免疫学与遗传学篇1
parisDiderot-paris7,France
theepigeneticsof
autoimmuneDisease
2009,449pp.
Hardcover
iSBn:9780470758618
wiley-Blackwell
moncefZouali编
通过对几种多细胞动物的基因组研究,人们发现个体所有细胞里的Dna序列顺序实际上没有区别。这一结果意味着基因信息本身不能完全调控细胞分化或器官发育时不同细胞的基因表达差异。类似的研究也揭示了调控基因转录的一种复杂而重要的机制,它通过染色体进行表观遗传修饰影响其构型,从而达到调控转录的作用。免疫系统的表观遗传调控是一个新兴的学科,目前的研究已证实表观遗传修饰在免疫系统的一些方面发挥重要功能,包括一些免疫细胞的发育、先天性以及获得性免疫反应的产生等。由于表观遗传修饰的改变往往能为疾病的预防与治疗提供一些合适的潜在靶点,因此基于免疫系统的表观遗传调控可以发展出新的疾病治疗方式。
人类自身免疫疾病影响着世界上5-10%的人群,它们能产生于任何器官并威胁病人生命。自身免疫疾病的成因目前尚不明确,目前的治疗缺乏针对性而且有副作用。本书基于自身免疫的前沿研究,为我们对自身免疫全新领域提供了深刻的见解。它揭示了研究进展迅速的表观遗传机制如何参与正常免疫和自身免疫耐受的调控。包括参与免疫耐受的转录因子介绍、激活免疫系统的外界压力以及自身免疫的表观遗传修饰。本书还阐述了对自身免疫疾病机制的深入研究如何使得对免疫调控这一全新的方面进行操控成为可能。最后,本书介绍了自身免疫疾病预防与治疗方面基于表观遗传学研究成果的一些新进展。
本书编者moncefZouali是法国国立卫生研究院教授、知名的免疫学家,多年来一直从事免疫学方面的研究,在他的带领之下,法国国立卫生研究院更是成为自身免疫疾病研究的学术重地,尤其在自身免疫疾病与表观遗传方面,这一机构更是做出了多项重要成果,为这一领域的发展做出了开拓性的贡献。
本书是一本不可多得的教材。对于研究人员,本书既能从本书系统的介绍中全面了解这一领域,也能从中获得研究的灵感与启发。
蔡荣,硕士
(中国科学院微生物研究所)
免疫学与遗传学篇2
【关键词】自动导航小车；路径规划；免疫遗传算法；疫苗
1、引言
目前，为使移动机器人规划出良好的去去路径，所用的方法很多，如栅格法[1]、势场法[2]、可视图法[3]等。但各种方法有其使用局限。人工智能的发展为aGV的路径规划提供了新思路，产生了诸如神经网络学习法、遗传算法等方法。这些算法在一定程度上解决了aGV的路径规划问题，但也有其缺陷。如神经网络学习法对于复杂环境难以数学建模，范化能力差；模糊法灵活性差。遗传算法在迭代过程中，个体在进化过程中不可避免地会产生退化。受生物免疫系统的启发，论文将免疫引入到遗传算法中，在保留遗传算法优点的情况下，利用待求问题的一些特征信息，采用免疫方法所具有的识别、记忆等功能来抑制遗传算法在进化中所出现的退化现象。本文所设计的基于免疫遗传算法的aGV路径规划方法利用aGV在移动过程中的特殊信息对所选路径进行优化，可较快地使aGV根据环境信息搜索一种满意的路径，提高了aGV路径规划的智能性。
2、环境信息建模
对aGV进行路径规划前，应解决对其环境信息的描述即环境建模问题。为此，作以下假设[3]：
（1）aGV在二维平面中运动，不考虑其高度方向的信息；（2）规划环境的边界及其内所有障碍物（妨碍aGV运动的所有物体）用凸多边形表示。（3）考虑到aGV的大小等，对环境边界进行缩小和对障碍物进行扩大时，其缩放量为aGV外形最大尺寸的一半。即aGV为“点机器人”。
至此，aGV的工作空间可描述为：工作平面和障碍物群{oi|i=1，2…n}。具体到其个障碍物oi，可描述为oi={顶点1坐标（xi1，yi1），…..顶点n坐标（xni，yni）}。为方便数据处理，对多边形顶点沿顺时针方向编号。起点为S，终点为e。工作平面可表示为矩形{（Xmin，Ymin），（Xmax，Ymax）}。
设在aGV的工作环境中有n个已知的障碍物oi（i=1，2，...，n），对应的顶点数为Si，顶点坐标为（x（i，j），y（i，j））（j=1，2，…Si）。为描述aGV工作环境中的障碍物，采用Dm×m矩阵对环境信息进行描述，其中，m为障碍物顶点总数。定义d（i，j）为：
3、免疫遗传算法设计
3.1路径编码方式
采用免疫遗传算法求解最优问题的关键是对所求问题的解进行编码。编码的长度与搜索空间的大小及求解精度有直接关系，也影响算法的效率。对aGV进行路径规划时，传统的二进制或实数编码方式都不适用。本文设计了一种自适应变长度实数数组编码方式，即第p代Xp的第k条染色体Xkp的第j位基因Xkp（j）表示为Xkp（j）=|io，xk，yk|t，其中io为障碍物序号，（xk，yk|）为第io号障碍物的某顶点坐标。由于路径的起点为aGV的起始点，终点为其目标点，在路径规划时可省去以缩短染色体的长度。定义，aGV的可能运动路径由数条直线段组成，相邻两直线段的交点称为aGV的路径拐点。为使aGV不穿越障碍物运动，基于对工作规划空间建模时所作的假设，aGV可沿多边形障碍物的边界线移动，也可以障碍物的顶点为拐点在自由空间中移动。染色体即aGV的某行路径Xkp为Xkp={Xkp（1），Xkp（2），…，Xkp（nkp）}，其中nkp为第p代中第k条染色体的长度，每代中各条染色体长度不同。
3.2适应度函数
在对aGV进行路径规划时，其优化目标为在所有可能的运动路径Xp={Xkp|k=1，2，…，n}中找出一条最优或次优路径。设某个体Xkp的路径长度Dk为：
其中dj为Xk中各直线段轨迹长。因为aGV由一直线轨迹向另一直线轨迹过渡时运动速度的变化会影响其运行时间，因此，在对所选路径进行评价时，除考虑其总长度外，可要求路径中的拐点数尽可能的少或aGV的姿态角变化量尽要能的小。本论文的路径规划目标是路径短且拐点较少。定义适应度函数为：
式中，和为调整系数。这里取=0.8，=0.2。n为种群大小，Dj为种群中第j个体的路径长度，nj为第j个体路径拐点数。
3.3算法的实现
在进行路径规划时，首先判断aGV从起点向终点沿直线轨迹运动时是否穿越障碍物。若无障碍物，两点间的连线为aGV的最佳运动路径，无须进行路径规划。否则进行路径规划。
免疫遗传算法中，疫苗是根据待求问题的先验知识构造的最佳个体基因的估计，抗体是根据疫苗将某个体基因进行修正后所得到的新个体。论文所设计的基于免疫遗传算法的路径规划过程如下：
（1）根据问题从记忆抗体库中提取问题的抗体p得到初始种群，不足n个时在aGV起始点和目标点之间随机产生n-p条路径。个体的产生方法是：以包围aGV的起点、终点和所有在线障碍物的最小矩形为规划区域，在规划区域内的障碍物顶点个数为m，在线障碍物为m，则染色体的最大长度为m-m。以规划区域内的障碍物顶点为被选对象，沿一定的条件随机选取基因位上的基因组成一条染色体，同用样的方法产生其它染色体以组成群体。
（2）根据先验知识抽取疫苗H={h1，h2，…，hm}；
（3）计算第p代种群ak所有个体的适应度，并进行终止进化判断。
（4）对当前群体Xp进行遗传算子操作得到子代群体Bp。进行交叉操作时，采用单点交叉。交叉操作时，两个个体若有相同的基因（而非等位基因）进行交叉操作。当相同基因位不止一个，随机选择其一进行交叉；当无相同基因位则不进行交叉。进行变异操作时，从个体中随机删除一基因位或随机选取一基因位插入一新基因位，或在个体中随机选取一基因位用另一随机产生的基因位交换。
（5）对子代Bp进行免疫操作，得到新代Xp+1；接种疫苗和免疫选择是免疫算法的主要操作，接种疫苗是为了提高个体的适应度，免疫选择是为了防止个体的退化。接种疫苗即从Bp中按比例K随机抽取nk=Kn个个体Bip（i=1，2，…，nk），并按先验知识修改Bip（这时就变为抗体），使其以较大的概率具有更高的适应度。接种疫苗时，若Bip已经是最佳个体，则其以概率1转移为Bip。对路径规划，接种疫苗就是对所选个体进行判断：首先，相邻两点间能否使aGV无障碍的沿直线运动；其次，任意两点间能否使aGV无障碍的沿直线运动？条件满足，则删除中间点。免疫选择分两步完成：免疫检测和退火选择。免疫检测即对抗体进行检测，若出现适应度下降，此时由父代个体代替其参加竞选，退火选择即以概率p（Bip）在当前子代中进行选择：
其中，为适应度函数；tk是单调递减趋于0的退火温度控制序列，tk=ln（t0/k+1），t0=100，p是进化代数[3]。
（6）选择个体进入新的群体。更新抗体库，并转到第（3）步。
4、仿真实验
仿真是在matlab6.1上进行的。aGV的工作环境大小为8×6m2，其内有6个形状各异、排列任意的障碍物（如图2所示），现欲使aGV从S点无碰撞地运动到e点且使其运动路径最短，建立如图4所示的可视图。其可视矩阵如左图：
论文采用所设计的路径规划方法和现有的遗传和免疫算法对aGV进行路径规划以寻找最佳路径。取遗传操作中的交叉概率pc=0.8，变异概率pm=0.2，免疫操作中的接种疫苗概率pv=0.6，初始种群大小为n=20，抗体库m=5，遗传代数不超过K=200。图3为路径规划的最佳路径。进化过程中适应度变化和路径长度变化如图4所示。
由仿真结果知，采用免疫遗传算法进行路径规划时，退化现象基本不会发生，再能很快得到问题的最优解。其原因是，利用免疫遗传算法对aGV进行路径规划，一方面利用了遗传算法的优点，由于是对编码进行操作，对问题的依赖性小，且操作是并行进行，优化速度快；同时针对遗传算在进行交叉和变异操作时是以以概率方式随机地、缺泛指导性地进行导致问题进化时产生退化的现象，采用适当的指导，弥补了遗传算法的缺点。利用遗传免疫算法进行优化，在保证算法收敛的前提下，有效地提高计算速度。利用此法对aGV的路径进行规划，比其它的方法更有效。
5、结论
论文主要针对环境建模和路径搜索两大问题进行了研究。基于可视图环境建模方法优点，完成了对环境信息的建模。并结合遗传和免疫算法的优点设计了具有精英保留策略的基于免疫遗传算法的aGV路径规划方法。通过比较采用遗传算法、免疫算法和本论文所设计的免疫遗传算法对aGV进行路径规划结果和效率的比较，分析了所提出的基于免疫遗传算法的aGV路径规划方法的优点。仿真结果表明：
a.本论文采用改进的可视图法对环境信息进行建模，在改变障碍物位置、形状、大小和aGV的起点及终点的情况下，均可快速构建aGV的环境信息模型。
B.采用本论文所设计的基于免疫遗传算法的aGV路径规划方法对aGV进行路径规划，在速度方面优于传统的免疫算法和遗传算法，且系统退化现象基本得到消除。
参考文献
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[3]李善寿，方潜生，肖本贤.全局路径规划中基于改进可视图法的环境建模[J].华东交通大学学报，2008，25（6），73-77.
