华盛顿大学华裔学者最新文章介绍新技术

　　

生物通报道：美国华盛顿大学的科学家发明了检测沃尔巴克氏菌的新方法。该项阶段性成果公布在美国热带医学与卫生协会第58届年会上，引起与会专家与学者的关注和好评。

领导这一研究的是美国华盛顿大学蒋道军博士，其2004年毕业于复旦大学，多年来从事寄生虫（丝虫）领域的研究，现已在领域内作出独特贡献，有多家科研单位和生物公司对其成果表示了浓厚的兴趣，已有多组人员到蒋博士所在实验室参观学习，并有其他的科研机构与其合作。

沃尔巴克氏菌是自然界分布最为广泛的一种共生菌，常见于节肢动物门和部分线虫体内，影响所寄生动物的生殖和发育。由于沃尔巴克氏菌所寄生的许多动物（又叫宿主）是病原性的，他们会对人类、禽畜和作物造成伤害。拿与人类疾病相关的病原性宿主淋巴丝虫和盘尾丝虫来说，前者会使患者得象皮肿而致残，后者会导致河盲症而使患者失明。全球有超过4000万患者因感染上述丝虫而致残。近年来，对沃尔巴克氏菌的研究成为热点。科学家们在积极寻找控制沃尔巴克氏菌的新方法或开发消灭沃尔巴克氏菌的新药物，原因在于一旦控制或消灭沃尔巴克氏菌则有可能消除或抑制病原性宿主对人类、禽畜和作物造成的伤害。

由于沃尔巴克氏菌只能存活于宿主体内，而不能在体外自由生活，因而如何有效特异的检测沃尔巴克氏菌是对该细菌研究的必备工具。目前的检测手段有聚合酶链反应法（PCR法）、免疫染色和电镜法，每种方法各有利弊。PCR法灵敏简单，但容易产生假阳性，同时它不能提供沃尔巴克氏菌在宿主体内分布的情况；免疫染色法克服了PCR方法的一些缺点，但目前使用的几种抗体都存在不同程度的非特异染色，使实验结果不易解读；电镜法能提供沃尔巴克氏菌在宿主体内分布的直观证据，但该方法需要昂贵的设备和复杂的技术，不易在平常的实验中使用。因此科学家们致力于发明新的方法以更好的检测沃尔巴克氏菌。

美国华盛顿大学医学院的青年科学家蒋道军博士（Dr.Jiang,Daojun）多年来致力于寄生性线虫的研究。在该领域，蒋博士最先建立以RNA为探针的原位杂交技术，此技术的建立为推动该领域研究基因功能的研究奠定了基础。在此基础之上，蒋道军博士利用此项技术来研究沃尔巴克氏菌，并发明了检测沃尔巴克氏菌的新方法。蒋博士的新方法利用沃尔巴克氏菌的核糖体基因16s rRNA序列设计RNA探针，采用原位杂交技术来检测沃尔巴克氏菌。该方法的优越性在于其灵敏、无非特异染色，并能得到沃尔巴克氏菌在宿主体内分布的情况；另一个最为重要的特点在于该方法可以快速显示沃尔巴克氏菌的生存状态。由于该方法通过检测核糖体16s rRNA来探测沃尔巴克氏菌的存在和变化，而16s rRNA量的变化与沃尔巴克氏菌的生存状态有关，因此该方法可作为沃尔巴克氏菌活性的一个标志。该方法的这个特点对于筛选杀死沃尔巴克氏菌的药物极其重要。因为利用传统的方法来评价一个药物对沃尔巴克氏菌的效果需要几个月的时间（无论该细菌基因的降解或形态的改变都需要长时间才会显现），而蒋博士发明的原位杂交技术只需要几天时间就可以检测出药物对该菌的效果（因为16s rRNA的降解非常快），因此大大节省了时间，提高了效率。

蒋道军博士发明的以16s rRNA为探针的检测沃尔巴克氏菌的原位杂交技术不仅对该细菌的基础理论研究有重大的推动作用，更对开发针对沃尔巴克氏菌的药物有直接的帮助。

另外，蒋道军研究组还成功的将该技术在寄生性线虫领域的重要应用建立起来。该项研究已发表在权威的《国际寄生虫学杂志》上。蒋道军博士使用的原位杂交技术采用了地高辛标记的RNA探针，此类探针与其它探针，如放射性探针，生物素探针相比具有独特的优越性：安全且易操作，背景少，因此图像更清晰。

寄生虫病是一种在全球普遍存在的传染性疾病，而丝虫病则是其中一种。引起该病的病原体寄生在人体的淋巴系统和皮肤，严重者会导致四肢和生殖器官急剧肿大，形成象皮肿，阴囊肿等症状，使人致残。病原体如果迁移到人的眼睛，病人则会患上河盲症而导致失明。全球有10亿以上的人口感染丝虫病，其中10%以上感染者有明显症状，约4000万患者致残。丝虫病的广泛存在和对人体的严重危害已经引起了各国的广泛关注，世界卫生组织正致力于在全球范围内特别是不发达的南美洲，非洲等国家全面消除该疾病，该组织计划在2020年达到这一目标。

要实现全球范围内全面消除该疾病的目标，基础研究必须跟上并解决临床和项目执行过程中上可能碰到的问题。为此，该领域的基础科学家们有很多重要的技术障碍需要克服，而原位杂交技术就是其中一例。原位杂交技术作为一种核酸杂交技术，主要用于检测基因的表达。该技术能够检测一个基因是否表达以及在何时表达，同时显示基因在何处表达，如何种细胞、组织或器官表达。这些信息组成了一个基因的表达图谱，它间接提示了一个基因可能的功能。原位杂交技术虽然在其它生物领域被广泛应用，但在寄生虫领域却是一片空白。寄生虫独特的生命体系，给原位杂交技术在该领域的应用带来很多技术难题。

蒋道军博士经过多年研究，目前已经成功的将该技术在寄生性线虫领域的重要应用建立起来。该项研究已发表在权威的《国际寄生虫学杂志》上。蒋道军博士使用的原位杂交技术采用了地高辛标记的RNA探针，此类探针与其它探针，如放射性探针，生物素探针相比具有独特的优越性：安全且易操作，背景少，因此图像更清晰。

该项原位杂交技术的建立极大得推动了寄生性线虫的基因功能研究，并促进了其它相关领域的研究。

原文摘要：

Daojun Jiang, Ben-Wen Li, Peter U. Fischer, Gary J. Weil.Localization of gender-regulated gene expression in the filarial nematode Brugia malayiInternational.Journal for Parasitology

作者简介：

蒋道军博士个人简介
蒋道军博士2004年毕业于复旦大学，现就职于美国华盛顿大学（Washington University in St Louis ）医学院，多年来从事寄生虫（丝虫）领域的研究，现已在领域内作出独特贡献，有多家科研单位和生物公司对其成果表示了浓厚的兴趣，已有多组人员到蒋博士所在实验室参观学习，并有其他的科研机构与其合作。

美国华盛顿大学医学院简介：
华盛顿大学医学院是美国首屈一指的名校，全美专业排名第三（仅次于哈佛大学医学院，霍普金斯大学医学院）。该医学院每年拥有大量的政府、私人以及公益组织的资助，用以支持世界前沿的科学研究。
蒋道军博士所在实验室在寄生虫领域的研究居于世界前列，该实验室获得了来自比尔.梅琳达盖茨基金会1300万美元的资助，用于全球丝虫病的防治与研究。