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什么是遗传病?

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发表于 2006-6-21 21:33:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
  遗传性疾病,是指父母的生殖细胞,也就是精子和卵子里携带有病基因,然后传给子女并引起发病,而且这些子女结婚后还会把病传给下一代。这种代代相传的疾病,医学上称之为遗传病。
  那么,遗传性疾病到底是怎么产生的呢?当然是由父母造成的。科学家已经证实,精子与卵子中的染色体基因是遗传信息的密码。因为正常人身体的每个细胞内,有23对条状的特殊结构小体叫染色体,其中有22对叫常染色体,男女都一样,另一对叫性染色体,男女有别。而在每条染色体上面,象“念珠”一样穿着一串更小的颗粒,这就是基因。每条染色体所载的基因多少不等。人的每个细胞所携带的基因总和,就有5~6万个之多。基因虽小,作用可大得惊人。基因是成对的,每对基因有它的特定的功能,一个基因是由父亲传下来的,另一个是由母亲传下来的,所以,子女的相貌与父母相似,又不完全相同。可见,基因“独揽”大权,决定着各种的特性。一旦基因或染色体出现了毛病就会出现遗传性疾病。遗传性疾病,就是由于环境中的许多物理的、化学的或生物的因素,作用于健康的生殖细胞(即精子和卵子),使生殖细胞的遗传物质——染色体所载的基因发生突变而引起的一类疾病。但根据其发生原因、部位,遗传的方式可以分为3大类:
  (1)单基因遗传病:是由于染色体上的一个基因突变而引起的遗传性疾病,又可分成4种:①常染色体显性遗传病,如多指(趾),享廷顿舞蹈病。②常染色体隐性遗传病,如白化病,先天聋哑,小头白痴等。③性链显性遗传病,如遗传性慢性肝炎等。④性链隐性遗传病,如血友病、色盲等。
  (2)多基因遗传病:是异常基因不只一个或两个,而是在染色体的不同位置上,许多基因协同外界环境相互作用的结果。如唇裂、腭裂、精神分裂症、先天性心脏病等。
  (3)染色体畸变遗传病:即由于染色体的数目和结构发生改变而引起的遗传性疾病,可分2种:①常染色体病,如先天愚型,猫叫综合征等。②性染色体病,如先天性卵巢发育不全综合征,先天性睾丸发育不全综合征等。
  
