染色体病

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染色体病

拼音:Ran Se Ti Bing

英文:chromosomal disease

染色体病是染色体遗传病的简称。主要是因细胞中遗传物质的主要载体——染色体的数目或形态、结构异常引起的疾病。通常分为常染色体病和性染色体病两大类。常染色体病由常染色体异常引起,临床表现先天性智力低下、发育滞后及多发畸形。性染色体病由性染色体异常引起,临床表现性发育不全、智力低下、多发畸形等。在自然流产胎儿中有20~50%是由染色体异常所致;在新生活婴中染色体异常的发生率是0.5~1%。染色体病患者通常缺乏生活自理能力,部分患者在幼年即夭折,所以,染色体病已成为临床遗传学的主要研究内容之一。

染色体病的确诊一般是靠染色体组型的检查,收集受检查的白细胞,用秋水仙素处理,使之均处于中期阶段,染色制片,检查染色体有无畸变,数目如何。发现后,目前尚无有效的治疗手段 ,只能通过产前诊断遗传咨询等预防措施,来指导控制染色体病患儿的出生。凡高龄孕妇、有反复自然流产史或有过畸形儿的孕妇均应进行产前诊断,发现胎儿有染色体异常时应终止妊娠。对有染色体病家族史者,也应进行染色体检查,以便指导婚配和生育。

染色体病的发现史

1959年法国临床医生J.勒热纳首先报道了先天愚型或称唐氏综合征是由于多了一个小近端着丝粒染色体引起的;接着C.E.福德证实特纳氏综合征的女性是由于少了一个X染色体所致;法国学者P.A.雅各布证实了克氏综合征的男性是由于多了一个 X染色体的结果。从此染色体病的研究便广泛展开。1966年M.W.斯蒂尔等离体培养用羊膜穿刺术得到的胎儿脱屑细胞获得成功。并对培养的胎儿细胞进行了染色体分析,从而使染色体病的产前诊断成为现实。1970年瑞典细胞化学家T.O.卡斯珀松开创的人类染色体显带技术,使染色体的分析愈益精确,有力地推动了染色体病的研究。

附:常用的正常和异常染色体的命名、缩写和符号(ISCN,1978):

A-G成 染色体组

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1-22 常染色体序号

X,Y 性染色体

/ 用于分开嵌合体不同的细胞系

+,二 放在常染色体号或组的符号之前时,表示整个染色体的增加或丢失;放在染色体壁、结构或其它符号之后时,表示染色体长度的增加或减少。

染色体结构不明或有疑问,?应放在染色体组或号之前。

: 表示断裂

∷ 断裂和连接

; 从几个染色体结构重排中,分开染色体和染色体区

→ 从……到……

ace 无着丝粒断片

cen 着丝粒

chi 异源嵌合体

ct 染色单体

del 缺失

der 衍生染色体

dic 双着丝粒

dup 重复

end 内复制

g 裂隙

h 次缢痕

i 等臂染色体

ins 插入

inv 倒位

inv ins 倒位插入

inv(p-q+) /inv(p+q-) 臂间倒位

mar 标记染色体

mat 来自母亲

mos 嵌合体(同源

P 染色体短臂

pat 来自父亲

Ph 费城染色体

q 染色体长臂

r 环状染色体

rcp 相互易位

rea 重排

rec 重组染色体

rob 罗伯逊易位

s 随体

sce 姐妹染色体互换

t 易位

tan 连续(串联)易位

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ter 末端

pter 短臂末端

qter 长臂末端

tri 三着丝粒

【参考值】

男性 46,XY

女性 46,XX

染色体病的种类

常染色体病

由于1~22号常染色体发生畸变引起的疾病,可分为单体综合征、三体综合征、部分单体综合征和部分三体综合征四类。其中以三体综合征和部分三体综合征较为多见。

① 三体综合征 某一号同源染色体的数目不是正常的两个而是三个、即细胞的染色体

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总数为47的染色体病。常见的三体综合征有21三体(唐氏综合征Down Syndrome)、18三体(爱德华氏综合征Edwards Syndrome)和13三体(帕陶氏综合征Patau Syndrome),其中以21三体综合征最常见。21三体综合征(又称先天愚型或唐氏综合征)的发生率在新生活婴中是0.7~1.5‰,核型多数为47,XX或XY,+21。主要临床特征是智力低下,发育迟缓,宽眼距,外眦上斜,内眦赘皮,上腭弓高耸,新生儿可见第三囱门,常张口弄舌,掌纹呈通贯手和轴三叉(atd)夹角大于65,拇趾球区胫侧弓状纹,某些患者伴有先天性心脏病,男性患者常伴有单侧睾丸未降。21三体综合征(Down Syndrome)少数是易位型三体(D,G易位或G,G易位)和嵌合型三体(如47,+21/46嵌合体)。

