中国国家出生队列研究质量控制策略与措施

出生队列是研究孕前和孕期各种环境暴露因素与胎儿、婴幼儿、青少年健康之间关系的有效方法。出生队列建设周期长、环节众多,研究质量可能受到多种因素的影响。本文对中国国家出生队列建设过程中的各项质量保证和质量控制措施进行梳理,归纳总结建设经验。以期为相关队列研究提供经验,减少相关因素对队列研究的影响,提升队列研究质量。中国国家出生队列在质量保证的顶层设计方面采取一系列措施保障研究质量,包括研究中心筛选、成员管理系统开发、标准化操作流程制定及工作人员规范化培训;在质量控制方面,包括针对队列数据产生过程的实时、及时、定时质控,针对生物样本采集、处理及保存的全周期质控,以及针对参与工作人员的培训、督查和量化考核的全面立体质控。     

中国国家出生队列建设背景和设计简介

随着生活行为方式、自然和社会环境的急剧变化,育龄人口生殖健康状况持续下降,快速增加的由辅助生殖技术（ART）孕育的子代的远期健康状况亟待评估。因此,妇幼保健和生殖健康相关研究关注的重点亟需从妊娠期、围产期的死亡和严重疾病表型逐渐向全生命周期和全疾病谱拓展。为了满足这样的研究需求,在我国12个省（自治区、直辖市）启动了中国国家出生队列（China National Birth Cohort）建设,计划以家庭为单位,招募3万个自然妊娠家庭和3万个ART家庭的人群,并对夫妻双方以及孕育的子代开展长期随访,收集夫妻和子代的环境暴露、生殖生育、精神心理、行为习惯等多方面暴露数据。同时采集外周血、尿液、脐血、卵泡液和精浆、精子等多种类型的生物样本。该出生队列对于我国妇幼健康和生殖医学研究具有极其重要支撑作用和深远影响。本文即是对国家出生队列的建设概况和基本设计做简要介绍。     

中国国家出生队列研究调查对象的基线特征分析

目的 探讨生命早期环境因素、遗传因素和遗传与环境交互作用对子代近期和远期健康的影响以及系统评价和比较辅助生殖受孕和自然受孕人群的妊娠结局和子代健康相关结局。方法 中国国家出生队列（CNBC）研究是一项覆盖辅助生殖受孕家庭和自然受孕家庭的多中心前瞻性出生队列研究。2016年,CNBC项目陆续在我国12个省（自治区、直辖市）的24所医院启动,以家庭为单位纳入研究对象,并在辅助生殖治疗前、胚胎移植、孕早期、孕中期、孕晚期及分娩时以及出生后第42天、6个月、12个月、36个月多个时点采集数据信息和生物样本。结果 截至2020年6月,CNBC共纳入27 044个辅助生殖受孕家庭,29 589个自然受孕家庭,CNBC的研究人群中绝大部分为城市居民。在辅助生殖受孕家庭中,男女双方分别有65.5%和63.7%为大学及以上文化程度,年龄为（33.83±5.52）和（32.38±4.67）岁;女方83.2%为初产妇,吸烟率为0.8%,饮酒率为2.1%。在自然受孕家庭中,男女双方分别有81.5%和86.5%为大学及以上文化程度,年龄为（32.06±5.09）和（30.40±4.27）岁,女方67.2%为初产妇,吸烟率为0.1%,饮酒率为2.2%。不同地区的辅助生殖受孕家庭和自然受孕家庭的基线特征均有差异。结论 CNBC的建立将为研究生命早期遗传、环境因素、遗传-环境交互作用以及辅助生殖技术治疗相关因素对出生后子代健康的影响提供了重要资源。     

