当前课程知识点:医学科研设计 > 第十章 机能学研究的基本策略 > 10.3 量效关系和时效关系相结合 > 10.3 量效关系和时效关系相结合
同学们 大家好
在这一讲里面 我们将和大家进一步讨论
量效与实效的结合
首先 我们明确什么叫量效关系
所谓量效关系是指在一定的浓度的范围内
药物的效应随着浓度的增加而相应的增强
它可以定量的反应药理效应
与剂量变法规律之间的关系
我们称之为量效关系
量效关系可以分为量反应 也可以分为质反映
两个不同的类型 首先我们要说明
我们为什么需要测量量效关系
因为通过量效关系
我们能够了解被试因素的作用特点
你比如说最小
引起效应所需要的最小有效剂量
你比如说它引起最大的效应
那也就是它的效能
还有它能够引起最大效应的时候
他所需要的最大有效量
是多大
当然我们还能够通过这个关系
可以计算出半数有效量
所谓半数有效量是指的是最大效应的
一半所需要的剂量
就是半数有效量
我们也能够知道中间这一段的斜率
因为斜率别陡峭
但药物的量的微小变化
就会引起效应的明显的变化
这一些都是通过量效关系就能够了解
这个被试因素或者这个药物它的作用的特点
当然作为量效关系 还有利于用于指导我们
做研究的时候 应当用多大的剂量
如果我们是做药物的筛选
我们通常用最大的安全量
因为尽可能用大一点剂量 避免露塞
那么通常是LD50的十分之一左右
如果我们想观察药物的效应被某些因素的影响
那我们通常使用半数有效浓度
我们来看这张图 半数有效浓度在这里
如果这个药物的作用对某一个因素的影响
那么这个量效曲线就可以发生移位
你比如说从这里到这里
那么如果我们用的是半数有效浓度来的话
那在这么一个有浓度的情况下面 我来做实验
对照组它的效应是这么高
那么被某项因素影响了以后
它的效应就只有这么一点了
这样的话呢他们之间的差距就能看到
当然如果我们做独立学实验
我们就用半数致死量
或者是最大知识量来开展研究 总而言之
量效关系对于我们实验的剂量的选择
有指导意义
另外我们还要注意
不同的剂量有可能具有相反的效应
你比如说PGE2 前列腺素E2
对血小板的聚集就存在着
低浓度的促进和高浓度的一致双向效应
所以你要进行研究的时候 你用多大的量
你就只有通过量效关系
你就能够了解它的作用特点
将有助于你选择适合的剂量
当然量效关系
也是反映药物效应特异性的重要的依据
因为我们知道量效关系
对于所有的药物来讲都具有量效关系
在一定的范围内 它都会存在着
随着剂量的增大 效应增强的问题
如果我们在研究的过程中 我们观察到了
某种药物加进去 细胞产生了反应
但是我们把药物的剂量增大
效应不再相应增强
这就是我们通俗来说有效 但是没有量效
如果出现了这种情况 我们通常认为
这个药物所引起的效应是非特异性的
是不予承认的 为什么 因为很简单
既然是它引起了 为什么没有量效
那还有没有另外一种可能
在这个药物里面它混杂了某一个因素
而这个细胞的变化是由混杂的杂质所引起的
当你增加药物的剂量的时候
杂质的量没有相应增加 所以你没有观察到
很小 因此没有量效关系的效应是不予承认的
我们通常认为是非特异性的
所以量小关系
是反映药物效应特异性的重要依据
那我们怎么去观察量效关系
做立体实验的时候
我们通常要使用五个不同的浓度点
在五个浓度点之间 我们通常是按照十倍增加
或者是三倍来进行递增
而且在这五个浓度点里面
我们通常要求有一个最小的有效量
还有一个最大的有效量
这之间我们通常还要求1到3个浓度点
这样的话就能够完整的把它画出来
请大家注意
我们怎么才知道这个效应达到了最大呢
所以当我们在这里达到最大的
最后那你还必须再增加一个浓度点
效应不再增加了
你才能说 现在这个效应是最大
