分子机制研究的五个层次

分子机制研究的五个层次，你的研究在哪个层次？原创2016-10-18小张小张聊科研经常有做临床研究的朋友问分子机制怎么做，今天正好与梦熊聊到这个话题，所以小张就简单谈一下对这个问题的理解。个人认为，分子机制的研究总体来说分为5个层次：1.层次一：相关性；一般对应的文章分数在1-3分左右；2.层次二：因果关系；一般对应的文章分数在3-5分左右；3.层次三：直接作用；一般对应的文章分数在5-10分左右；4.层次四：嵌套组合；一般对应的文章分数在10-20分左右；5.层次五：观念创新；文章的层次是CNS级别。下面我们展开说一下：层次一：相关性两个因素的相关性是我们做机制研究的第一层关系，也是最弱的关系。这里的因素可以是药物、基因、现象等等，比如基因A的表达水平与肝癌肿瘤病人的预后、药物的浓度与细胞凋亡的比率等等。对于疾病的研究来说，如果某因素与疾病进展或者预后有强相关性，我们就可能把该因素作为疾病进展或者预后的marker，比如甲胎蛋白AFP之于肝癌，所以有一类研究我们称之为伪基础研究，研究的名字比如：PrognosticSignificanceofgeneAexpressioninBdisease.或者AssociationbetweengeneAandBdisease.需要说明的是相关性是最弱的逻辑联系，因为两个因素之间存在相关性有可能是完全没有逻辑的，比如北京的房价与肺癌的发病率之间的相关性。相关文章：（策略篇）S4E25：从外泌体研究看biomarker类课题设计层次二：因果关系在相关性的基础上深入的一层关系是因果关系，即因果关系是相关性的子集。如果A基因表达或者突变与B疾病之间存在相关性，那么我们有可能把A因素作为B疾病的biomarker；如果A基因是B疾病的原因，那么我们可以通过干预A基因影响B疾病进展。这点相信大家都知道。1）在分子机制研究中，因果关系的存在是我们要证明的第一步，比如在进行某中药通过AMPK信号通路抑制细胞增殖的研究中，为了说明某中药调控AMPK信号通路，我们最常规的手段就是通过WB检测AMPK信号通路以及下游分子的表达或者活化状态，就是证明中药Z剂量与AMPK通路分子表达的因果关系。2）为了证明因果关系的第二个部分就是大家常说的挽救实验，即如果上调A因素导致了B结果的出现，对A因素的下调是否可以逆转B结果的出现。相关文章：（策略篇）S5E07:信号通路研究策略三步骤（策略篇）S5E56:大名鼎鼎的Rescue挽救实验，是个什么鬼？层次三：直接作用承接第二个层次，如果A因素是导致B结果出现的原因，那么A因素是直接原因呢还是间接原因？对应到分子机制研究中就是这样：A基因的上调导致了B蛋白的磷酸化，那么A基因直接与B相互作用介导的（直接作用）还是通过C介导的呢？1）所以为了证明这一点，我们通常用分子间的直接作用来验证，比如蛋白与蛋白作用的co-IP，GSTPulldown，蛋白与RNA作用的RIP、RNApulldown，蛋白与DNA作用的CHIP、EMSA等等，就是为了判断两者之间的直接还是间接作用。2）当然，在以分子为单位的研究中，第二部分就是“分子局部”研究，比如已经证明了蛋白A与RNAB是直接结合的，“分子局部”研究就是确定蛋白A的什么局部（哪些氨基酸形成的结构域）与RNAB的哪段序列直接结合。做到这一步，绝大多数分子研究的深度就够了，即使是最顶级CNS级别的文章要求也不过如此。相关文章：（文章篇）S3E5：一文掌握LncRNA—蛋白—DNA互作研究方法（文章篇）S3E7：一文掌握lncRNA研究的套路和创新点层次四：嵌套组合既然第三层次分子机制的研究深度已经够CNS级别的文章了，第四层次就不仅仅是研究深度的问题了，而是故事的丰富度，在（策略篇）环环相扣：高分文章机制研究的秘诀和（策略篇）反馈回路：基金和文章装逼利器中我们说的一个观点就是从第三层次到第四层次的升级：单线到多线的过渡，即把几个第三层次的单线研究嵌套组合为一个故事，第三层次要求把一个故事的一条线讲清楚，第四层次要求把一个故事的多条线讲清楚，而多条故事线的汇总形式有很多：比如双头蛇模式、反馈回路模式等等。比如在第三层次的研究中，我们已经通过各种实验证明了lncRNAA通过抑制蛋白B的降解上调B的表达，在第四层次中双头蛇模式是：lncRNAA除了通过抑制蛋白B的降解上调B的表达（层次三），还可以通过ceRNA的方式下调microRNAC表达从而促进B的表达；反馈回路模式则是：lncRNAA除了通过抑制蛋白B的降解上调B的表达（层次三），而上调表达的蛋白B促进了lncRNAXXX的转录，从而形成正反馈回路。相关文章：（策略篇）环环相扣：高分文章机制研究的秘诀（策略篇）反馈回路：基金和文章装逼利器（文章篇）S3E10：哎呦嘿，这小丫头片子还有两幅面孔呢？！（文章篇）S3E17：哎呦嘿，这小丫头片子还有两幅面孔呢？！（二）层次五：观念创新层次五就是最高层次了，即观念层面的创新，一般到这个层次就是CNS级别了，比如新现象的发现、两个貌似没有关系的现象之间联系的揭示等，这点大家看CNS的文章应该有感触，举个例子：外泌体的形成与细胞自噬之间