孕前炔雌醇暴露对大鼠子代糖代谢变化和肝脏糖代谢相关基因表达的影响

目的 以SD大鼠为模型,观察孕前炔雌醇（Ethinyl estradiol,EE）暴露对子代糖代谢变化和肝脏内与糖代谢相关基因表达的影响。方法 52只雌性大鼠随机分为4组：对照组（芝麻油）、50 μg/kg EE、200 μg/kg EE和800 μg/kg EE组,每天一次,连续灌胃暴露15 d后受孕。在子代出生后第23d（postnatal day,P23）和P25分别进行葡萄糖耐量（OGTT）和胰岛素耐量（ITT）实验,并用RT-PCR检测肝脏中糖代谢相关基因表达水平。结果 子代雌鼠OGTT：200 μg/kg EE组空腹血糖值显著低于对照组（P<0.05）;800 μg/kg EE组第15min血糖值显著高于对照组、50 μg/kg EE、200 μg/kg EE组（P< 0.01,P< 0.01,P< 0.01）,50 μg/kg EE、800 μg/kg EE组2 h血糖值显著低于对照组（P<0.05,P<0.01）。子代雄鼠OGTT：在第15 min,800 μg/kg EE组血糖值显著高于对照组（P<0.01）;第30 min时,200 μg/kg EE组血糖值显著低于对照组（P<0.05）。子代雌鼠ITT：第15 min时,50 μg/kg EE、200 μg/kg EE组血糖值显著高于对照组（P<0.001,P<0.01）。子代雄鼠ITT：第30 min时50 μg/kg EE、200 μg/kg EE组血糖值显著高于对照组（P<0.01,P<0.01）。子代雌鼠RT-PCR：50 μg/kg EE,200 μg/kg EE和800 μg/kg EE组Glut2和Lpk mRNA表达水平显著低于对照组 (P<0.01,P<0.05,P<0.05);50 μg/kg EE和200 μg/kg EE组Gys2 mRNA表达水平显著低于对照组 (P<0.01,P<0.01)。子代雄鼠RT-PCR：200 μg/kg EE组G6pase和Pepck mRNA表达水平显著增高于对照组 (P<0.01,P<0.01),50 μg/kg EE组Glut2 mRNA表达水平相对于对照组显著降低(P<0.01),800 μg/kg EE组 Gys2 mRNA表达水平显著高于对照组(P<0.01)。结论 孕前炔雌醇暴露会导致子代雌鼠葡萄糖耐量受损、子代出现胰岛素抵抗及肝脏内糖代谢相关基因表达异常。而且这些效应具有性别差异,子代雌鼠对孕前EE暴露更敏感。     

利用因果森林估计异质性人群下个体的处理效应

目的 探讨因果森林在异质性人群中估计个体处理效应的有效性及如何应用于实例数据以挖掘异质性人群特征。方法 设计4种模拟方案,通过模拟试验验证因果森林在不同处理效应环境设置下对个体处理效应进行估计的效果,并应用于右心导管插入术实例数据集进行分析。结果 模拟试验结果表明,在4种不同效应值设置下,用因果森林方法所估计的个体处理效应值都能与总体效应相吻合,符合预期分布;实例数据分析结果显示绝大多数患者个体处理效应为正值,使用RHC会导致该样本人群180 d死亡率增高,2月生存模型估计概率和白蛋白含量偏低的患者在使用RHC后更倾向于有较低的死亡风险。结论 因果森林能够有效地估计个体处理效应,为个体是否接受某种处理提供建议。     

环境化学物调控缺氧诱导因子在其所致毒效应中作用的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIFs)是Semenza 等[1]于1992年在低氧诱导的肝细胞癌Hep3B细胞株的核提取物中发现的一种蛋白质,因发现该蛋白可调控多种低氧反应基因的转录水平,从而参与低氧反应信号转导过程,遂命名为缺氧诱导因子[1].HIFs作为调节氧稳态的核心转录因子,广泛地表达于哺乳动物的各种组织和细胞,促进机体和细胞对低氧的适应,从而在机体的生长发育、病理和生理反应过程中发挥关键作用.现已知的HIFs家族成员有HIF-1、HIF-2和HIF-3,其中广泛分布而发挥调控功能的主要是HIF-1和HIF-2[2].HIFs的激活、蛋白表达和降解及活性等受多种因素和机制的严格调控,其中氧是最关键因素[1].     

