ,距肿瘤周围0.5 cm 以上切开肠壁,逐步分离全层,切除肿瘤,前壁切口纵行缝合,后壁切口横行缝合,注意勿切除过深以免伤及尿道或阴道后壁。③楔形切除tsr:位于直肠后壁的sm1 或sm2 癌,需沿距肿瘤边界切除黏膜1 cm、直肠壁2 cm,向上可扩大切除直肠系膜3 cm,切口作横行缝合。④不规则切除tsr:若肿瘤基底部较宽或位于侧壁时,在充分游离直肠的前提下作不规则的扩大肠壁切除,此时肠壁缺损多,可作纵横交替的整形缝合以保证肠腔无明显狭窄。⑤管状切除tsr: 一种扩大的tsr 切除,适合于t2 期癌、肿瘤部位较高接近腹膜返折处者、肿瘤基底部较宽无法整形缝合者及可疑系膜淋巴结转移癌, 节段性tsr 手术技巧要求较高, 操作要相当耐心,需要游离足够切除含有病灶并能吻合的肠段,并采取手法技术作直肠与直肠间的端端全层吻合。⑥经括约肌途径tsr: morson 手术。即在肛缝后方分层切开内、外括约肌环,以扩大术野显露,术毕括约肌纤维予以仔细对拢缝合,适合于肿瘤部位较低者,据称此术式较单纯经肛途径或经骶途径手术操作空间更大,病灶切除更彻底。⑦联合途径tsr: 即best 术或localio 直肠切除吻合术,与现代前切除术相比,联合途径tsr 手术创伤相对较大,并发症相对较多,基本上已弃用,仅可作为tsr 术中发现肿瘤已浸润浆肌层并伴有明显n2 淋巴结转移者的补救手术方式之一。⑧改良tsr扩大切除术: 即直接原位结肠造口、经骶会阴肿瘤扩大切除、直肠残端封闭术,主要用于各种类型局部复发癌的后入路切除。
11.3 后入路复发癌切除术
11.3.1 手术指征 ①肿瘤上缘或浸润边缘距离肛缘5 cm以下的超低位吻合口和结肠肛管/吻合口复发或吻合口周围复发,部分低位前切除病例可在7 cm内,但首次手术盆腹膜已经封闭。②局灶性复发:可实施局部根治性切除,包括吻合口周围组织局限性浸润的部分病例。③t3 期及部分t4 期中晚期癌前切除术后复发,直肠周围有深度浸润或不完全固定者,可实施局部扩大切除术,包括miles 手术后会阴骶前复发。④经骶尾早期直肠癌切除术后局部复发者。⑤进展期超低位直肠癌或直肠肛管癌,因高龄、体弱、内科性禁忌证不适宜经腹手术,或局部晚期尚可切除但已有远处转移者。⑥区域性晚期癌降期后行二期切除术。远处转移或潜在腹腔转移非禁忌,但伴有双下肢水肿、尿路梗阻、严重神经性疼痛者则不具备手术指征。
11.3.2 手术原则 ①安全第一原则:由于复发癌存在局部解剖结构改变如各种间隙模糊或消失、直肠周围支持结构如韧带和筋膜消失、盆腔结构改变如盆底下垂移位、输尿管及神经丛移位变形易损伤、新直肠扭曲变形等; 组织粘连如小肠与盆底粘连、直肠与骶前及盆壁脏器的致密粘连、骶前静脉丛直接与周围组织粘连易产生致命性大出血等; 癌肿浸润如浸润前列腺尿道膀胱等周围器官、浸润盆壁或骶骨等形成癌性骨盆、浸润血管等3 大特征,因此,手术不仅具有风险明显增加而获益明显减少的特点,而且具有术式非定型和预后不确定性的特点,术前更应该强化决策沟通,实情告知可能的结局,切不可夸大无把握的根治效果和弱化并发症等副作用。②综合治疗原则:客观看待外科干预的作用,正确选择干预的时机,尝试新辅助综合治疗可能获得最大的成本效果。③术前检查与决策评估原则:骨扫描检查、64 排高精度全身ct检查及盆腔mri 检查应列入常规,应研究pet、仿真结肠镜和三维成像ct 对复发灶的定位价值,应研究复发癌手术风险预测系统。④平衡原则:如果整体根治可能性大或术者很有把握,对经过仔细评估的有价值的谨慎的病例,应采取不破坏平衡的根治性扩大切除,如复发癌的腹会阴切除术扩大切除术; 如果局部根治可能性大,则应保持机体与肿瘤微环境平衡,尽量选择整体微创条件下的局部扩大切除,如后入路复发癌切除术; 力求避免不彻底的再手术或盲目扩大术式,放弃挖心削皮式的所谓姑息性减瘤术。