  遗传和变异是生物界普遍存在的极其复杂的生命现象。遗传是指亲代与子代之间的相似,变异是指亲代与子代之间的差别。人类通过精细胞与卵细胞融合为受精卵,将父母双方的遗传因子——基因传给子代。基因是指人体形态、生理、生物或免疫特征之所以产生的内在因素,并且是从上一代传递下来的。细胞遗传学研究证实基因存在于染色体中,染色体是遗传的主要物质基础。构成染色体的主要化学成分是脱氧核糖核酸(DNA),还有核糖核酸(RNA)和蛋白质。一个基因就是DNA分子链中的一段,在染色体的特定位置上有许多对基因,人的染色体只有23对,而有上万对基因。由遗传物质变异而引起的疾病为遗传病,目前已知有3 000多种。遗传病的特点是先天性、终生性和遗传性,可影响几代人的健康。为达到优生目的,提高我国人口素质,就要普及遗传病知识,重视产前诊断,减少和避免遗传病患者的出生。
  正常人体细胞核内有46条染色体,两两成对,分别来自父母。其中22对常染色体,1对性染色体。男性染色体为XY,女性染色体为XX。人类染色体数目和形态的相对稳定是遗传信息相对稳定的物质基础。在自然或诱发因素(如高温、辐射、化学因素等外界因素)条件下可发生染色体畸变和基因突变,从而导致遗传病的发生。染色体畸变包括染色体数目的异常和结构的异常,可以用细胞学方法判定。基因突变一般指遗传基础的化学变化,是染色体上一定位置或一定点上的变化,也是DNA分子链上碱基对的变化,不能在显微镜下观察到。根据遗传方式可将遗传病大致分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病三大类,分述如下。
  1.单基因遗传病 若人类遗传病仅与一对基因有关即为单基因遗传病。突变基因可位于常染色体或性染色体上,遗传方式为显性或隐性。①常染色体显性遗传:本病患者与正常人婚配,子女中发病几率为50%。遗传每代均可出现,但与性别无关。②常染色体隐性遗传:这类遗传病在近亲婚配中发病率高,遗传与性别无关。③X连锁显性遗传:致病基因在X染色体上,有一个致病基因即可显示病状,女性患者的子女各有50%发病率,男性患者将致病基因只传给女儿,不传儿子。④X连锁隐性遗传:致病基因在X染色体上,因为是隐性的,所以女性纯合子才发病;杂合子类型正常,但可把致病基因传给后代。男性只有一个X染色体,若带有致病基因即为患者,并将致病基因传给女儿,不传儿子。
  2.多基因遗传病 在多基因遗传病中,参与性状决定的基因对越多,表现类型就越多,类型间差别也就越小。每对基因彼此不存在显性或隐性关系,受环境因素影响程度大。在环境影响下基因作用有累积效应,可以增强或抑制基因的表现作用。本病血缘关系越近发病率就越高。某些多基因遗传病的复发危险率还与性别有关。
  3.染色体病 染色体病是由染色体畸变造成的,在新生儿中发病率约占0.5%。染色体病可分为常染色体异常和性染色体异常两个类型。①常染色体异常:以常染色体数目异常较多见,表现为某号常染色体多一个额外的染色体,称三体性。具有三体性的个体常有形态上的特征,特征的性质和范围取决于是哪个染色体处于三体状态。三体性多发于一些小的染色体。常染色体结构异常以缺失、重复、倒位和易位常见。常染色体异常的胎儿多致流产,如能出生则有多发性畸形、智力低下和发育障碍。常见的常染色体异常疾病有21-三体综合征(先天愚型)、18-三体综合征(Edward氏综合征)、13-三体综合征(Patau氏综合征)和猫叫综合征(5P-综合征)等。②性染色体异常:以性染色体数目异常多见,可以增多或减少并多为嵌合体型。性染色体结构异常较少见,其表现为短臂或长臂、缺失或易位等。性染色体异常疾病的主要症状为性发育异常、智力低下、女性侏儒等。常见疾病有先天性卵巢发育不全综合征(45,XO;脱纳氏综合征)、先天性睾丸发育不全综合征(47,XXY)、超雌综合征(47,XXX;49,XXXXX)、真性两性畸形(46XX、46XY或46XX/46XY)等。
  遗传病   遗传病、先天性疾病、家族性疾病之间的关系如何   关于遗传病,在一些人中存在着模糊观念。有人认为先天性 疾病就是遗传病,后天性疾病不是遗传病,也有人认为,家族性 疾病是遗传病,无家族性的散发疾病不是遗传病。这些观念都不 是正确的。
  首先,先天性疾病不—‘定是遗传病。后天性疾病也可能是遗传病。先天性疾病指个体出生后即表现出来的一类疾病。近年来 习惯用出生缺陷来代替先天性疾病。这类疾病可以由遗传基因所 致,在这种情况下就是遗传病。例如先天性聋哑是遗传病,但是 在母亲孕期,胎儿发育过程中,由于环境因素,影响了胎儿发育 也会出现某些病态性状,这虽也是先天的,但并非遗传所致。又 例如,母亲在早孕期感染风疹病毒可引起胎儿先天性白内障、先 天性心脏病,这种风疹综合征不是遗传病,是环境因素影响的结 果。不会传给后代。
  在后天发育过程中表现出来的疾病也可能是遗传病,因为有 些致病基因的作用,必须在个体达到一定年龄时才表现出来。例 如,遗传性小脑性运动失调是遗传病,临床表现是步态不稳,运 动障碍,这类病的患者在幼儿期、青春期与正常人一样,一般在 35~40岁才发病。在后天才表现出异常。
  其次,家族性疾病也不等于遗传病,由于在同一家族中不问成员 存在相同的致病基因,所以发病” 有家族性特点,例如,多指畸形是常染色体显性遗传病常表现有 家族性。然而,同一家族中不同成员由于生活条件及习惯相似,一 些由环境因素引起的疾病,可以表现出发病的家族特点,这类病 不是遗传病。例如,食物中毒等均有发病的家族性,但它们不是 遗传病,而是由于全家食用不洁食物所致。
  另外,一些无家族史的散发病也可能是遗传病,常染色体隐 性遗传病往往是散发的。例如,半乳糖血症,这种病常常没有家 族史,但它却是遗传病。
  遗传病可分为哪几类,遗传病可分为:  (1)单基因遗传病,
  (2)多基因遗传病;
  (3)染色体病。
  其中单基因遗传病又可分为:   (1)常染色体显性遗传病;
  (2)常染色体隐性遗传病;
  (3)性连锁遗传病。
  
  什么叫基因?什么叫等位基因?  染色体上有许多按顺序排列的遗传物质叫做基因,遗传是由 基因控制的,位于某对染色体的同一位点上的基因叫等位基因。
  什么叫显性遗传?什么叫隐性遗传?什么叫性连锁遗传   如果等位基因之一为致病基因,患者发病。这基因叫显性基 因,这种遗传方式叫显性遗传。
  必须两个等位基因均为致病基因,患者才发病,这种遗传方 式叫隐性遗传。如白化病。
  如果致病基因位于性染色体(x染色体)上,其遗传与性别有关,叫性连锁遗传。如红绿色盲*
  什么叫单基因遗传?什么叫多基因遗传  如果遗传病是由一对基因决定的,叫做单基因遗传病。如先 天性肌强直。
  如果遗传病是由二对以上基因决定购,叫多基因遗化病如糖尿病、高血压、冠心病等。
  