作者简介
免疫学与遗传学篇3
关键词：文化算法；遗传算法；粒子群算法；差分进化；免疫克隆选择算法
中图分类号：tp301.6文献标识码：a文章编号：1007-9599（2013）09-0000-02
1引言
Reynolds于1994年提出文化算法，该算法的双层进化机制为进化计算中的知识引导提供了通用框架，具有许多优良特性。文化算法不仅克服了其他进化算法的局限性，而且还克服了其他进化算法产生的退化现象，文化算法能根据具体情况设计种群空间、信仰空间、接受函数和影响函数，有很强的可扩充性，易于与其他方法结合，能够使其以一定的速度进化和适应环境，并互相弥补各传统算法的不足，提高算法的全局搜索能力、收敛速度、收敛性、计算精度等，适用范围广泛。
文化算法及其与传统智能算法相结合的研究刚刚兴起，本文在介绍文化算法基本原理的基础上，对国内近五年文化算法与遗传算法、粒子群算法、差分进化算法、免疫克隆选择算法等相结合的研究进行了综述，为进一步深入研究文化算法与其他智能算法相融合以及多个智能算法相结合的应用提供了借鉴和参考。
2文化算法基本原理
文化算法（Ca）是由种群空间和信仰空间构成的双层进化机制，主要包括三部分：种群空间、信仰空间和通信协议。文化算法的基本框架如图：
种群空间是生物个体根据一定的行为准则进化而组成的。信仰空间是文化形成、存储、更新、传递的进化过程。两个相对独立的进化过程，但又由通信协议将二者联系在一起，相互影响和促进，通信协议主要包括接受函数和影响函数。
3文化-遗传算法
遗传算法（Ga）是一种基于自然选择和基因遗传学原理的随机并行搜索算法。遗传算法随着算法的进行其种群多样性逐渐消失，很容易于陷入早熟收敛，引入随机种群可以改善种群的多样性问题，但是又影响到算法的效率。目前，一些学者通过文化算法和遗传算法结合，将遗传算法纳入文化算法的框架，形成基于遗传算法的主群体空间和信念空间两大空间，从收敛速度、收敛效率两方面来提高遗传算法的性能。文献[1]提出一种基于模式学习的文化遗传算法，该方法充分利用了优秀个体所包含的特征信息起引导作用，算例表明，文化-遗传算法可提高算法收敛速度。文献[2]为解决函数优化问题，针对遗传算法的不足之处，将文化-遗传算法用于函数优化，实验结果表明，新算法能够提高效率和精确度。文献[3，4]将遗传算法中交叉和变异算子嵌入文化算法的主群体空间进行传统的遗传算法操作，形成一种双层进化结构，该算法在计算效率和求解质量上均具有较好的效果。文献[5]和文献[6]分别针对Dna编码问题和装载机的连杆机构传动比问题，采用文化遗传算法克服了遗传算法进化效率不高的问题，从而提高计算速度。文献[7]提出了一种基于文化算法的双层机制结构的知识迁移多用户交互式遗传算法模型，该模型有效提高各用户的进化收敛速度，减轻用户疲劳。
4文化-粒子群算法
粒子群算法（pSo）是在研究鸟类的群体行为时提出来的一种群智能算法。该算法虽简单，计算速度快，但收敛性、均匀性和局部搜索能力差。为了解决上述问题，并提高粒子群优化算法的精度与计算的效率，运用文化算法的并行计算能力及pSo的优点，将文化算法和pSo结合形成一种新型的智能算法，该算法利用优秀个体所包含的信息提高算法的收敛性，同时在局部最优问题上有一定的优越性，而且避免了群体早熟的发生。文化-粒子群算法的融合主要是将粒子群算法纳入文化算法的框架。
文献[8]将文化粒子群算法用于求解置换流水车间调度问题中的最小化最大完成时间，通过不断与信念空间中的优秀个体交互，加快群体收敛速度，该算法具有较快的收敛速度。文献[9]基于粒子群算法的改进多目标文化算法用于求解多目标优化问题，测试结果表明，改进多目标文化算法能够在保持pareto解集多样性的同时具有较好的均匀性和收敛性。文献[10]提出以随机粒子群作为信念空间，以粒子群作为种群空间的进化算法，集成了rpSo大范围、高效率搜索和pSo局部精细化搜索的优点，较好地克服了pSo易“早熟”和收敛速度缓慢等问题。[11]利用文化粒子群算法的优点，设计了一种可快速进行多维搜索求解所提的基于模式空间的测向算法。
5文化-差分进化算法
差分进化算法（De）是一种采用实数矢量编码的并行搜索算法，其原理简单，受控参数少，易于编码与实现。但在收敛速度和搜索鲁棒性之间发生冲突，且后期收敛速度变慢，容易陷入局部最优。无法有效的求解工程中复杂的高维非线性优化问题等缺点。文化-差分进化算法有效解决复杂度问题、提高全局搜索能力和到达收敛速度快的效果。文化-差分进化算法的融合主要是将差分进化算法纳入文化算法的种群空间。文献[12]提出一种混沌差分文化算法，测试结果表明，该算法能有效的避免早熟收敛，搜索到全局最优解的能力得到显著提高。文献[13]提出的差分文化算法是一种求解实数优化问题的新算法，具有收敛速度快和优化效果好的显著特点，并把差分文化算法推广应用到其他高维参数优化问题。文献[14]将改进差分进化算法引入文化算法的种群空间，并应用于约束求解问题。通过对基准函数和丁烯烷化生产调度问题进行仿真，结果表明这一算法有比较好的全局搜索能力，加快了收敛速度，并降低了计算量。
6文化-免疫克隆算法
免疫克隆选择算法模拟生物学中的抗体克隆选择机理，通过克隆操作、免疫基因操作以及选择操作等新型算子，实现高效的搜索方法。免疫克隆选择算法有全局收敛能力差，选择机制又容易早熟收敛的缺点。文化-免疫克隆算法可兼顾全局探索和局部搜索能力，提高免疫克隆选择算法的收敛速度和进化性能，该算法主要将免疫克隆选择算法嵌入文化算法的种群空间，其应用前景广泛。文献[15]提出一种自适应免疫克隆选择文化算法，实验结果表明，该算法在整体上具有较好的全局寻优能力和解稳定性，且收敛速度较快。文献[16]提出了基于免疫文化算法的加热炉优化调度方法，通过利用免疫克隆的较强的搜索能力和文化算法信念知识的指导，使加热炉调度得到显著优化，不仅提高了轧制生产线的利用率，还缩短了加热炉的运行时间，减少了燃料消耗。文献[17]提出了一种基于免疫文化算法的封装式特征选择方法，实验表明该方法在降低数据维度和提高分类准确率上有着良好的效果。文献[18]采用文化算法的框架结构，将免疫克隆算法嵌入其中，利用免疫克隆算法的全局收敛性在数据库中迅速搜索关联规则，实验表明，该模型具有较快的收敛速度和所得关联规则的准确率较高。
7文化算法与其他智能算法结合
文化算法除了与遗传算法、粒子群算法、差分进化算法、免疫克隆选择算法融合外，还可以与其他智能算法相结合，如文化算法融合神经网络[19]，文化算法融合蚁群算法[20-21]。此外，文化与两种以上的智能算法融合研究也逐步兴起，但研究相对较少。
8结束语
文化算法是一种基于种群多进化过程的全局优化算法，通过文化算法与传统智能算法相结合可以提高算法的收敛速度、计算精度等，文化算法与传统智能算法的结合为解决复杂优化问题提供了新的途径，具有较好的应用前景。
参考文献：
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免疫学与遗传学篇4
关键词：损伤识别；贝叶斯理论；免疫遗传算法；疫苗培养；信息融合
中图分类号：tB123文献标志码：a文章编号：1674-4764（2012）02-0007-08
improvementandapplicationofimmuneGeneticalgorithminStructuralDamageidentification
GUoHui-yonga,b,LiZheng-lianga,b
(a.SchoolofCivilengineering;b.KeyLaboratoryofnewtechnologyforConstructionofCitiesinmountainarea,ministryofeducation,ChongqingUniversity,Chongqing400045,p.R.China)
abstract:inordertosolvestructuralmulti-damageidentificationproblem,atwo-stagemethodbasedonBayesiantheoryandimmunegeneticalgorithm(iGa)ispresented.Firstly,structuralmodalstrainenergyandfrequencyareconsideredastwokindsofinformationsources,andBayesiantheoryisutilizedtointegratethetwoinformationsourcesandpreliminarilydetectstructuraldamagelocations.then,immunegeneticalgorithmisusedtoidentifystructuraldamageextents.ConsideringtheconvergencerateofbasiciGaisstillnotverygood,someimprovedstrategies,suchasculturevaccine,twoterminationconditions,arepresented.itisshownthatthetwo-stagemethodcanpreciselyidentifystructuraldamagelocationsandextent,andthecalculatedresultsoftheproposedimprovediGaareobviouslybetterthanthoseofboththebasiciGaandsimplegeneticalgorithm.