有效剂量了 好了 那么我们还是来说
这五个浓度点怎么来取
刚才说了 十倍 或者是按三
你比如说一 十 一百 一千 十倍递增
我们也可以是一三十三十一百
就是在一和十之间
如果我们觉得它太大了的话
我们中间可以取一个中间值
那有人说为什么不取5 为什么取3
因为这个跟量效关系 曲线有关系
我们在量效曲线里面
如果我们用的是半对数曲线的时候
这个3正好就在刻度点上面
所以我们通常用3
另外的话呢我们如果用整体实验的话
我们通常用三个剂量
低剂量 重剂量 高剂量 它们之间的关系
我们通常是二倍或者三倍递增
或者是按3.16倍进行递增
当我们做完实验以后 我们观察到
药物的效应随着剂量的增大而增强的时候
那我们需不需要进行统计学分析
来检验量效关系的存在了
我们说需要的 从理论上来说
我们可以通过这些方式来进行检验
第一把量效曲线进行回顾分析
然后进行显著性检验
因为前面说了辆小曲线是个S形曲线
那么首先进行逻辑的这么一个变量的变换
把这个S型曲线把它转变为直线以后
再进行回归曲线进行计算斜率
然后再来进行统计学的检验
看看这个剂量依赖性有没有统计学意义
当然我们也可以进行相关性的分析
看看它的相关系数算出来以后
他有没有统计学的意义
如果有的话 量效关系就会存在
在实际工作中
有时我们用一个简单的所谓的两步法
两步法是什么意思 我们来看一下
你比如说我们首先来看
最大有效剂量与最小的剂量之间
它有没有统计学差异
第二 最小的有效剂量与阴性的对照组之间
如果有没有统计学差异
如果大剂量与小剂量之间有差异
小剂量与对照组之间有差异
那么我们说这个量效关系就存在了
看上去很简单 其实要达到这个还真不容易
我们举一个例 你比如说在这里
他用了三个不同的剂量 100 200 400
它引起的效应分别在这里 对照组0.4 然后3.59 4.04 然后就5.0
如果进行两步法验证的话
我们可以发现所有的剂量都与对照组有差异
但是三个剂量之间没有差异
所以从两步法这个角度是过不了关的
如果我们把这个均数进行散点的相关性分析
那我们就可以发现
它们的相关系数等于0.999 pe小于0.05
因此我们认为它具有相关性
好了 剂量是不是存在着量效关系
是需要统计学检验的
那么下面我们再和大家进一步讨论时效关系
所谓时效关系是指的药物的效应
随着时间的变化而变化 为什么需要时效关系
因为我们通过特定时效关系
可以了解被试因素的作用特点
你比如我们来看
我们给动物静脉注射了肝素以后
对血浆TFPI这么一个蛋白质的影响
我们可以发现静脉注射肝素了以后
血浆里面的TFPI迅速增加
但是随着时间的迁移 它又开始会下降
又开始下降 那么这样的话
我们就能够计算出来几个时间
从注射到引起效应 我们叫做潜伏期
从出现效应到效应的消失
我们叫做效应的持续期
那么通过这么一个时效关系
我们能够了解他的相关性
可以了解它的作用的次数时间
同样我们也能计算起来它的效应
能够持续的半衰期 我们下面举一个例来说明
为什么需要时效关系
因为时效关系还有助于
我们确定最佳观察时间点 我们来看一下
这是这个药物它对c-fos c-jun
和QC的吗RNA的表达的时间过程
我们可以发现
当对c-fos基因来说
药物下去30分钟就起效 1个小时达峰值
5个小时还有6到16个小时的话作用消除
而我们再来看c-jun
所以就它产生的效应是两个小时
达到峰值是5个小时 16个小时还有一点效应
我们再来看QC基因的mRNA的表达
他要在两个小时的时候才开始表达
但是到16个小时的时候
他的表达才会达到峰值
如果我们在同一个时间点
来观察这三个基因的变化的时候
那我们就会得出不同的结论
比如说我们在一个小时观察
那我们就得出结论是这种物质