⑤留有余地原则:局部减瘤一定是一个相对不破坏整体的彻底减瘤,标记残余肿瘤部位和范围,减少瘤体围组织损伤,争取术后尽早进行综合治疗。⑥多学科协作手术原则:由结直肠外科、血管外科、骨科、泌尿外科、妇科、麻醉科等构成的多学科协作小组进行手术讨论和协作手术,术前强化准备包括充足的手术时间计划、粗尿管、输尿管插管、备血、热盐水大纱垫、止血纱布、止血胶、骶骨钉、盆腹腔修复重建生物合成材料等,可最大限度地避免和分担手术风险。⑦手术史分析原则:对首次手术历史的了解非常重要,比如盆腹膜是否关闭,是一侧还是两侧; 是电凝切除还是锐性剪刀剥离还是钝性分离; 是pme 还是tme 还是stme; 手术医师的专业手术经验如何; 肿瘤在切除过程中有无破溃,有无盆腹膜种植;吻合器单吻合还是双吻合,有无贮袋成形; 外翻切除还是前方闭合; 有无吻合口漏发生,术后是否有吻合口周围盆腔感染等。
12 腹腔镜技术
12.1 术式
12.1.1 腹腔镜tme 直肠前切除术。
12.1.2 腹腔镜tme 腹会阴直肠切除术。
12.2 禁忌证
12.2.1 不能耐受长时间气腹的疾病 腹腔镜下的结直肠手术,过度地调整,加上持续的气腹压力,使腔静脉回流阻力增加、膈肌上抬、心肺活动受限,导致血流动力学改变。
12.2.2 可能导致难以控制出血的情况 腹腔镜手术对出血尤为敏感,极少的出血都可使视野亮度降低、解剖层次不清、术野模糊。对于常见凝血功能障碍,如门静脉高压症等要及时治疗,尽可能于术前予以纠正,降低手术风险。腹腔镜手术对出血尤为敏感,极少的出血都可使视野亮度降低、解剖层次不清、术野模糊。对于常见凝血功能障碍,如门静脉高压症等要及时治疗,尽可能于术前予以纠正,降低手术风险。
化学遗传学技术范文5
自从1957年Waddington提出表观遗传学的概念后,表观遗传学和表观基因组学有了相当大的发展。表观基因组学是在全基因组水平上研究表观遗传学标志及其与基因表达的相互关系。这一新兴领域已对毒理学研究与实践产生重大的影响。国内,表观遗传学在毒理学研究已较深入地开展了一些研究,并发表了综述。
1外源化学物的表观遗传毒性
基因表达的表观遗传调控是通过DNA甲基化,组蛋白编码和相关的非编码RNA(如miRNA)来完成的。3种机制各自的贡献取决于特定基因及其环境,如物种,细胞类型,机体的发育阶段和年龄,此外,每个因素可能受到其他因素的影响。因此,表观基因组的调控是一个强大的和动态的综合过程,在发育和维持分化状态中起关键作用。虽然表观基因组不是所有的改变预期都是有害的,但有些可能产生有害结果(如发育异常,增加疾病易感性等)。在体外,动物和人类的研究已经确定了几类环境化学物,可以修饰表观遗传标志,包括金属、过氧化物酶体增殖剂、空气污染物、毒物和内分泌干扰物/生殖毒物。目前环境化学物表观遗传标志的研究大多数集中在DNA甲基化,只有少数研究涉及组蛋白修饰和miRNA(表1~3)。外源化学物引起表观遗传学改变可影响细胞应激,并是潜在可逆的;也可能是可遗传的。表观遗传毒性(epigenotoxicity)是指脱离外源化学物暴露后,可遗传的有害改变。广义的表观遗传毒性也可以包括外源化学物引起非遗传的表观遗传学改变中介的外源化学物毒效应。可遗传的表观遗传毒性和表观遗传改变中介的毒效应是有区别的。表观遗传毒性可以被分为有丝分裂的,减数分裂的或跨代遗传的3类。表观遗传毒性这一新兴研究领域对毒理学产生了重大的影响。下文主要讨论目前表观遗传毒性测试的主要发现及国际生命科学研究所(ILSI)“评估表观遗传变化”的研讨会的意见。
2表观遗传毒性的主要发现