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② 部分三体综合征 由于某一常染色体的某一片段有三份而引起的染色体病,细胞染色体数是46或47。这是比较多见的一类常染色体结构异常的综合征,1~22号染色体的部分三体综合征都有报道。例如9p部分三体综合征,即在每一个体细胞中9号染色体短臂有三份的染色体病患者。常见特征是小头,宽眼距,眼小而深陷,外眦下斜,斜视,大耳廓,短颈,漏斗胸,宽乳距,脊柱前凸或侧弯,性腺发育不良,长手掌,短中指骨,小而发育不良的指甲,中度智力障碍,通贯手,少数患者在幼年死亡,多数能活到成年。

③ 部分单体综合征 由于某一常染色体部分缺失而引起的染色体病,细胞染色体数46。部分缺失可以是短臂部分缺失()、长臂部分缺失()或长短臂部分都有缺失而引起的环状染色体 (r)。部分缺失综合征虽然发生率不高,但缺失种类繁多,临床症状也远比部分三体综合征严重,常于婴幼儿期夭折。例如5p-综合征,即 5号染色体短臂部分缺失的综合征,又称猫叫综合征,患者临床特征主要是生长延缓,小头,婴儿期呈满月脸,宽眼距,内眦赘皮,外眦下斜,斜视,严重的智力障碍,婴儿期哭声酷似猫叫。常伴有动脉导管未闭免疫球蛋白缺乏,常早年夭折。

④ 单体综合征 某一号常染色体为单体性的染色体病,极少见,存活个体很少,大都于胎儿期死亡。常见的有21单体和22单体。

常见的染色体病综合症(常染色体病、性染色体病)

1.特纳氏综合症(Turner)是常见的女性性染色体异常疾病。常见的核型是45,X,少数是嵌合体,出生率1/2500~1/5000。身材矮小,原发性闭经,性幼稚,蹼颈,后发际低,宽乳距,肘外翻是本病的主要临床特征。

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2.克综合征(Klinefelter Syndrome) 是常见的男性性染色体异常疾病,典型的核型为47,XXY。表型特征有睾丸发育不全。身材修长,乃足跟至趾骨间的距离增长所致。男子乳腺发育阴毛呈女性型分布,阴茎睾丸均小。严重者伴有智力迟钝隐睾尿道下裂等。本病发生率较高,在新生活婴中的发生率是1.4~2.9%,是男性不育症中常见的一种。

3.爱德华综合征Edwards:染色体异常为18三体。表型特征有智力低下、小头、前额窄、枕部突、小颌且张口范围小,腭弓高窄、低位耳肾畸形、肌张力增高及手紧握等。

4.帕陶综合征(Patau Syndrome):染色体异常为13三体。表型特征中有中枢神经系统发育缺陷,呈前脑无裂畸形(holoprosencephaly)。前额小呈斜坡样,头皮后顶部常有缺损。视网膜发育不良,切片镜下观察可见菊形团形成。严重智力低下,唇裂腭裂、多指等。中性粒细胞核上有过多的突起。

5.猫叫综合征(5P-综合征)(cri du chat syndrome):染色体异常为5号染色体短臂部分或全部缺失。表型特征有:婴儿时期哭声似猫叫,因而得名,可有喉器小和会厌小等喉部发育异常。严重智力低下,小头、圆形脸、眼距宽、眼裂下斜、耳位低、内眦赘皮,贯手等多种畸形,约一半患者有先天性心脏病,智力低下,生活能力差,常早亡。4P-综合征类似5P-综合征,但常常更为加重,还可呈尿道下裂,腭裂、严重的精神以及运动障碍癫痫发作等,属少见病例。