它可以有效的上调c-fos基因的表达
但是对于c-jun对于QC基因因没有影响
如果我们以16小时为例的话
那我们得出的结论是这个基因
这个物质它对于c-fos基因没有影响
对于c-jun基因表达有轻微影响
对QC基因的mRNA的表达有显著影响
那么从这里我们就会发现不同的效应
需要在不同的时间点来进行观察
所以我们需要有这么一个量效关系
来确定任何一个效应
它的最佳的作用时间点
应该是哪一个
当然时效关系还有助于初步的机制分析
你比如说糖皮质激素
它在体外可以迅速的引起神经元发生
超级发 它的潜伏时间只有1到2个毫秒
而且有确定的量效关系
那请大家注意 在传统意义上面来说
糖皮质激素它属于载体类激素
它的效应是通过基因表达学说来实现的
也就是说糖皮质激素它要起作用
首先呢诱导某一个特定基因的表达
然后再来引起效应
那么它的时间一定是按小时计算的
而不是按毫秒计算
现在这么一种快速的效应
一定是与他的基因表达没有关系
所以这就提示这么一个快速的效应
是糖皮质激素可能
是通过细胞膜受体在发挥作用 那么在这个方面
陈易章教授做了非常有效的工作
他在上个世纪80年代
在这么一个研究的过程中 他发现糖皮质激素
如果与血清白蛋白结合了以后 他依然有效
为什么他要把它结合到流血性白带吗上面呢
因为白蛋白是一个大分子
确保他不能进入到细胞
证明 他的确是作用于细胞膜的表面
如果他把这个细胞运行给予放线菌素
放线菌酮 分别移至mRNA分别一支蛋白质
并不影响糖皮质激素的快速效应
这也说明糖皮质激素的快速效应
不依赖于新的蛋白质的合成
那么这些证据放到一起 就说明
糖皮激素是通过细胞膜表面的受体来实现的
所以他就提出来
糖皮质激素的飞机因机制或者是膜受体学说
那么这么一个学说的最初的动因
就是观察了它的时效关系
好了 同学们 在这一讲里面
我们和大家一起分享了量效关系 时效关系
那么这些也是在科学研究过程中
非常重要的方面
那么我们下一次课再见
-1.1医学科研的基本程序
--1.1医学科研的基本程序 习题
-1.2实验动物基本知识
--1.2 实验动物基本知识 习题
-1.3科研道德与诚信教育
--1.3 科研道德与诚信教育 习题
-1.4人体实验的伦理原则
--1.4 人体实验的伦理原则 习题
-1.5动物实验的伦理学原则
--1.5 动物实验的伦理学原则 习题
-1.6医学科研项目的选题
--1.6 医学科研项目的选题 习题
-2.1假说的作用与特点
--2.1 假说的作用与特点 习题
-2.2形成假说的思维方式
--2.2形成假说的思维方式 习题
-3.1医学科研的基本要素-被试因素
--3.1医学科研的基本要素-被试因素 习题
-3.2医学科研的基本要素-研究对象
--3.2 医学科研的基本要素-研究对象 习题
-3.3医学科研的基本要素-实验效应
--3.3 医学科研的基本要素-实验效应 习题
-4.1医学科研统计学设计的目的与基本策略
--4.1 医学科研统计学设计的目的与基本策略 习题
-4.2对照原则-对照的意义与形式
--第四章 医学科研设计的统计学原则--4.2 测试
-4.3对照原则-对照的设置与常见错误
--4.3 对照原则—对照的设置与常见错误 习题
-4.4随机、重复、均衡及盲法原则概述
--4.4 随机、重复、均衡及盲法原则概述 习题
-4.5随机原则
--4.5 随机原则
--4.5 随机原则 习题
-4.6重复原则
--4.6 重复原则
--4.6 重复原则 习题
-4.7均衡原则
--4.7 均衡原则
--4.7 均衡原则 习题
-4.8盲法原则
--4.8 盲法原则
--4.8 盲法原则 习题
-4.9科研数据中离群值的识别与处理