2.1化学致癌近年来在多种肿瘤细胞观察到表观遗传事件。表观遗传事件可能引起基因表达的变化通过DNA甲基化,组蛋白修饰和/或染色质重构。并估计,在肿瘤细胞中检测到甲基化变化的数目远远多于遗传改变的数目。研究发现表观遗传事件参与环境与职业因子诱发癌变进程的引发和进展。DNA甲基化异常对肿瘤发生有因果关系作用,甲基胞嘧啶增加突变可能性,增加致癌物结合,肿瘤抑制基因沉默,DNA修复基因沉默,癌的DNA低甲基化和遗传学改变。组蛋白修饰可能通过影响DNA修复和细胞周期关卡,引起遗传学改变。传统的致癌性试验可确定表观遗传修饰诱导肿瘤的可能性。许多不同的啮齿类致肝癌物已被确定,而研究发现这些化合物的作用模式并无遗传毒性,与人类也无关联性。例如过氧化物酶体增殖物激活受体-α(PPAR-A)介导的和构成性雄甾烷受体(CAR)介导的啮齿类动物癌变。肝肿瘤促长剂苯巴比妥(PB),其与CAR的激活和随后的效果相关。PB诱导的啮齿类表观遗传学改变包括甲基化改变的区域,基因表达的特殊改变和外源性及内源性化合物的代谢。持续的核受体介导的肝脏致癌物的分子分析,将更加明确地表征每个受试化合物的作用模式。表观基因组正常变异性的表征和与处理相关的表观遗传学影响的理解,将是研究致癌作用模式的巨大挑战。
2.2遗传毒理学评价化学物引起遗传损伤的能力是风险评定的重要内容。表观遗传学影响基因表达的可遗传的变化可能构成遗传毒性。表观遗传导致基因改变的机制包括:错配修复基因表观遗传缺陷,增加DNA修复基因表观遗传缺陷与癌症特定突变谱相关,参与双链断裂修复的基因的表观遗传失活,有丝分裂关卡基因表观遗传缺陷,致癌物解毒基因与甲基胞嘧啶突变可能性增加,DNA全面低甲基化和染色体不稳定等。已经确定表观遗传学改变在肿瘤形成中具有一定的作用。在肿瘤发展过程中DNA甲基化模式的改变往往是最早观察到的分子事件。甲基胞嘧啶(5meC)已知是C∶G至T∶A转换突变的热点,起因于胞嘧啶自发性水解和酶脱氨基率的增加和DNA修复降低。增加的5meC脱氨基率和T碱基修复受限可解释在CpG位点突变频率的增加。人类肿瘤p53基因突变的1/4和肿瘤抑制基因p16的C-T转换的1/3已知会发生在CpG位点上。突变的增加也可能来自于饮食中甲基供体的不足。已证明叶酸补充剂能减少溃疡性结肠炎患者发生结肠癌的风险和和预防结肠癌细胞p53突变。参与叶酸代谢的酶遗传多态性影响表观遗传标志,改变SAM水平,并能调节结肠癌的风险。也已提出DNA氧化性损伤在癌症的发生、心血管疾病和衰老中所起的作用。8-羟基鸟嘌呤(8oxoG)改变了CpG二核苷酸相邻的C的甲基转移酶活性,可能改变DNA甲基化。在CpG内C5-位的损伤影响DNA甲基化。在体外,5meC和5-氯C因启动子甲基化引起次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(Hgprt)基因的沉默。此外,CpG内的8oxoG和HmC或显著减少结合于DNA的MeCP2,并直接导致染色质结构改变。光二聚物,烷基化碱基,脱碱基位点,以及链断裂也会诱导DNA的甲基化变化。对性细胞的致突变性将于下文讨论。体外哺乳动物细胞基因突变试验能够筛选表观遗传学介导的危害。例如,在不同啮齿类细胞系经5-氮胞苷处理TK基因可恢复活性。此外,DNA合成抑制剂3-叠氮基-3-脱氧胸苷(AZT)可引起TK位点超甲基化。应进一步开发筛选试验以确定表观遗传学中介的遗传毒性。