6.染色体断裂综合征:可见大量染色体断裂,多由于范可尼(Fanconi)综合征与Bloom综合征。

7.脆性X染色体综合征:在病理情况下,某些染色体断裂发生的频率很高,称之为

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脆性染色体。本病即是其中之一种,在无(低)叶酸培养基中培养后,在Xq27-28部位容易出现断裂或裂隙。病人以男性多见,呈智力低下,孤僻、长脸、大耳、大睾丸、大生殖器、颌部突出等状;在女性症状较轻,约1/3表现为轻度智力障碍。

8.费城染色体(Ph):因首见于美国费城(Philadelphia)而命名。系其22号染色体部分长臂接到9号染色体长臂的一种易位。为慢性粒细胞白血病可见到的特殊的染色体异常,但在其他少数急性白血病中偶可见到。这也是恶性细胞染色体变异中唯一已被公认确实具有恒定变化的染色体变异。

病因及预防 根据国内外系谱调查研究资料,新生的活婴中染色体数目异常所致的染色体病除少数类型(如47,XX或XY,+21;47,XYY)可以由亲本遗传外,大多数类型起源于亲本配子形成过程中的同源染色体或姊妹染色单体的不离开(如47,XXX;45,X;47,XXY等)或丢失(如45,X;45,XX或XY,-21;45,XX或XY,-22),也可起源于受精卵早期卵裂中的染色体不分离(如45,X/47,XXX等)或丢失(如45,X/46,XX等)。一般认为不分离的发生与双亲的生育年龄、特别是母亲的生育年龄有关。出生先天愚型患儿的比例在20岁的母亲中约1/2000,30岁的母亲中约1/1000,40岁的母亲中约1/100,在45岁以上的母亲中则高达1/50。某些物理(如辐射)、生物(如病毒感染)、化学(如某些药物)等也是重要的因素。结构畸变所致的染色体病同样可以起源于配子形成或合子早期卵裂过程中的,但也可以来自表型正常的易位型携带者亲本的遗传。人群中发生平衡易位(包括相互易位和罗伯逊易位)携带者的比率约1/500,即大约250对随机婚配的夫妇中就有一个平衡易位携带者。

针对上述染色体病起因的预防措施是:对娩出过染色体病患儿的经产妇及反复发生自然流产和死产的孕妇施行宫内诊断;注意环境保护,加强职业性防护监测(见、辐射遗传

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学);开展遗传咨询、积极推行优生法,做好婚姻和生育的医药遗传指导,避免,提倡适龄生育和计划生育等。

意义和展望 染色体病患者智力显著低下,缺乏劳动和生活自理能力,会给家庭和社会带来沉重的负担。所以深入研究其发生的原因和采取预防措施是亟待解决的课题。

从理论上说,染色体病是人类体细胞遗传学研究的实验模型,特别是各种部分缺失综合征患者的体细胞,是和表型研究的天然材料。随着显带技术和高分辨技术(见)的发展,目前已经确定的染色体异常有500多种,其中有相当一部分是部分缺失综合征。研究者可以仔细地观察、分析和比较各号染色体、各区、各带的增减与特定的临床症状及生化免疫指标间的关系等等,通过这些研究将可绘制出人类染色体表型图。例如通过对13号染色体长臂部分缺失综合征的研究,发现13q14带与视网膜母细胞瘤的发生和持续胎儿血红蛋白增高有关;而 13q31→qter则与多指(趾)和少指(趾)畸形有关;13q12和13q13带临近部分则和嗜中性粒细胞持续增高相关。

在染色体病的研究中还存在不少令人迷惑不解的问题,例如三体综合征为什么很容易发生的是8三体,9三体,13三体,18三体,21三体,22三体;又为什么部分缺失很容易发生在1号、4号、5号、7号、8号、9号、10号、11号、12号、13号、18号、21号染色体。从原核生物的研究中发现 DNA分子常有一些较易发生基因重组位点,这些位点和DNA分子的特殊核苷酸顺序有关。那么在人类是否也会是如此,抑或还有其他原因,这都有待进一步研究。

参考书目

D.S.Borgaonkar,Chromosomal V ariation in Man.ACatalo of Chromosomal V ariants and Anomalies,4th ed.,Alan R.Liss, Inc., New York, 1984.

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