PCR技术及其在医学上的应用
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2012/02/20 00:00:00
聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction,PCR）又称体外基因扩增技术或DNA扩增技术。PCR技术是一种对标本中特定的DNA片段进行分析研究和检测鉴定的重要方法。
1 PCR技术概述
PCR 技术是通过三个基本环节而实现:即由加热升温,使模板DNA变性,每一个双链的DNA模板都经过一次的解链;接着低温冷却、退火,使引物复性;最后适度保温,使复性后的引物链延伸等三个基本步骤反复的热循环构成。每个双链的DNA模板,经过一次解链、退火和延伸的热循环就成了两条新的DNA分子。再经过25-30个反复循环后,可使DNA扩增107-109 倍。PCR检测技术具有简便、快速、省时、灵敏和特异等优点。PCR 技术操作简便、快速而易掌握，并且对标本要求不高。
2 PCR技术用于传染病诊断
PCR 技术已用于多种病原微生物的临床检测和几十种感染性疾病的诊断。
2.1 甲肝 用PCR扩增患者血液、尿液中甲型肝炎病毒（HAV）特异性基因片段（HAV-RNA）作为HAV鉴定和检测诊断手段，能有效地对甲型肝炎进行早期诊断。
2.2 乙肝 PCR技术可将极低水平的HBV-DNA通过扩增检测出来，从而提高乙肝诊断率。HBV-DNA是病毒复制的标志物，HBV定量PCR研究证明，HBV-DNA载量与乙肝的发生、发展、预后以及药物疗效相关。
2.3 丙肝 PCR检测HCV-RNA是确定HCV感染的最敏感和特异的方法,能直接反应HCV的传染性, 也是临床疗效评价的重要指标。
2.4 艾滋病 人类免疫缺陷病毒（HIV）从感染到血清出现特异性抗体之间有较长的潜伏期，传统免疫血清学方法无法检测至潜伏期，而无症状的抗体阴性带病毒者仍可以传播艾滋病，利用PCR技术可直接检测带病毒者体内HIV-DNA，有助于艾滋病的早期诊断。
2.5 其它 利用PCR技术还可以检测人巨细胞病毒( HCMV)、轮状病毒以及人疱疹病毒等。人巨细胞病毒感染率高, PCR可检测孕妇血液及羊水中HCMV等病毒的有无。可早期诊断胎儿宫内感染，采取措施及时终止有致畸危险的妊娠。PCR 技术还在检测肺部感染病原微生物上得到应用, 例如快速特异地检测出肺炎支原体。同时PCR技术还用于结核病的诊断，利用PCR扩增靶基因,检测临床标本中的结核杆菌,可为结核病诊断提供依据。尤其是对小儿结核的诊断, PCR 技术可作为对小儿结核感染高危人群诊断指标, 供临床参考。
3 PCR技术用于遗传病的诊断
PCR用于遗传病DNA基因诊断，如检测血液中微量的遗传物已获得成功。对孕妇产前或产后进行基因诊断，有利于基因治疗或转基因治疗及单基因病和新基因突变病的治疗，如血友病、镰刀状贫血病、纤维囊性病以及舞蹈病症等的诊断。
孕妇妊娠期弓形虫感染常会导致流产、死胎、胎儿畸形。弓形虫感染也是艾滋病患者死亡的主要原因之一。由于感染者无特定临床表现，目前病原学和免疫学检查存在敏感性低的缺点，PCR技术对先天性与获得性弓形虫病实验诊断、流行病学调查、虫株鉴定有着重要意义。
4 PCR技术用于肿瘤的诊断
PCR技术在肿瘤病毒病因、肿瘤相关基因、肿瘤有关抑癌基因等研究方面已取得可喜成果。设计相关肿瘤基因的特异性引物，用PCR 扩增特异性序列后, 便可检出此肿瘤基因。抗人类肿瘤病毒病因中较为重要的一类病毒是人类乳头状瘤病毒（HPV），其中大部分只与良性增生有关，只有16、18、31、35、39等十余型与恶性肿瘤关系密切。PCR在检测HPV，尤其是第16、18型有无感染，对子宫颈癌的早期诊断及预防有着显著的意义。PCR 技术可检测人恶性肿瘤的肿瘤基因, 通过了解临床上有意义的肿瘤基因, 对于肿瘤发病机理探讨、肿瘤诊断、指导治疗都有一定的帮助。
5 PCR 技术应用前景
近年来, 分子诊断技术最大突破就是集扩增、检测和靶定量于一体的实时荧光技术（FQ-PCR）的问世。该技术的出现, 随着技术的不断完善, 应用范围将进一步扩大, 它将对肿瘤学、遗传学、免疫学、微生物学、寄生虫学和基因治疗等进一步研究及临床应用起着积极重要的作用。在现代医学检验的应用将更加广泛和深入。相信在不久的将来, 它将作为常规检验方法进行全面普及, 为全人类健康做出更大的贡献。