Keywords:damageidentification;Bayesiantheory;immunegeneticalgorithm;culturevaccine;informationfusion
各种工程结构在投入使用后，由于环境的作用，其材料的微观成分就会随着时间的推移而发生演变，其结果导致材料的强度、刚度等力学参数降低，从而在结构上累积起裂缝、腐蚀、变形等损伤。对于重要的桥梁、大坝、河堤、高层建筑等大型结构，以及航空航天领域里的大型航天器和空间站等设备，结构的损伤可能会引起建筑物的倒塌或者航空航天器的坠毁，从而造成巨大的经济和人员生命的损失。因此，对结构损伤的识别研究一直是研究热点［1］。
免疫遗传算法作为一种新型的启发式算法，在很多方面都已有研究应用［2-5］，但是在结构的损伤识别领域的应用还未见报道。目前结构的损伤识别研究主要是依靠动力特性的改变进行损伤的定性和定量研究，以及结合遗传算法、神经网络、模糊理论等各种人工智能算法、或者结合小波分析等各种数字信号处理技术来进行损伤识别研究。董聪等［6］分析了各种动力特性指标，如频率变化指标、位移模态变化指标以及曲率模态变化指标，并进行了基于动力特性指标的数值模拟以及试验验证；Shi等［7］提出了应变能变化率指标以及多损伤定位保证准则，并利用该类指标分析了桁架结构的损伤识别问题，刘晖等［8］则进一步提出了模态应变能耗散率指标，其识别效果较应变能变化率指标有了一定程度的提高；邹万杰和瞿伟廉［9］则采用遗传算法和频响函数对一个桁架结构进行了数值模拟，并以测试频响函数和计算频响函数的形状相关系数来构造遗传算法的优化目标函数，在考虑测量噪声的情况下，进行了损伤识别计算；肖仪清和李成涛［10］则采用损伤前后曲率模态的变异特征构造了梁式结构单损伤情况的普适概率神经网络，研究了斜拉桥桥面板损伤识别情况；张力和张瑜［11］则通过模糊模式方法对结构损伤模式进行了识别，并对桥梁Benchmark模型进行了试验验证；管德清和黄燕［12］则采用应变模态的小波变换方法研究了框架结构的损伤识别问题，分别利用了不同类型的小波对应变模态进行小波变换，以及对小波变换系数进行了去噪声处理。Guo和Zhang［13］采用了加权证据理论分析结构的损伤定位问题，但是却没有分析损伤的程度识别问题。虽然上述方法在结构的损伤识别领域已经取得了一定的成果，但是仍存在着一些不足，在损伤识别领域，对于较为复杂结构仍缺少一种稳定、高效的多损伤定性和定量识别方法，基于遗传算法的损伤识别技术容易因未成熟收敛而无法得到最优解，神经网络则需要进行样本训练来确定一些参数，而模糊理论方法以及小波分析方法的识别精度仍需要提高，本文针对以上问题，提出了基于改进免疫遗传算法和贝叶斯融合理论的二阶段结构损伤识别方法。
1结构损伤的初步定位
对于多损伤问题，单纯采用一种方法可能会使识别结果不稳定或者不能完全识别出所有的损伤位置。因此，采用具有互补性质的2种或2种以上类型数据往往可以获得更好的定位结果。本文主要采用频率数据以及包含位移模态的应变能数据作为2种源数据，再通过应变能耗散率方法和频率识别方法分别获取初步决策，最后通过贝叶斯融合方法获取总的决策和识别结果。
1.1应变能耗散率方法
先采用文献［6］中的应变能耗散率指标获取第一种损伤定位源数据，其描述如下：
一般来说，结构的损伤常常会降低结构的刚度特性，对质量的影响很小。因此，结构在损伤前后，第j个单元所对应的结构前m阶模态在损伤前后的单元应变能为
mSeuj=∑mi=1ΦtiKjΦi，mSedj=∑mi=1ΦdtiKjΦdi(1)
式中：Kj为第j个单元的刚度矩阵；Φi、Φdi分别为损伤前后结构的第i阶位移模态。由此，可得到第j个单元的损伤因子Cj
Cj=mSedj－mSeujmSedj－mSeuj+mSeuj(2)
识别时需要计算每个单元的损伤因子值，具有较高损伤因子值的单元往往是更可能的损伤单元。为了后续的融合处理，需要将每个单元损伤因子值进行概率化。
1.2频率改变识别法
主要采用频率数据及其相应的指标作为第2种损伤定位源数据，其描述如下
考虑到有损结构，则相应的特征方程为
［(K－ΔK)－(λi－Δλi)m］(Φi－ΔΦi)=0(3)
式中：m、K分别为n×n维质量、刚度矩阵；λi为第i阶特征值；Δλi、ΔΦi分别第i阶特征值改变量和位移模态改变量。忽略二阶项，则上式成为
(K－λim)ΔΦi=ΔλimΦi－ΔKΦi(4)
在(4)式的两边左乘以Φti，可得到
((K-λim)tΦi)tΔΦi=Δλi-ΦitΔKΦi(5)
由于矩阵m和K一般是对称阵，利用特征关系(K－λim)Φi=0，上式成为
Δλi=ΦitΔKΦi(6)
可将ΔK表示成为每一个单元矩阵与损伤系数乘积的和［5］，即
ΔK=∑nek=1ckKk，(0≤ck≤1)(7)
式中:ne为单元总数；Kk为第k个单元在整体坐标下的矩阵；ck为第k个单元的损伤系数。将(7)式代入(6)式可得
Δλi=∑nek=1(ckΦitKkΦi)(8)
由于实际中需要多个测量频率才能进行识别，故这里考虑有s个测量频率，则上式为
Δλ=KΦδC(9)
式中：KΦ是s×ne维矩阵；其基本组成是KΦik=ΦitKkΦi；δC是损伤系数向量。则
δC=KΦ+Δλ(10)
式中：KΦ+是moore-penrose广义逆矩阵。在这个解中，具有较高损伤系数值的单元往往是更可能的损伤单元。同样，为了后续的融合处理，需要将每个单元损伤因子值进行概率化。
1.3贝叶斯融合
这里利用信息融合技术中的贝叶斯融合规则进行信息融合，即将来自于应变能耗散率方法与频率方法的信息进行合成，以获得更精确信息。设系统可能的命题为a1、a2…ane，当利用某一信息源对系统进行观测分析时，得到的分析结果B，如果能够利用系统的先验知识和信息源的特性得到各先验概率p(ai)和条件概率p(B/ai)，则利用Bayes条件概率公式，根据该信息源的观测将先验概率p(ai)更新为后验概率p(ai/B)，如下所示
p(ai/B)=p(B/ai)·p(ai)∑nej=1p(B/aj)·p(aj)(11)
如果假设有t个信息源，观测分析结果分别为B1、B2…Bt时，假设它们之间相互独立，则可以得到系统有t个信息源时的融合的后验概率为
p(ai/B1∧B2∧…Bt)=∏tk=1p(Bk/ai)p(ai)∑nej=1∏tk=1p(Bk/aj)p(aj)
(12)
该公式为贝叶斯融合公式。
2免疫遗传算法定量识别及其改进策略
2.1免疫遗传算法
免疫遗传算法是借鉴生物免疫系统中抗体的浓度控制原理提出的一种改进的遗传算法，它将求解问题的目标函数对应为入侵生命体的抗原，而问题的解对应为免疫系统产生的抗体。本文是在基于贝叶斯融合初步识别的基础之上，再进行免疫遗传算法损伤定量。即如果已经识别出l个损伤单元，则免疫遗传算法只需要对该l个损伤单元进行损伤程度识别。采用该方法可以大大缩减搜索的空间，具有较好的搜索效率。由于免疫遗传算法在损伤识别领域的应用还未见报道，故这里针对结构的损伤识别问题讨论免疫遗传算法的设计，包含了抗体编码、相似度、抗体浓度、以及作为抗原的目标函数的描述。
2.1.1抗体编码在结构的损伤识别研究中，可以采用二进制编码来反映结构的损伤程度，每个单元的损伤可以采用6位或7位二进制编码来表示，如果只考虑中等程度损伤及轻微损伤问题，可采用6-比特串子体，否则可采用7-比特串子体。这里以6-比特串子体为例，假设融合识别已经识别出l个可能的损伤单元，可以利用l个子体来表示损伤程度，即一个固定长度为6位的比特二进制串子体表示一个相应单元的损伤程度，如
a1=010101，a2=001110，…，al=001011(13)
这里定义该二进制串的值为百分比值，例如010101表示损伤程度为21%。l个子体表示l个单元的损伤程度，然后将这l个子体合成一个抗体，这样一个长度为6l-位比特的抗体就可以表示l个单元的损伤程度。定义如下
抗体a010101a1001110a2……001011a1(14)
如果是7-比特串子体，其取值范围是0~127%，而真实的损伤程度范围是0~100%，可以规定当染色体中的一个7-比特串子体的值超过了100%，则重新定义它的值为100%。
2.1.2目标函数（抗原）考虑频率和振型2种数据，采用了如下的目标函数，
J=2－|{Δf}t·{δf({δD})}|2({Δf}t·{Δf})·(δf({δD})t·δf({δD}))－
|{ΔΦ}t·{δΦ({δD})}|2({ΔΦ}t·{ΔΦ})·(δΦ({δD})t·δΦ({δD}))(15)
式中：Δf、ΔΦ表示损伤前后频率和位移模态的改变量，如果假设已经识别出l个损伤单元，则δD是表示在这l个损伤位置处有损伤的变量，其他位置则无损伤；δf表示在这l个位置损伤时的理论计算频率改变值；δФ表示在这l个位置损伤时的理论计算位移模态改变值。该目标函数是最小化问题，要求搜索的解使目标函数最小化。该目标函数由于含有频率和振型2种不同数据，故可以较好的应用于损伤识别研究。
2.1.3相似度由于抗体所组成的免疫系统是一个不确定系统，则系统的多样度可由Shannon信息熵来表示。假设免疫系统由n个抗体组成(群体规模为n)，每个抗体基因长度为m，则第j个基因的信息熵为：