2.3发育与生殖的表观遗传毒理学完全分化的体细胞,在正常情况下,将有相对稳定的表观基因组传递到子代细胞。但在哺乳动物的发育过程中,早期胚胎发育过程(着床前),以及在子宫内原始生殖细胞的发育过程中,有两个表观遗传学的重编程阶段,重新设置DNA的甲基化模式。这两个发育的表观遗传重编程事件有可能是破坏表观遗传编程的敏感窗口。发育和生殖毒理学家特别感兴趣的是毒物暴露是否可以直接改变发育的表观基因组,有害的表型是否可跨代遗传,及因此存在的潜在危害。表观遗传编程紊乱可能有助于对表型的跨代遗传。使用Avy小鼠(黄色刺小鼠)模型,饮食暴露双酚A,使Avy和CabpIAP亚稳外延等位基因低甲基化。甲基供体膳食补充剂或染料木素可抵消此低甲基化效应。这些结果与造成表观遗传影响的其他内分泌干扰物报告一致。在环境相关水平低浓度的双酚A(1.2和2.4μg/kg体重)对大鼠可诱导跨代遗传表型异常。暴露于双酚A围生期雄性后代的计数和活力降低,并在F3代持续这些表型。甲氧滴滴涕和乙烯菌核利在子宫中暴露也会导致跨代生殖遗传表型异常。虽然甲氧氯和乙烯菌核利在高于人类接触的剂量观察到病理学改变,但此研究提供了一个模型来研究表观遗传跨代的机制。已证明,乙烯菌核利暴露后破坏了多达3代的小鼠一些印迹基因甲基化模式,这表明跨代遗传异常的表型也有表观遗传的基础。
2.4免疫毒理学已发现,表观遗传调控多能幼稚辅T细胞(Th)分化的启动和其效应亚群的成熟。启动后不久,幼稚T细胞同时转录低水平的Th1(CD4)和Th2(CD8)细胞因子,包括IL-2。在选择性转录成为Ifng(Th1细胞因子标记)或Th2细胞因子基因(IL-4和IL-5,IL-13)之前需要几次复制。在体外用5-aza诱导T细胞,导致由早先不产生这些细胞因子的T细胞系产生IL-2和IFN-g。在用组蛋白去乙酰酶抑制剂处理的CD4T细胞研究证实干扰素IFN-G和Th2型细胞因子的表达增强。上述研究结果表明,表观遗传机制是Th细胞分化和功能的关键因素。尽管与小鼠相比,人类IFNG基因缺乏脱甲基化,分化的人类Th细胞CpG甲基化分析显示出与小鼠类似的结果。将化学物诱导的小鼠T细胞分化的表观遗传学改变数据外推到人应要谨慎。
2.5其他终点从鼠类模型或单一基因的表观遗传学的某些成果已被外推于人类疾病原因。表观遗传学基础的表型被认为是人类疾病的起源有待进一步的研究,特别是确定表观遗传的正常变异和评价表观遗传影响需要适当的实验设计和对照。已经提出,内分泌干扰物的表观遗传毒性可能导致暴露人群的许多发育,代谢和行为障碍。对其他靶器官或终点的表观遗传毒性还有待研究。
2.6检测流程和模型Szyf2007年对检测表观遗传毒性提出的研究思路为:①在生命一个时间点的环境暴露可能会改变表观遗传编程,导致稳定改变表型和反应性,②毒物暴露可能导致表观遗传重编程,导致生命后期表型的变异。Reamon-Buettner和Borlak提出使用动物模型(如鼠类)环境暴露后分析表观遗传机制的研究方案,见图1。已推荐了检测表观遗传毒性的动物模型,特别是Avy小鼠和Axin1融合(Axin1Fu)小鼠能用于研究表观遗传学和发育畸形之间的联系,因为在特定的DNA甲基化模式的改变可以与小鼠遗传疾病广泛链接。
3ILSI的“评估表观遗传变化”研讨会
2009年10月ILSI的健康与环境科学研究所(IL-SI/HESI)主办“评估表观遗传变化”研讨会,评估和提高表观遗传学方面的科学知识基础及其在疾病中的作用,包括跨代的表观遗传变化的影响,还讨论了将表观遗传纳入安全性评价的几个问题。
3.1可能用于评价化学物产生表观遗传毒性的模型系统大鼠和/或兔可能是评价外源化学物产生表观遗传变化影响F1和/或F2和F3代的适当的模型。小鼠可能是更易于处理的模型,因为小鼠基因组有更多的数据,并已有用于检测表观遗传变化的工具。已建议Avy小鼠模型作为潜在的筛查工具,其毛色受亚稳Avy等位基因IAP隐蔽启动子附近CpGs甲基化状态的影响。然而,Avy小鼠模型用于筛选可能过于敏感。其他可能的模型包括斑马鱼和秀丽隐杆线虫,以及蜜蜂和果蝇。体外模型是使用哺乳动物细胞或利用干细胞。干细胞包括其他物种不存在的印迹基因。印迹基因有可能作为确定表观遗传改变的感应器。以上讨论的模型有可能用于潜在危害识别,并提供机制基础。然而,将很难直接解释这些数据对整体动物和人类的意义。在表观遗传模型转化为管理决策测试之前,需要进行大量的基础工作和验证研究。