--4.9 科研数据中离群值的识别与处理 习题
-4.10科研过程中对P值的正确理解
--4.10 科研过程中对P值的正确理解 习题
-4.11常见的随机化设计
--4.11 常见的随机化设计 习题
-4.12配对、配伍和交叉设计
--4.12 配对、配伍和交叉设计 习题
-5.1实验误差及控制
--5.1 实验误差及控制 习题
-5.2有效数及其处理
--5.2 有效数及其处理 习题
-6.1医学形态学研究的基本思路概述
--6.1 医学形态学研究的基本思路概述 习题
-6.2常用生物组织的固定剂
--6.2 常用生物组织的固定剂 习题
-6.3免疫组织化学染色结果评价与非特异染色的控制
--6.3 免疫组织化学染色结果评价与非特异染色的控制 习题
-7.1基因文库及其应用
--7.1 基因文库及其应用 习题
-7.2组学的研究意义
--7.2 组学的研究意义 习题
-7.3蛋白功能研究的基本策略
--7.3 蛋白功能研究的基本策略 习题
-7.4蛋白相互作用的研究方法
--7.4 蛋白相互作用的研究方法 习题
-7.5基因转录调控研究的基本策略
--7.5 基因转录调控研究的基本策略 习题
-7.6分子生物学实验微量操作技巧
--7.6 分子生物学实验微量操作技巧 习题
-8.1细胞增殖的研究方法
--8.1 细胞增殖的研究方法 习题
-8.2细胞凋亡的研究方法
--8.2 细胞凋亡的研究方法 习题
-8.3免疫应答简介
--8.3 免疫应答简介 习题
-8.4免疫细胞分离技术
--8.4 免疫细胞分离技术 习题
-8.5免疫细胞功能检测技术
--8.5 免疫细胞功能检测技术 习题
-8.6细胞因子检测技术
--8.6 细胞因子检测技术 习题
-8.7抗肿瘤研究的基本策略-1
--8.7 抗肿瘤研究的基本策略-1 习题
-8.8抗肿瘤研究的基本策略-2
--8.8 抗肿瘤研究的基本策略-2 习题
-8.9抗肿瘤研究的基本策略-3
--8.9 抗肿瘤研究的基本策略-3 习题
-8.10抗肿瘤研究的基本策略-4
--8.10 抗肿瘤研究的基本策略-4 习题
-9.1动物实验的一般原则
--9.1 动物实验的一般原则 习题
-9.2动物行为学观察研究的一般原则
--9.2 动物行为学观察研究的一般原则 习题
-9.3实验动物学习记忆观察
--9.3 实验动物学习记忆观察 习题
-10.1功能型研究的基本思路概述
--10.1 功能型研究的基本思路概述 习题
-10.2 在体实验与体外实验的结合
--10.2 在体实验与体外实验的结合 习题
-10.3 量效关系和时效关系相结合
--10.3 量效关系和时效关系相结合 习题
-10.4 增加和减少验证相结合
--10.4 增加和减少验证相结合 习题
-10.5 配体-受体顺向与逆向研究
--10.5 配体-受体顺向与逆向研究 习题
-10.6 细胞水平功能研究的基本技术路线
--10.6 细胞水平功能研究的基本技术路线 习题
-11.1实验结果的专业判定1——实验结果可靠吗
--11.1 实验结果的专业判定1——实验结果可靠吗 习题
-11.2实验结果的专业判定2——实验结果可靠吗
--11.2 实验结果的专业判定2——实验结果可靠吗 习题
-11.3实验结果的专业判定3——实验结果可靠吗
--11.3 实验结果的专业判定3——实验结果可靠吗 习题
-11.4实验结果的专业分析1——实验结果的解释与结论
--11.4 实验结果的专业分析1——实验结果的解释与结论 习题
-11.5实验结果的专业分析2——实验结果的解释与结论
--11.5 实验结果的专业分析2——实验结果的解释与结论 习题