Hj(n)=－∑ni=1pijlogpij(16)
式中：pij为第i个符号出现在第j个基因座上的概率。则整个群体的平均信息熵为
H(n)=1m∑mj=1Hj(n)(17)
则2个抗体i和j之间的相似度为
aij=11+H(2)(18)
式中：H(2)为抗体i和j的平均信息熵，可由(17)式计算。
2.1.4基于抗体浓度的个体更新及多样性策略随着进化的发展，群体中抗体的相似度不断的提高，多样性不再保持原有的水平。为了保证抗体的相似度，提高全局搜索能力，防止未成熟收敛，则引人了抗体浓度的概念，即
Ci=与抗体i相似度大于λ的抗体数和n(19)
式中：λ为相似度常数，一般取值为0.9≤λ≤1。对于浓度过高的抗体则可以引入新的抗体来增加群体的多样性，以防止不成熟收敛。
2.1.5遗传操作主要采用遗传算法中的选择、交叉、变异操作来进行群体更新。这里选择采用赌方式，并对目标函数进行改造，建立如下适应度函数
fit=11+106J(20)
式中：J为目标函数。从而将求最小的目标函数转化为求最大的适应度函数，这样可以方便采用赌选择。交叉可以采用单点交叉方式，变异采用按照概率对抗体基因进行变异的方式。
2.2一些改进策略
由于基本免疫遗传算法的搜索效率依旧不太高，因此本文提出一些改进策略来提高搜索的效率。
2.2.1疫苗培养将每代的一个最优抗体选为疫苗，再对该疫苗进行末位培养，具体是对该疫苗的每个子体的末位数值进行增加或者减去一个步长的调整，调整后的疫苗与原疫苗抗体比较，如果好于原疫苗，则替换为新的疫苗，并直接被保留到下一代，不经过任何的遗传操作。即如果疫苗有l个子体，则依次对这l个子体的最末位数值进行增减一个步长的调整，从而对该疫苗进行末位的微搜索，以更有效地找到最优解。
2.2.2最优抗体和次优抗体的浓度调节由于计算每个抗体的浓度和相似度时计算量会过大，而进行进化计算时所有抗体有着向每代的最优抗体靠拢的趋势，则我们只需计算最优抗体和次优抗体的浓度，而不需要计算每个抗体的浓度。如果浓度过高，则在保留部分数目最优或次优抗体的基础上，对多余的最优和次优抗体进行变异操作，
2.2.2终止条件这里采用双终止条件。终止条件1：为了避免冗余的迭代，需要选取一个恰当的数w，如果操作群体的群首连续w次不变，则自动判断找到最优解，停止免疫遗传操作。该数既要足够大以保证免疫遗传操作的充分性，又要使免疫遗传操作不产生过多的冗余迭代。终止条件2：如果最优抗体的目标函数的值等于0或者低于某个很小的规定数值，则意味着最优化的解或者较优化的解已经发现，则迭代停止。以上2个条件只要满足任意一个就认为免疫遗传算法已经结束，运行自动停止。
2.3免疫遗传算法的步骤
本文的免疫遗传算法的具体步骤如下：
1）随机生成初始抗体群，并计算各个抗体的目标函数与适应度。
2）计算抗体的相似度，以及最优抗体和次优抗体的浓度，如果浓度较高，则在保留部分数目最优和次优抗体的基础上，对多余抗体进行变异操作。
3）提取每代抗体的疫苗，然后对疫苗进行培养，即对疫苗的每个子体的末位进行加减一个步长的扫描，以培养出更好的疫苗。
4）进行遗传选择、交叉、变异操作，选择采用赌方法，交叉采用单点或多位单点交叉方式，变异采用按照概率对基因进行变异的方式。
5）判断是否满足终止条件，如果不满足则重复步骤(2)—(4)。
3数值计算
考虑如图1所示的一个平面二维铝合金桁架结构。其基本参数为：弹性模量e=72Gpa，材料密度ρ=2800kg/m3，杆件长度如图所示，单元截面积为0.001m2。假设有2种多损伤工况，第1种工况，在单元4、18和29发生损伤，刚度分别降低了15%、20%和20%；第2种工况，在单元2、7、26发生损伤，刚度分别降低了20%、10%和15%。首先利用位移模态数据得到应变能法识别结果，再用频率法获得另一结果，并转化为概率化的基本概率值，然后采用贝叶斯融合方法进行初步的损伤定位，最后采用免疫遗传算法进行精确的损伤定位和定量研究。在贝叶斯融合中我们将先验概率值假设为等损伤概率值，当采用免疫遗传算法时，群体规模取800，群首最大迭代次数w为50次，终止条件2的最小值为10-8，交叉概率为0.9，变异概率为0.1，相似度常数λ为0.9，群首浓度概率为0.01。对于第1种工况，采用前15阶频率和前二阶位移模态进行免疫遗传损伤识别，对于第2种工况，采用前10阶频率和第一阶位移模态进行损伤识别。
图1二维桁架结构图
3.1例1
当单元4、18、29发生损伤时，计算结果如图2所示。从图2中，可以发现在多损伤情况下，应变能耗散率方法的识别效果较好，但易对单元7发生误判，而频率识别方法的识别结果不理想，易对单元10、26、27、30等产生误判，而采用了贝叶斯融合后，产生了更为理想的识别结果，其识别效果明显好于应变能耗散率方法和频率识别方式，即损伤单元具有更高的损伤基本概率值。这里选取具有较高概率值的单元作为可能的损伤单元，根据贝叶斯识别结果，选取单元3、4、13、18、26、29、30作为可能损伤的单元。
对于这7个可能的损伤单元，利用免疫遗传算法进行定量分析，为了进行对比，分别采用了3种方案：1)含精英策略的简单遗传算法；2)基本免疫遗传算法；3)改进的免疫遗传算法。每种方案均运行10次，计算结果如表1—3所示。从表1中可以发现，含精英策略的简单遗传算法基本可以识别出损伤的单元位置和程度，但是迭代次数较多，意味着搜索效率不高。从表2中可以观察到，当采用免疫遗传算法时，也基本可以识别出损伤的单元位置和程度，其迭代次数相对于简单遗传算法有所降低，意味着搜索效率有所提高。而从表3可以看到，本文的改进方法不仅具有良好的损伤识别效果，而且其收敛速度相比前两种方案均有了较大的提高。从表3的识别结果中可以明显判断出单元3、13、26、30没有发生任何程度的损伤，而对真实损伤的单元4、18、29的识别结果很精确。
图2单元4、18、29损伤时的归一化
概率值和贝叶斯融合结果
3.2例2
当单元2、7、26发生损伤时，计算结果如图3所示。从图3中，可以发现在多损伤情况下，应变能耗散率方法的识别效果较好，但易对单元28发生误判，而频率识别方法的识别结果不理想，易对单元12、27等产生误判，而采用了贝叶斯融合后，产生了更为理想的识别结果，其识别效果明显好于应变能耗散率方法和频率识别方式，即损伤单元具有更高的损伤基本概率值。根据贝叶斯识别结果，这里选取单元1、2、4、7、12、26作为可能损伤的单元。
对于这6个可能的损伤单元，利用3种算法进行定量分析，计算结果如表4—6所示。从表4中可以发现，含精英策略的简单遗传算法基本可以识别出损伤的单元位置和程度，但是迭代次数仍旧较多，搜索效率不高。从表5中可以观察到，当采用免疫遗传算法时，也基本可以识别出损伤的单元位置和程度，其迭代次数相对于简单遗传算法有所降低，则意味着搜索效率有所提高。而从表6可以看到，本文的改进方法不仅具有良好的损伤识别效果，而且其收敛速度相比前2种方案均有了较大的提高。从表6的识别结果中可以明显判断出单元1、4、12没有发生任何程度的损伤，而对真实损伤的单元2、7、26的识别结果很精确。
图3单元2、7、26损伤时的归一化概率值和贝叶斯融合结果
由以上2个例子可以发现，将频率和应变能进行融合的贝叶斯理论可以更有效的识别出多损伤的位置，或者决策出潜在的多个有效损伤位置。该方法优于2种单纯使用频率或应变能的频率识别法和应变能耗散率法。而通过对这2种方法的对比（图2、图3），可以发现应变能耗散率法的识别结果要好于频率识别法。同样，对比以上例子的免疫遗传算法损伤定量识别结果，可以发现在一定的群体规模下，基本免疫遗传算法和含有精英策略的简单遗传算法的识别结果较接近，但基本免疫遗传算法的收敛速度要高于简单遗传算法。而采用了疫苗培养等改进策略的免疫遗传算法其不仅识别结果的精度更高，而且收敛速度也有了很大的提高。
文中的方法是一种先定位后定量的分阶段方法，它与单纯使用启发式算法进行搜索的方法相比，可以大大的提高搜索的效率。对于本例中的30单元结构，在识别精度为1%的时候，单纯采用免疫遗传算法等启发式方法，需要在大小为10130≈1.3478(1060的搜索空间中找优化解，而采用先识别定位后免疫遗传定量的方法时，可以大大减少搜索空间，例如对于本文中的例1，只需要在大小为1017≈1.0721(1014的空间内搜索优化解，因此很明显搜索的效率会有很大提高。对于本文例1和例2，如果单纯采用遗传算法或免疫遗传算法等启发式方法，并使用同样的群体规模等免疫遗传参数，几乎找不到理想的识别结果，如果过分增大群体规模和收敛参数，则每一代需要的计算量也就越多，往往会导致一个无法接受的低收敛速率，并且受限制于所具有的计算机硬件条件。
3结论
提出了基于免疫遗传算法的两阶段损伤识别方法。该方法首先利用了贝叶斯融合理论来进行损伤的初步定位分析，在此基础上，基于免疫遗传算法进行了损伤的精确定位和定量分析，并提出了疫苗培养等免疫遗传算法的改进策略，通过数值计算和理论分析，可以得出以下结论：
1）如果单纯使用免疫遗传算法等启发式算法进行结构的损伤识别，对于较复杂的结构，由于其相应的复杂单元模型及较多的单元数目，会产生过大的搜索空间，在特定的群体规模下，难于找到优化的解，因此单纯的免疫遗传方法主要适用于简单的结构。