3.2可能评价的终点/靶对于表观遗传变化的指标,应确定适应反应还是有害反应。确定表观遗传修饰与可能提示特定有害影响的疾病相关基因表达改变之间的因果关系或强的关联需要表型锚定。在发现受影响的表观遗传效应的基因与某种疾病相关的基础上,应建立由表观遗传机制调控的基因数据库。表观遗传效应很可能有物种,组织,暴露和时间特异性。目前,在研究中实验对照组是化合物反应表观遗传变化的最适当的参照,建立表观遗传印迹的参考对照范围可能是有意义的,因为这些区域甲基化模式可能更趋于稳定和遗传。
3.3可能应用的技术关于DNA甲基化和miRNA,以阵列为基础的平台,针对人类和小鼠样品已优化。针对大鼠可用的工具有限,但可用根据大鼠基因组序列基于阵列的高通量方法。虽然硫酸氢盐为基础的测序评价DNA甲基化方法可用于所有物种,但需要发展高通量测序方法。区分异常信号和背景信号并不容易,最大的挑战将是数据分析和解释,应发展信息学。
3.4管理机构的观点为了将表观遗传毒性纳入风险评定,有很多的考虑。必须明确的问题,理解环境、营养和/或药物暴露对个人,群体及跨代水平的公共健康的潜在长期影响,界定希望解决的问题,确定模型系统。这就需要努力使与有害结局和基线改变相联系的研究设计、方法和模型标准化。以适当的参考化合物、途径和剂量验证该模型。模型试验检测的任何变化必须以合理的方式链接到表型或临床结局。对于法规测试,方法必须标准化,具有重复性和重现性。为了将表观遗传数据有效地纳入人类风险评定,最好与管理机构共同努力,确定一个正常基线范围,并与有害结局关联,界定公共卫生关注的适当水平。管理机构将需要开发分析工具,以对公共健康方面的数据进行解释,并将此类数据应用于风险评定模式和慢性健康结局。
化学遗传学技术范文6
关键词 生物工程 遗传学 教学体会
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.10.058
Some Experiences in the Process of Theoretical
Teaching of Genetics for Bioengineering
WANG Lunji, JIU Min, MA Liping
(College of Food and Bioengineering, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023)
Abstract According to the problems existing in the process of theoretical teaching of genetics for our bioengineering and with several teachers' teaching practice, reasonable selection of materials, avoiding duplication of interdisciplinary teaching, how to improve teachers' teaching ability and training the ability of students to participate were introduced in this article in order to change the traditional teaching model and improve the teaching effectiveness.