云端信息平台在中国国家出生队列建设与研究中的应用

大型出生队列是持续、动态地收集个体生命早期暴露信息，探讨暴露与生命远期健康结局因果关联的一种重要的队列研究类型。但由于其设计复杂、实施难度大，如何保证出生队列建设的高质量高效率是国内外流行病学研究者面临的主要挑战。2016年，国家重点研发计划资助的中国国家出生队列（China National Birth Cohort）建设正式启动。该队列在设计实施过程中，不断积累经验，充分运用网络和信息化手段，探索并建立了一套“云端信息平台”，以支撑覆盖全国16家单位的出生队列建设。经过四年的发展，该系统平台在“出生队列人群招募和随访管理、数据的实时交互、队列质量控制、多级权限管理和职能划分”等多个方面已经发展出一整套完善的建设方案。该平台的设计框架和功能要素对于我国今后出生队列乃至大型人群研究的信息化建设具有重要的参考意义。     

趋化因子受体4在神经胶质瘤中的表达及血管生成中的作用

目的:探讨趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)在神经胶质瘤中的表达及在血管生成中的作用?方法:通过免疫组化法检测正常或神经胶质瘤患者的瘤体组织标本CXCR4?血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达,其结果做方差分析及相关性分析;采用ELISA观察CXCR4的配体基质细胞衍生因子-1(stromal derived factor-1,SDF-1)对U87胶质瘤细胞系VEGF分泌的影响;同时利用多种处理方式(对照组?SDF-1处理组?CXCR4拮抗剂AMD3100处理组?CXCR4 RNA干扰处理组)作用于U87后,取其条件培养上清与人脐静脉内皮细胞系(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)共培养,比较小管样结构(tubule-like structure,TLS)生成数量的变化?结果:神经胶质瘤中CXCR4?VEGF的表达量随着肿瘤恶性度的升高而增加,且二者呈线性正相关(P < 0.01)?ELISA实验表明SDF-1可通过CXCR4促进VEGF的分泌(P < 0.01)?成管实验提示CXCR4与胶质瘤血管生成相关?结论:CXCR4与神经胶质瘤恶性度相关,且其配体SDF-1可通过CXCR4影响VEGF的表达,将CXCR4拮抗或干扰明显影响胶质瘤血管增生,提示CXCR4可能为神经胶质瘤的治疗提供相应靶点和思路?     

甲基苯丙胺急性暴露对小鼠神经元的损伤作用研究

目的 探讨甲基苯丙胺(METH)急性暴露后引起神经元的损伤作用.方法 甲基苯丙胺给与小鼠后,对小鼠的刻板行为进行评分,通过Y水迷宫的方法评估小鼠空间记忆能力.分子水平,试剂盒法检测皮层区诱导型NO释放水平,利用Western-blot法观察神经元凋亡标志性蛋白Bax、Bcl2及Caspase 3表达水平.在细胞水平,利用彗星实验,观察甲基苯丙胺对原代培养神经元DNA的损伤情况.利用JC-1探针观察甲基苯丙胺对神经元线粒体膜电位的改变.此外,通过Western-blot法,阐述MAPKs通路在METH引起神经元损伤中的潜在作用.结果 METH显著增加小鼠的刻板行为,且明显降低小鼠空间识别能力.在分子层面,发现诱导型NO含量显著增高,相应凋亡蛋白Bax和cleaved caspase-3的表达增高,神经元细胞膜电位的下降.进一步研究发现,MAPKs在METH处理后,通路激活,磷酸化水平显著增高.预孵p38 MAPK抑制剂SB203580后,METH引起凋亡蛋白表达增高的趋势降低.结论 METH可多途径引起神经元损伤,激活MAPKs通路,而p38-MAPK可能参与了METH引起的神经元的损伤.