2）采用先融合识别定位后免疫遗传算法定量的方法，首先利用贝叶斯融合理论进行损伤定位，可以得到更精确的损伤位置估计，在此基础上利用免疫遗传算法进行损伤程度的估计，可以有效的进行损伤程度的分析，该二阶段方法不仅大大降低所需搜索的空间，而且搜索效率较高。
3）采用改进的免疫遗传策略，即疫苗培养、最优和次优抗体的浓度调节、以及双终止条件等改进策略，相比于基本免疫遗传算法和简单遗传算法，改进的免疫遗传算法不仅可以较容易找到最优解，而且搜索效率更高。
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免疫学与遗传学篇5
【关键词】mHC-DRB1*；脑梗死；易感基因
mHC-DRB1*genepolymorphisminpatientswithatherothromboticcerebralinfarction
【abstract】objectivetoobservethecorrelativitybetweenmHC-DRB1*genepolymorphismandatherothromboticcerebralinfarction（aBi）.methodsmHC-DRB1*genepolymorphismin36patientswithaBiand32normalcontrolsubjectswereanalyzedbyusingthepolymerasechainreaction/sequencespecificprimer（pCR/SSp）technique.ResultsthefrequencyofmHC-DRB1*0301allelewassignificantlyhigherinpatientsthanthatinthecontrols，RRofaBipatientswas5.46，p＜0.05.ConclusionthesefindingsfurtherverifythatimmunogeneticsplayapredominantpathogeneticsroleinasubsetofaBipatients.inpidualscarryingmHC-DRB1*0301allelesmaybesusceptibilitygenetoaBi.thismethodismorespecific，sensitive，simple，rapidandaccurate，andcouldbeappliedtotheroutineclinicaldetection.
【Keywords】mHC-DRB1*;cerebralinfarction;susceptibilitygene
目前，心脑血管疾病死亡率已跃居各类疾病死亡之首，尤其是在北方寒冷地区，是严重威胁人类健康的常见病，而脑血管病由于其复发率高、致残率高，严重危害着中老年人的生命健康。多项研究结果表明，脑血管病与遗传因素有关，动脉硬化性脑梗死（atherothromboticcerebralinfarction，aBi）是一种多基因遗传性疾病，具有强烈的遗传易感性［1，2］。人类组织相容性复合体（majorhistocompatibilitycomplex，mHC）是人类最高多态的遗传系统，与疾病的遗传直接相关，其在多基因遗传性疾病中起到重要作用。本文对我国北方汉族aBi患者及健康人，采用先进的聚合酶链反应-序列特异性引物（polymerasechainreaction-sequencespecificprimer，pCR-SSp）技术，从Dna水平上探讨aBi的易感基因，为诊断、治疗及预防提供科学依据。
1对象与方法
1.1研究对象aBi组：按照1996年全国脑血管病学术会议修订的诊断标准［3］，并经Ct或mRi证实。选择aBi患者36例，其中男21例，女15例，年龄43～65岁，平均（56.1±4.1）岁。除外糖尿病、原发性高血压患者。对照组：门诊体检健康者32例，其中男20例，女12例，年龄40～60岁，平均（52.1±4.1）岁。所有受检者均为无血缘关系的东北地区汉族人，并排除肝、肾、内分泌等影响脂代谢的疾病。
1.2方法
1.2.1基因引物的设计及化学合成根据已知的人类mHC-Ⅱ类（DR）基因密码顺序，可选择性地合成每一mHC-DRB1*等位基因或亚基因引物及反义引物一对（针对DRB1*第2外显子基因多态性设计SSp），分别特异性地扩增所需检测的Dna片断，每对SSp所扩增的产物具有等位基因的特异性，其只能与某一等位基因特异性片断碱基序列互补性结合。全部引物由美国peL-Freei生物工程公司提供。
1.2.2基因组Dna提取采集所有研究对象的外周血5ml，5％eDta抗凝，应用Resse介绍的方法提取基因组Dna，被用于50μlpCR扩增反应体系。
1.2.3pCR-SSp方法使用美国pe公司生产的pCR仪（9600型）及有关试剂，pCR扩增15μl内含5pmol特异性引物，内参照物0.5pmol，dntp各50μmol/L，taq酶0.5u，10×pCR缓冲液1.5μl。预变性94℃60s；变性94℃60s；退火58℃30s；延伸72℃45s；后延伸72℃300s，共计35个循环。
1.2.4结果分析扩增产物经2％琼脂糖常规电泳，15～20min，经全自动凝胶成像仪观察结果并拍照（见图1）。
1.2.5统计学方法组间等位基因频率比较利用χ2检验，相对危险度（relativerisk，RR）用以评价关联的强度。
2结果
2.1已知mHC-DRB1*基因型DnapCR-SSp分型结果标准Dna分别用mHC-DR7、DR9、DR15和DR16基因的特异性引物扩增，均出现了清晰的已知特异性扩增条带（见图2）。本实验pCR-SSp分型结果符合率为100％，表明对所需基因片断的扩增是成功的。
2.2pCR-SSp分型结果图1为2例aBi患者的mHC-DRB1*基因分型结果，表1比较了人类mHC-DRB1*各等位基因在36例aBi患者和32例健康正常人中的分布情况，可见mHC-DRB1*0301等位基因在aBi患者组和正常人组中的分布有明显差异。人类mHC-DRB1*0301基因频率aBi组明显高于正常对照组，aBi中mHC-DRB1*0301（RR=5.46，p＜0.05），这种差异提示人类mHC-DRB1*0301等位基因与aBi有关，可能是我国北方汉族人aBi的易感基因之一。表明带有mHC-DRB1*0301等位基因的人对aBi易感性增强、发病危险性增高。其他mHC-DRB1*各等位基因和亚基因在aBi组和正常人组未见明显差异，无统计学意义。
3讨论
动脉硬化性脑梗死（aBi），其临床上具有发病率高、致残率高、致死率高等特点，是目前严重威胁中老年人健康的主要疾病之一。aBi与遗传的关系已日益引起重视［4］，根据多项研究结果表明aBi是多基因遗传性疾病［5］。mHC是迄今已知的人类最复杂、最具有多态性遗传系统，与疾病的免疫遗传直接相关，其在多基因遗传性疾病中起到重要作用，特别是Ⅱ类基因的多态性，为人类的研究提供了极好的遗传背景资料。但迄今为止，其发病机制仍不十分清楚。在众多研究发现中，aBi所具有的遗传素质倾向及免疫失衡已引起众多学者的关注，一致认为免疫机制在aBi的发生发展中起了至关重要的作用。由于人类免疫遗传基因位于mHC区域内，且其在免疫遗传和免疫调控中的特殊作用，我们从免疫遗传学角度对该病进行了研究，发现aBi与人类的免疫遗传基因（mHC-Ⅱ类）的多态性有关，尤其是与mHC-Ⅱ类基因的DR关系密切。由于既往的研究均采用血清学和细胞学的方法，对Ⅱ类抗原辨别困难，且因同源性干扰，各抗原之间常发生交叉反应，假阳性率高，影响认识的正确性及深度［6］。1992年，瑞典的olerup和ZetlerQuist首创的顺序特异性引物法（pCR-SSp）是目前mHC各等位基因研究中最先进的方法之一。新近研究表明，人类mHC-DR抗原在Dna序列上还存在着高度多态性。为了分析中国汉族人mHC-Ⅱ类DR基因在aBi发生发展中的作用机制，为该病的诊断、治疗和预防提供科学依据，也使基因分型早日代替血清学分型，我们首先采用pCR-SSp技术对我国北方汉族人aBi和健康人的mHC-DR基因进行了检测分析。
研究结果表明，mHC-DRB1*0301等位基因频率在aBi组明显高于正常对照组（RR=5.46，p＜0.05），这种差异表明人类mHC-DRB1*0301基因与aBi的发病有关。可能是我国北方汉族人aBi的易感基因之一。表明携带者有mHC-DRB1*0301基因的人对aBi易感性增强，发病危险性增高。
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免疫学与遗传学篇6
由于病因不清，目前在治疗白癜风上仍比较困难，尽管治疗方法很多，而疗效却因人而异。一般说，病程短，皮损局限的患者和儿童患者的治疗效果比较好；相反，病程长，白斑面积广泛者的治疗效果较差。目前对白癜风的治疗，大多数专家主张采用综合疗法，中西医结合以及局部与整体医疗结合的方法。并且应把心理治疗和整体治疗放在首位。我曾经治愈过一例较严重的白癜风患者。她是一位理发师，30岁，患广泛型白癜风多年。经我用多种方法，近2年的治疗获得治愈。一次，在公共汽车上她主动向我打招呼。当时，我想不起她是谁。她说她曾是白癜风患者，是我给治疗好的，目前面部及身上的白斑均已消退。