Key words Bioengineering; Genetics; teaching experiences
遗传学是研究生物的遗传、变异规律,探索生命起源和生物进化机理的科学,是生物工程相关专业的专业基础课程。近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,研究范畴不断拓宽,研究内容不断深化,教学内容也就越来越多,其教学内容与分子生物学、细胞生物学、生物化学等课程内容重叠的问题日益严重。①然而,随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。在这种新形势下,为了提高本课程的教学质量,只有结合自身专业的实际情况,采用先进的教学理念,科学合理构建教学内容。近年来,本专业的几位授课教师在平时的理论教学过程中,结合自身经验及专业特点开展了一系列卓有成效的探索,并根据实际情况作适当的教学改革尝试,现就教学过程中遇到的问题及其解决方法谈些体会。
1 在教学过程中遇到的问题
1.1 教材的选取问题
近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,有关遗传学的教材也可算是琳琅满目,故此,如何在众多的遗传学教材中选取适合我院生物工程专业的理想教材,也是几位执教遗传学课程的老师多年来一直很是头疼的大事。
1.2 如何解决授课内容的增加与授课时数锐减之间的矛盾
遗传学作为生物工程专业的主要基础学科,同其他学科之间存在广泛的交叉和融合,导致遗传学教材的很多内容与其他课程教材的内容重叠,不仅占用了遗传学教材的篇幅,而且造成教学的混乱,众所周知,任何一本遗传学教材中所包含的内容都在10章以上。但随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。如何在有限的授课时间内有效讲授本学科内容,也是生物工程专业老师们时常讨论的关键问题之一。
1.3 教师授课水平与学生期盼之间的矛盾
众所周知,授课是一门技术,应付容易,讲好真不容易。由于遗传学是一门理论性很强的课程,对于资历较浅的老师而言,要想真正地把遗传学这门课讲授好也不是很容易的。随着信息技术的发展,学生对老师授课水平的期盼也逐日升高。这就迫使授课老师们不得不努力提高自己的讲课水平,以满足学生不断增高的期盼要求。任何一位老师都有提高自身授课能力的方法手段,但收效也各有不同。几位授课老师在此方面也做了不少的尝试,取得一些值得借鉴的经验。
1.4 学生对课堂参与程度较低
现有的教学现状多为老师在讲台上对授课内容喋喋不休,同学们在下面低头倾听,究竟授课效果如何,那是老师们的事情,师生之间的互动相对较少。如何最大限度地让同学们参与课堂,吸引同学们的学习兴趣也是老师们非常关注的问题之一。
2 遗传学理论教学方法改革的探讨
几位笔者在教学实践中,针对所面临的诸多问题,进行了初步的改革尝试。
2.1 教材的合理选取