根据我多年的临床经验，白癜风患者，首先要加强心理治疗、树立抗病信念，患者要有打持久战的精神准备。患者应注意劳逸结合、避免精神创伤及过度紧张，要心胸开阔、保持心情舒畅及乐观的精神；适当锻炼身体、提高机体免疫力。关于忌口问题，西医主张饮食营养全面、不偏食。医学研究认为，维生素C在黑色素代谢过程中，能使黑色素的生成中断，还能使血清中铜和血清铜氧化酶含量降低，影响酪氨酸的活性，使之不能合成黑色素，从而加重白癜风，因此白癜风患者不宜服用维生素C；并且尽量少吃或不吃富含维生素C的食物，如柚子、橙子、柑桔、酸枣、菜椒、猕猴桃等。中医认为黑色食物有补肾作用，患者应多吃黑色食物，如黑豆、黑芝麻、黑米、黑枣等。
在药物治疗方面，中西医各有所长。
西医疗法中，值得一提的是免疫疗法。随着免疫学的发展，有学者研究发现，白癜风患者存在一些免疫功能紊乱现象，如细胞免疫低下及体液免疫亢进，所以注意调整患者的免疫功能可提高疗效。常用的免疫增强剂有胸腺肽、转移因子、胎盘组织浆等，治疗时可任选一种。此外，还有维生素疗法，可单独或联合使用，一般作为辅助疗法，常用的有维生素B1、腺苷辅酶维生素B12片、施尔康等，可长期服用。医学研究早已发现，人类的许多疾病都是由于某种基因发生了突变引起的。对突变基因进行修复被称为基因疗法，核酸就是该疗法的药物之一。据报纸介绍，有的患者服用核酸后白发变黑。早在20世纪80年代开始，核酸制品在法国已极为流行，不妨试一试。
免疫学与遗传学篇7
[关键词]自身免疫性肝病；发病机制；诊断；治疗
[中图分类号]R575[文献标识码]a[文章编号]1673-7210（2011）11（c）-013-02
theprogressresearchofautoimmuneliverdisease
GUoJianhua,GUHongyan
theHospitalofGaobeidianCity,Hebeiprovince,Gaobeidian074000,China
[abstract]autoimmuneliverdisease(aiLD)whichisrelatedtoabnormalityofimmunesystemisaspecialtypeoftheliverdisease.theclinicalappearanceofaiLDincludesjaundice,fever,arthritis,andsoon.autoantibodiescanbefoundinthepatientsbylaboratorytests.thepatientsofaiLDmayalsosufferfromotherautoimmunediseases.Hormones,azathioprineandotherimmunosuppressiveagentsarethemaintherapeuticdrugstakenbythesepatients.alongwiththedevelopmentofmedicalserviceinourcountry,theunderstandingofaLiDhasgainedgreatprogress.toexplorethepathogenesisandtreatmentofaLiDfurther,thisarticlereviewsonthediagnosisandtreatmentofaLiDinrecentyears.
[Keywords]autoimmuneliverdisease;pathogenesis;Diagnosis;treatment
自身免疫性肝病是一种由自身抗体介导的肝胆系统免疫性疾病，根据其临床表现、影响学改变、组织病理学特点可分为3种类型，包括自身免疫性肝炎（autoimmunehepatitis，aiH）、原发性胆汁性肝硬化（primarybiliarycirrhosis，pBC）和原发性硬化性胆管炎（primarysclgrosingcholangitis，pSC）[1]。自身免疫性肝病目前尚无根治措施，病情进展可发生肝硬化甚至肝癌，严重威胁患者生命。近年来，随着检验技术的提高和对该疾病认识的深入，越来越多的国内学者开始重视对该疾病的研究[2]。现对该疾病发病机制、诊断、治疗研究进展作一综述，以期为改善该疾病的诊疗现状提供帮助。
1发病机制
目前世界医学难题之一即自身免疫性疾病的发病机制，随着人们对免疫性疾病认识的逐渐加深，各个系统、领域的自身免疫性疾病发病机制的研究也如火如荼地展开，免疫性肝病的研究也不例外。从遗传易感性、抗原免疫激活、理化影响因素等各个方面均有不同程度的进展[3]。
1.1遗传易感因素
自身免疫性肝病有家族聚集倾向，HLa与其遗传易感密切相关[4]。不同种族及地区的aiH遗传易感基因不同：白人的易感基因为DRB1*0301、DRB1*0401，日本人易感基因位于DRB1*0404及DRB1*0405。我国pBC发病与HLaDRB1*07、DRB1*09异常较多见，pSC的发病则可能与HLaDRB1*0301、DRw52a有关。此外，还有研究发现，tnF-α基因308位点表达多态性与pBC及pSC相关；t细胞激活调节蛋白编码基因的异常也与pBC发病相关[5]。由于遗传背景的异常，自身免疫性肝病患者更易于受外界抗原刺激导致基因异常表达，打破机体正常的免疫状态，肝细胞及胆管细胞被自身抗体识别而发生免疫损伤。
1.2免疫异常因素
当某些特异性的抗原物质（病毒、细菌等）与人体组织具有类似的抗原结构时，免疫反应清除这些抗原物质的同时，将会造成正常组织的损伤，即通过抗原交叉反应导致器官、组织被自身系统识别、破坏[6]。自身免疫性肝病的免疫损伤主要有细胞免疫及体液免疫两种方式。前者由特异性抗原刺激，激活CD4+t细胞，进而释放一系列免疫调控因子，活化细胞毒性t淋巴细胞，释放毒性因子直接破坏肝细胞；后者由抗原刺激，B细胞产生大量针对自身肝细胞或胆管细胞的抗体，与细胞膜上的蛋白成分结合，介导细胞毒性作用导致肝脏、胆管的损伤。此外也有研究发现，自身免疫性肝病患者体内tGF-β1水平下降，导致免疫负调控下降，免疫反应亢进促进aiH和pBC的发展[7]。而th17细胞/调节性t细胞比例失衡导致患者免疫耐受机制被破坏，参与了自身免疫性肝病的发生[8]。
1.3化学物质代谢因素
肝脏是人体药物等化学成分的主要代谢场所，大多数药物、人体代谢物均经肝脏转化后排出体外。这些化学物质通过修饰或与自身蛋白成分结合后，诱发免疫应答。同时也可能表达与自身蛋白结构相似的蛋白成分，导致交叉免疫反应的发生。近年来，屡见药物诱发自身免疫性肝病报道，支持化学物质可能通过上述途径致病。
2诊断
2.1临床表现
aiH起病隐匿，往往没有明显的症状，仅在查体或生化检查时发现血清转氨酶升高，约1/3患者诊断时合并肝硬化[8]。患者可出现乏力、不适、恶心、食欲不振、黄疸、体重减轻、皮疹、关节疼痛等症状。查体可发现肝脾肿大，偶有腹水、周围性水肿等。pBC的典型症状是疲乏和皮肤瘙痒，黄疸及肝脾肿大较为多见，还可出现右上腹疼痛、厌食等，晚期可合并肝硬化表现。多数pBC患者合并其他系统自身免疫性疾病，包括干燥综合征、雷诺综合征、甲状腺炎等，故部分病例可以肝外表现为首发症状[9]。pSC除上述症状外，还伴有发热、寒战等，且该病多合并炎症性肠病、胆石症等。
2.2实验室指标
目前诊断自身免疫性肝病的实验室辅助检查不多，主要为免疫学和血清生化指标，充分利用这些检测指标辅助临床诊断，对提高此类疾病的诊治水平至关重要。自身抗体的检测是辅助诊断自身免疫性疾病最为关键的指标，对其分型及鉴别诊断也具有重要意义。ana是自身免疫性肝病最常见的抗体之一，但在多种结缔组织病中也可出现阳性，故其应用价值有限[10]。有研究发现[11]，平滑肌抗体阳性治疗效果差[12]，但不能预示疾病预后。抗线粒体抗体是pBC的主要标志性抗体，其中m2亚型只在肝脏的胆管上皮表达，在肝细胞上无表达，对pBC的诊断特异性非常高[13]。抗肝肾微粒体抗体是诊断aiH的主要血清学特征，抗体阳性率可达90%[14]。因此，血清自身抗体检测在自身免疫性肝病的诊断中占有重要地位。
2.3鉴别诊断
我国是肝脏疾病高发国家之一，导致肝脏病变的原因很多，因此鉴别诊断尤为重要。病毒性肝炎是最常见的肝病，多出现肝炎病毒血清标志物阳性，患者可有输血史、不洁饮食史等；非酒精性脂肪肝多合并脂肪代谢异常，存在其他系统疾病，如高脂血症、糖尿病等；酒精性肝病患者多有长期饮酒史；药物性肝损伤患者则多有服用肝脏损伤药物病史；遗传代谢性肝病患者多合并其他器官遗传疾病。根据上述特点，在发现肝脏损伤后及时进行鉴别，在排除其他肝脏疾病的基础上诊断自身免疫性肝病。
3治疗措施
3.1自身免疫性肝炎的治疗
首选治疗是免疫抑制治疗，具体方案采用泼尼松[15]及硫唑嘌呤，单用或合用，均因免疫抑制作用缓解病情，控制症状。药物应用过程中注意预防感染、保护肝肾功能，也有部分患者免疫抑制治疗无效，可考虑应用环孢素a、FK506、环磷酰胺等药物。
3.2原发性胆汁性肝硬化的治疗
胆汁郁积导致肝细胞内疏水性胆酸潴留，引起肝功能进行性恶化。熊去氧胆酸能够促进pBC患者的细胞内胆酸转运出肝细胞，排入胆管，故可用于本病治疗，有研究显示，熊去氧胆酸可显著降低pBC患者的肝酶水平及igm水平[16]，同时熊去氧胆酸还具有免疫调节作用。病情加重时可联合应用免疫抑制剂，包括环孢素a、激素、硫唑嘌呤等。此外，对于疾病引起的并发症，如皮肤瘙痒、骨质疏松、脂溶性维生素缺乏等，也应给予足够的重视，给予有效的支持对症治疗，改善患者生活质量，延长生存期[17]。
3.3原发性硬化性胆管炎的治疗
多项研究报道，熊去氧胆酸能够明显改善pSC的症状和肝功能[18]，但是该药物对胆管造影及肝组织学的改变无影响。同样的，免疫抑制治疗也必须联合应用，且该疾病易合并炎症性肠病，进展为胆管癌的风险较高。
3.4肝移植术
肝移植是上述治疗无效、病情进展为肝硬化的唯一有效治疗手段。肝移植后患者症状多很快缓解，且治疗后复发率低，一半以上的患者均可获得5年以上生存期。
综上所述，自身免疫性肝病是一种由自身免疫性因素所介导的肝脏慢性炎症性损伤。欧美国家对该疾病的认识和研究较早，随着我国医学科学技术的发展，自身免疫性肝病的认识和研究也逐步深入，其临床诊疗已经较前明显改善。但其发病机制仍不清楚，诊断也尚缺乏高特异性、高灵敏度及高准确率的指标；治疗主要为免疫抑制治疗，缺乏有效的靶点治疗，仍不能治愈。因此，自身免疫性肝病的研究仍然任重而道远。
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免疫学与遗传学篇8
关键词：带状疱疹；带状疱疹后遗神经痛；发病机制
中图分类号：R752.12文献标识码：a文章编号：1006-3315（2014）07-141-001
带状疱疹后遗神经痛（postherpeticneuragia，pHn）是带状疱疹（herpeszoster，HZ）皮损愈合后遗留的严重难治性慢性神经痛综合征。它是带状疱疹最严重的并发症，多见于老年人，可持续数月至数年。pHn给病人身心和精神带来了极大的痛苦，不仅妨碍病人的社会活动，还引起病人失眠、食欲减退，甚至发展成抑郁症。本文综述该病近几年的研究进展。
一、pHn的定义
目前众多学者对pHn的定义有三种：（1）HZ皮损愈合后继续存在的疼痛；（2）从皮疹出现开始持续存在超过一定时间段的疼痛；（3）皮疹愈合后持续存在超过一定时间段的疼痛。但以上方法都不是以pHn的病理生理为基础的，都存在不同程度的缺陷，因而HZ发展为pHn的机率也随定义的不同而在9%-34%之间变化[1]。
二、pHn发病的相关因素
1.年龄
pHn的发病率随年龄增长而增加。
2.免疫遗传
pHn与人类白细胞（HLa）-i抗原成正相关。
3.发病部位
pHn的发生和带状疱疹的发生部位也密切相关。
4.心理因素
pHn患者大多有焦虑及相关症状。
5.其他
带状疱疹发作时的疼痛程度、皮损数量、周围神经痛的轻重程度、持续时间、精神状态及性别等。
三、pHn的病因和发病机制
水痘-疱疹病毒（varicellazosteervirus，VZV）初次感染后，VZV潜伏在感觉神经节中。当免疫力低下时，VZV活化繁殖，引起感觉神经的炎性改变，并可向感觉神经节的周围支和中枢支扩散，进而造成外周神经、中枢神经的损伤。
1.pHn的病毒复制机制
研究发现，被单纯疱疹病毒（HSV-1）感染的感觉神经元能自发产生电活动，并经免疫荧光证实有病毒复制。可能是由于病毒在背根神经节神经元内复制所引发的异常的神经电冲动引起。
2.pHn的神经病理机制
目前研究有两种假说：
①感觉传入神经纤维传导阻滞导致中枢神经系统重塑和异常放电。pHn病人可伴有一级传入感觉神经元的坏死，在可以引起其中枢端突触末梢变形，导致脊髓神经元失去这些突触，并形成感觉传入神经纤维传导阻滞，同时使非感觉伤害的大神经传入纤维，有机会和中枢疼痛传导神经元间形成新的突触，这可能导致异常性疼痛。
②感觉传入小纤维（包括伤害感觉器）的活性增高，异常放电及其所引起的中枢过度兴奋。
在研究由神经损伤引起的疼痛的人和动物试验中，人们发现从神经损伤中存活下来的c-纤维伤害感觉器可获得一些异常“敏感样”的特点，他们对去甲肾上腺素可表现异常的敏感，当遇到交感神经的传出活动和血浆儿茶酚胺时，后者就引起它们的异常放电，像这种异常的反应，将促成自发性和刺激诱导性疼痛的形成，而c-纤维伤害感受器的持续放电还可以引起中枢的显著地过度兴奋，而疼痛的发生也与这种中枢长期过度兴奋状态有关。
3.pHn与精神因素的关系
engberg等对pHn病人进行回顾性研究发现，具有精神社会头痛的HZ病人更容易发展成pHn，而在另一个小样本HZ的病人前瞻性研究中，Dworkin发现将来发展成pHn的HZ病人在急性感染期最具有更严重的抑郁，焦虑，疾病确信感和低下的生活满足感。
4.pHn与免疫病理的关系
随年龄的增加，人体将出现免疫衰老，但值得强调的是免疫衰老并不会使免疫缺陷，而是一种免疫失调状态，后者可包括自身抗体的出现和细胞因子的紊乱等[2]。weksler提出在pHn病人免疫紊乱引起的神经损伤可能与持续的疼痛有关。
5.pHn与免疫遗传的关系
ozawa等对32个pHn病人和136个健康人的HLa-i和HLa-ii抗原和Dna分析发现，pHn与HLa-i抗原―HLa-33和B44呈正相关，并且这两种抗原的基因存在高度连锁。他们的研究表明HLa-i类抗原与对VZV感染的免疫有关，并在pHn的发病机制中发挥重要的作用。
四、结论
pHn是一种病因明确而发病机制还不十分清晰的顽固性疼痛综合症，因此对它的预防和治疗还有赖于对其发病机制的研究。虽然在上两个世纪对pHn的发病机制的研究有了较大发展，并提出一些假说，但尚有争议。总之，pHn发病机制的研究还处在初始阶段，进一步研究有赖于微生物学的应用[3]。同时预防pHn很重要的是及时有效的治疗，保持精神状态的积极乐观等。
参考文献：
[1]DworkinRH，portenoyRK.painanditspersistenceinherpesaosterpain，1996；6（2）：241-251
免疫学与遗传学篇9
【关键词】带状疱疹;匹多莫德;伐昔洛韦
observationontheCurativeeffectofpidotimodCombinedwithValaciclovironHerpesZoster
wangYiying，DepartmentofDermotology，ChengduHospitalofpanzhihuaironandSteelGroup，Chengdu，Sichuanprovince610069，p.R.China
abstractobjectivetoobservethecurativeeffectofpidotimodcombinedwithvalaciclovironherpeszoster.methods116caseswithherpeszosterwererandomlypidedinto2groups:observationgroup(n=72)andcontrolgroup(n=44);valaciclovirhudrochloridecapsulesof0.3gonce，twiceaday，weregiventopatientsinbothgroupswhilepidotimodtabletsof0.8gonce，twiceadaywereaddedtopatientsinobservationgroup;thecourseofbothgroupslastedfor7days.Resultsthetotaleffectiverateinobservationgroupwasmuchsuperiortothatincontrolgroup(p
KeYwoRDSpidotimodvalaciclovirtreatmentherpeszostercurativeeffect
带状疱疹是一种皮肤科常见病、多发病。由水痘-带状疱疹病毒引起。好发于春秋季节，成人多见。临床表现为在一定神经分布区域发生红斑及簇集水疱，沿神经分布，排列成带状，发生于身体一侧不超过中线，伴患侧神经痛。临床治疗常用抗病毒、营养神经、止痛、对症等治疗。该病患者大多因疼痛难忍而就诊，及时控制病情非常关键。我科于2008年12月至2009年12月采用匹多莫德联合伐昔洛韦治疗带状疱疹72例，取得较好效果，现报道如下。
1资料与方法
1.1临床资料116例患者均来自我科门诊，具有典型带状疱疹临床症状和体征[1]。入选标准：病程在15天以内，年龄在18周岁以上，性别不限，两周内未经任何内服、外用抗病毒及免疫调节药物治疗。排除标准：妊娠及哺乳期妇女，该组药物成分过敏者，有严重心、肝、肾、内分泌或血液系统疾病者，皮损合并感染者均不予入选。将116例患者随机分为两组。观察组72例，男42例，女30例，年龄19～62岁，平均年龄43.35±16.01岁，病程2～15天，平均4.08±1.01天，皮损分布于腰腹部24例，胸背部22例，头颈部15例，四肢8例，骶尾部3例;对照组44例男26例，女18例，年龄18～64岁，平均年龄45.13±12.97岁，病程3～14天，平均4.3±1天，皮损分布于腰腹部16例，胸背部14例，头颈部8例，四肢5例，骶尾部1例。两组在性别、年龄、病程、病情轻重等各方面无显著性差异(p>0.05)，具有可比性。