近几年来,由于教师外出进修学习的原因,遗传学的教学工作先后由纠敏、汪伦记和马丽苹三位老师执教。不同的老师对遗传学授课内容的侧重点有所不同,对遗传学课程教材的选取也各有己见。第一位讲授生物工程专业遗传学的是纠敏老师,她根据当时的教学大纲,选取了朱军教授主编的《遗传学》教材,该教材略侧重于农学类遗传。后由于纠敏老师到浙江大学进行访学进修学习,该遗传学课程由汪伦记老师接手执教,他认为生物工程专业的遗传学要有生物工程专业的特色,不应该侧重于农学遗传,随后将遗传学课程的教材由朱军教授主编的《遗传学》改为由陈三凤主编的《现代微生物遗传学》,侧重于微生物方面的遗传。后由于纠敏和汪伦记两位老师出国进修的原因,该遗传学课程改为马丽苹老师进行执教。我们三位老师时常坐在一起商讨遗传学教材的选取问题,朱军教授主编的遗传学略侧重于农学,不能显示生物工程专业遗传学的特色,汪伦记老师选取的现代微生物遗传学,侧重于微生物,知识面相对狭窄一些,并且研究生课程也开有微生物遗传这门课,学生存在重复学习之嫌,固在进行教学大纲重新制订之际,即将教材选定为由刘庆昌主编的《遗传学》,该教材文字精练,图文并茂,通俗易懂,具体内容科学合理、深入浅出,便于学生理解和掌握。经过近两年的课程讲授,该教材内容一方面解决了朱军教授主编的《遗传学》略侧重于农学之嫌,另一方面也解决了《现代微生物遗传学》侧重于微生物的不足,同时授课内容也得到同学们的认可。
2.2 集体讨论教学大纲,避免交叉学科授课内容的重复
众所周知,遗传学教材中的部分内容与其他课程有着相互交叉、相互渗透的情况,②因此,遗传学的授课内容与其他课程存在不同程度的重复,如“遗传的细胞学基础”是《细胞生物学》的重点学习内容;“遗传的分子基础”、“原核生物基因的表达调控”、“真核生物基因的表达调控”则是《分子生物学》学习的重点;“DNA 损伤修复”在《生物化学》中也已有介绍。对此,全系教师利用2014年生物工程专业教学大纲重新修订的大好时机,多次召开全系教师大会,针对如何避免生物工程专业不同课程间授课内容重复的大问题进行充分讨论,明确各自的教学重点,避免课程内容重复,一改以往同一内容多次重复的局面,学生对此感受明显。
2.3 旁听资深教授讲课,提高教师自身教学水平
遗传学是一门理论性非常强的课程,对于一些年轻的老师来说,要想真的把这门课程讲授好并非易事。目前多数老师往往利用网络资源,查阅相关资料完善课件,认真备课,通过自己的努力,来提高自己的教学效果。但纠敏老师讲述了她提高自身教学水平的另一种方式,就是旁听资深教授的讲课。纠敏老师曾经连续听取3位资深教授的遗传学课程的讲授,收益匪浅。通过听课,一方面使自己对遗传学相关知识点有了更深刻的理解,另一方面,不同的老师其侧重点不同,讲授的方法也不同,取人之长,补己之短,对自己的讲课水平的提高大有好处,是一个提高教师教学水平的一条理想途径。
2.4 合理指导学生进行课外阅读,提高学生自我获取新知识的能力
我们一方面通过老师自身的努力,尽可能结合最新学科动态,以更新和充实教学内容,解决教材滞后于学科本身的发展及一些新的研究进展无法及时进入教材的缺陷;另一方面,我们认真选取一些适合于学生自学的参考书供同学们课外阅读,然后根据阅读的内容在课堂上进行讨论,改变以往的老师课堂上喋喋不休、学生被动听课的局面,鼓励同学们积极参与讨论,并将参与讨论的积极程度作为考核学生平时成绩的一个重要方面。通过学生积极参与的课堂讨论,使学生因兴趣而学问,达到课堂教学的艺术升华。③
3 结语
通过几位老师在教学过程中的诸多努力,经过两学年的改革尝试,本教研组的老师均发现同学们学习积极性大大提高,学习效果也较以往大幅度增高。近年来,几位老师也在着手完善遗传学网站和教学平台、试图采用双语教学等方面完善遗传学理论课程的教学工作,共同期待一个良好的理论课程教学效果。
注释
① 闫荣玲,廖阳,李常健,张敏.《遗传学》课程教学体会与改革[J].湖南科技学院学报,2014.35(5):97-98.