1.2治疗方法观察组72例每日予盐酸伐昔洛韦胶囊0.3bid同时予匹多莫德片(商品名：万适宁)0.8gbid共7天;对照组44例每日予盐酸伐昔洛韦胶囊0.3bid共7天。两组均同时肌注VitB120.5mgqd营养神经，口服吲哚美辛25mgtid止痛，局部外用黄连炉甘石洗剂qid消炎、干燥、收敛皮疹。观察患者症状、体征的改善情况及不良反应，并记录止痛、止疱、结痂时间。
1.3观察指标及疗效判断标准[2]以皮损的自觉症状(痛痒)和体征(红斑、丘疹、水疱等)来进行评分，两项指标评估时按4级评分法：0级=无，1级=轻度，2级=中度，3级=重度。止痛时间为疼痛明显减轻或消失的时间，止疱时间为原有水疱无增大、无新水疱出现的时间，结痂时间为水疱开始干涸、结痂的时间。疗程结束未痊愈的患者继续随访观察。疗效指数=(治疗前总积分-治疗后总积分)/治疗前总积分×100%。以疗效指数为判定依据，痊愈为皮疹完全消退，仅留色素沉着斑或干燥痂皮，局部痛痒感消失，疗效指数为100%;显效为皮疹大部分消退，局部痛痒明显减轻，疗效指数为≥70%;有效为皮疹部分消退，局部痛痒减轻，疗效指数为30%～69%;无效为皮疹消退
1.4统计学处理采用SpSS13.0软件进行分析，计量资料以±s表示，计数资料用χ2检验，p
2结果
2.1两组带状疱疹患者治疗后临床疗效比较观察组72例患者临床痊愈率为83.33%，总有效率为88.89%;显效的4例患者、有效的4例患者和无效的2例患者延长治疗周期后均达到了临床痊愈，皮损消退，未遗留后遗神经痛。对照组44例患者临床痊愈率为40.91%，总有效率为61.36%;显效的9例患者和有效的14例患者延长治疗周期后达到了临床痊愈，皮损消退，未遗留后遗神经痛;无效的3例患者经延长治疗周期后，皮损消退，2例遗留后遗神经痛。两组总有效率比较有显著性差异(p
2.3不良反应治疗组及对照组均有2例患者服药后有轻度恶心、胃部不适等症状，未予处理，均能坚持治疗。
3讨论
带状疱疹是一种病毒性皮肤病，由水痘-带状疱疹病毒引起，在无或免疫力低下的人群初次感染后，在临床上表现为水痘或隐性感染，以后此病毒进入皮肤的感觉神经末梢，沿脊髓后根或三叉神经节的神经纤维向中心移动，持久地潜伏于脊髓后根神经节的神经元中。在各种诱因刺激下，再活动，并生长繁殖，使受侵犯的神经节发炎坏死，引起神经痛。同时再活动的病毒沿周围神经纤维移动到皮肤，产生带状疱疹特有的节段性水疱疹。激发带状疱疹的原因，目前尚未完全清楚。在细胞免疫应答方面，特异性细胞免疫抑制可能是病毒再激活的原因。有资料表明，带状疱疹患者存在CD4+细胞、CD4+/CD8+比值显著降低、CD8+细胞明显升高的免疫功能低下现象[3]。因此在抗病毒治疗的同时联合应用免疫促进药物是有必要的。免疫功能的强弱是抗感染治疗的主要内在因素，决定了对细菌、病毒等防御和清除的效能，与感染的发生、发展及预后密切相关[4]。抗感染免疫应答有三个主要阶段，分别为识别阶段、激活阶段、效应阶段。免疫应答效能有逐级链式放大的效应。具有抗原加工处理与传递作用的免疫识别阶段是抗感染免疫应答的起始环节，其效能最终决定免疫应答的整体水平。树突细胞和巨噬细胞是最主要的两类抗原递呈细胞，最先捕获入侵的微生物，通过加工处理抗原，将抗原传递给特异性淋巴细胞，是淋巴细胞活化、增生、发挥效应的始动环节，相当于抗感染免疫应答的控制阀[5]。不同的免疫药物对免疫应答过程不同阶段的作用各有侧重点，目前市售的口服免疫药物大多作用于激活阶段和效应阶段。匹多莫德为一种全化学合成的二肽类免疫促进剂，由焦谷氨酸和硫代脯氨酸缩合而成。它既能促进非特异性免疫反应又能促进特异性免疫反应。它还同时作用于抗感染免疫应答的识别、激活、效应三个阶段。可增强树突细胞和巨噬细胞的活性与抗原递呈能力;迅速提高中性粒细胞的细胞活性，增强其吞噬活性，提高其趋化性;激活自然杀伤细胞;促进有丝分裂原引起的淋巴细胞增殖，使免疫功能低下时降低的辅助性t细胞(CD4+)与抑制性t细胞(CD8+)的比值升高恢复正常;通过刺激白介素-2和γ-干扰素在内的多种细胞因子释放，增强细胞和体液免疫水平[6-7]。
匹多莫德尽管无直接的抗菌及抗病毒活性，但通过对机体的免疫功能的促进可发挥显著的治疗细菌及病毒感染的疗效。本组研究用匹多莫德联合伐昔洛韦治疗带状疱疹与单用伐昔洛韦治疗带状疱疹比较，总有效率比较有显著性差异(p
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免疫学与遗传学篇10
关键词口腔黏膜病阿弗他溃疡扁平苔藓白斑
中图分类号：R781.5文献标识码：C文章编号：1006-1533（2012）14-0003-04
Diagnoseandtreatmentofthecommunitycommonoralmucosaldiseases
FenGJin-qiu
(ShanghaioralpathologypreventionandtreatmentHospital,Shanghai,200001)
abstracttheoralmucosaldiseaseisageneraltermthatthediseasesoccurontheoralmucosaanditssofttissue,whicharerelatedwiththeimmunefunction,dietandlivinghabits,geneticandmentalfactorsandothers.thisarticleelaboratesthecausesofaphthous,lichenplanusandleukoplakia,theclinicalmanifestationandtreatmentoftheoralmucosaldiseaseindetail.
Keywordsoralmucosaldiseases;aphthousulcers;lichenplanus;leukoplakia
口腔黏膜病是指发生在口腔黏膜及软组织上的类型各异、种类众多的疾病总称，多与免疫功能、饮食生活习惯、遗传因素、精神因素等相关。口腔黏膜病病类众多、病因复杂、病程长、易复发，有癌变可能，给人们的饮食、语言、容貌、精神等造成损害，严重影响人们的生活质量。认识和了解口腔黏膜常见疾病对于开展早期防治有重要意义。下面对口腔黏膜常见的复发性阿弗他溃疡、扁平苔藓、白斑的诊断和治疗综述如下。
1复发性阿弗他溃疡
复发性阿弗他溃疡（RecurrentaphthousUlcer，RaU），又称复发性口腔溃疡、复发性口疮（RecurrentoralUlcer，RoU）或复发性阿弗他口炎（RecurrentaphthousStomatitis，RaS），是临床上最常见的口腔黏膜疾病。该病病因复杂，存在明显个体差异，虽不危及生命，但经常复发，严重影响患者的身心健康。
1.1病因
RaU的发病机制可能是多种因素综合作用的结果。与遗传、自身免疫、体内铜锌比例失调、缺铁、微循环障碍、局部创伤及感染等多种因素有关。
1）免疫因素①细胞免疫异常，主要是指t淋巴细胞介导的免疫应答反应。②体液免疫异常和自身免疫异常也可能是RaU发病的因素之一。③免疫功能低下和免疫缺陷。
2）遗传因素对RaU的单基因、多基因遗传、遗传标记物和遗传物质的研究表明，RaU的发病有遗传倾向。
3）环境因素包括心理环境、生活工作环境、社会环境等。越来越多的研究表明工作、学习压力与RaU的复发呈正相关。食物中缺乏锌、铜、铁、硒，维生素B、叶酸等摄入不足均与RaU发病有一定的相关性。
4）其他如局部创伤及感染、微循环障碍、吸烟等。
1.2临床表现
本病发病率较高，流行病学调查显示，其患病率可达20.0％，儿童、青壮年和老年人均可发病，与季节有明显关系。其主要发生于唇、颊和舌缘黏膜，在角化完全的附着龈和硬腭中很少发生。临床表现为孤立的、圆形或椭圆形的浅表性溃疡，口疮反复发作及此愈彼起、具明显的烧灼感。特点为反复发作，有自限性。临床分为轻型、重型和疱疹样溃疡。
1）轻型阿弗他溃疡（miaU）为最常见，约占RaU的80.0%。溃疡一般不大，直径2～4mm，圆或椭圆形，周界清晰，孤立散在，数目不多，每次1～5个不等。发作时溃疡有“凹、红、黄、痛”特征。前驱症状为局部敏感、不适、触痛和烧灼感，约经24h后局部水肿、充血、出现小红点和丘疹状，逐渐扩大形成溃疡，疼痛明显。发作期1～2周，不治自愈。间歇期长短不一，因人而异。
2）重型阿弗他溃疡（mjaU）又称复发坏死性黏膜腺周围炎；是最严重的表现类型。溃疡大而深，直径10～30mm，深及黏膜下层或肌层，溃疡周围组织红肿微隆起，扪之较硬，好发于颊、咽旁、硬腭和软腭交界处，持续时间长，可长达月余甚至数月，有自限性。复发的间歇期不定，溃疡常单发，周围可伴数个小溃疡，疼痛明显，愈合后有瘢痕或组织缺损。
3）疱疹样阿弗他溃疡(HU)溃疡小数目多，直径1～2mm，有数10个或更多，散在分布于口腔黏膜的任何部位，似“满天星”，相邻小溃疡相互融合成稍大溃疡，发作规律同miaU。
1.3治疗
由于RaU的病因和发病机制不明，目前仍无根治的特效方法。久治难愈。治疗原则多是消除诱因、增强体质、对症治疗，以减少复发次数，延长间歇期，减轻疼痛，促进愈合。