  染色体病   由于染色体的数目或结构异常而造成机体结构及功能异常的疾病叫染色体病。目前已知50%一60%的自然流产胚胎中有染色体异常,围产儿死亡中6%有染色体异常,痴呆儿中10%有染色 体异常。染色体病一般多表现为多发性的先天畸形及智力低下,有 的表现为身体发育不良的低体重儿。
  染色体异常的患儿,其异常的染色体可以来源于其双亲,也可能其双亲的染色体正常,而由于父母的精于和卵子在形成过程中,染色体发生畸变而造成的。
  染色体异常如发生于常染色体,可引起各种常染色体异常综 合征。若发生于性染色体,则引起性染色体异常综合征,目前已 知各种染色体综合征约350种,其中常染色体异常者占25%,性 染色体异常者占75%。
  常见的染色体异常综合征有:先天思型或称唐氏综合扯,义 称21三体综合征,这种病是以智力减退为主,合并多种先天发 育不全的综合征,这种患儿有特殊面容。眼裂小,眼距宽,塌鼻 梁,吐舌,患儿肌张力低下,常伴先天性心脏病。
  
      性连锁遗传病的发病特点   性连锁遗传病可分为性连锁显性遗传病及性连锁隐性遗传 病。性连锁隐性遗传病的发病特点是携带致病基因的女性(即等 位基因中有—‘个是致病基因)本身不发病,这是因为女性有二个 X的缘故。而带有致病基因的男性,因为只有一个X,所以—定发 病。由携带有致病基因的女性所生的男孩半数发病,半数正常。所 生的女孩均无症状,外表均正常,但有一半为携带者。因此于怀 孕时产前诊断出胎儿性别后,可保留女胎。
  男性患者与正常女性婚配所怀胎儿,如是女孩则全是携带者,但 不发病,如是男孩则全为正常,帮最好保留男孩。以免此病再继续 遗传下去。
  常见的性连锁显性遗传病有:血友病,假性肥大型肌营养不良, 家族性脊髓侧索硬化症等等。
  性连锁显性遗传病的发病特点是:人群中发病女性多于男性, 但女性发病轻,双亲中必有一人发病。男患者只传给女儿,而男孩 正常。女患者的儿女均可发病,各有1/2可能性。连续几 代遗传的表型正常子女不携带致病基因。
  常见的性连锁显性遗传病有:遗传性慢性肾炎、抗维生素D 佝偻病等*
  
      先天性代谢病   先天性代谢病是由于染包体基因发生突变造成酶缺失或异 常。由原基因控制的某种酶的催化过程不能正常进行,代谢过程 紊乱,从而造成一些物质的大圾蓄积.另一些物质缺乏而影响胎 儿正常的发育。先天性代谢异常病大部分为常染色体隐件遗传,即 父母各带一个致病基因,但不发病,了代有25%的可能发病。常 见的先天性代谢病有:苯丙酮承症,半乳糖血症,粘多糖症。近 年来由于基础科学的突飞猛进和新技术的应用。能在产科诊断的 遗传性代谢病已超过70余种。主要运用以下方法诊断:
  (1)母体血、尿诊断胎儿代谢病;
  (2)绒毛细胞检查诊断;
  (3)羊水细胞培养检查诊断;
  (4)直接羊水分析诊断。
  
  血液系统遗传病   常见的血液系统遗传病有哪些?如何检测这类疾病  常见的血液系统遗传病有血红蛋白遗传病、地中海贫血、镰 状细胞贫血、血友病等。
  近年来由于基础医学的突飞猛进发展及新技术的应用,可用 胎儿脐血或羊水绒毛对这类疾病做基因诊断。
  
  唐氏综合征患儿廿分钟降生一个 (文章来源:新民晚报)
  
  引起先天智力障碍最常见的疾病 专家呼吁加强产前筛查提高我国人口素质蔡 旭本报讯 北京消息:近日从中国优生科学协会获悉,我国每年大约有26600个唐氏综合征患儿出生,已成为影响我国出生人口素质的重要因素。专家强烈呼吁加强唐氏综合征的产前筛查工作。
  唐氏综合征是引起先天智力障碍最常见的染色体病,发病率约占新生儿的1/750,平均每20分钟我国就有一例唐氏综合征患儿出生。唐氏综合征的临床特征主要表现为严重的智力低下,独特的面部和身体畸形如宽眼距、低鼻梁、肢体短小等,此外,还有先天性心脏病、消化道畸形、白血病发病率比一般人高等特征。
  专家告之,唐氏综合征染色体病与单基因遗传病的一个重要区别,就是它是偶发的,每个孕妇都有生患儿的可能。该病患者的平均寿命在30岁左右,估计我国现有病人60万以上。专家指出,我国每出生一例唐氏综合征患儿大约造成25万元人民币的社会经济负担。
  目前世界上许多国家和地区已大规模开展唐氏综合征的产前筛查。
  
  
  
  婚前检查不严格 广东人面临地中海贫血病的威胁 http://www.sina.com.cn 2001年04月16日11:51 新快报
  新快报讯 (记者 康海峰 通讯员 王建红)由于婚前检查不严格,广东人正面临着地中海贫血病的威胁。有医学专家建议有关部门在婚龄青年中应严格加强婚前检查,以避免更多家庭悲剧的出现。
  据介绍,地中海贫血病(简称“地贫”)目前已成为我国常见的遗传性血液病之一,主要分布在广东、广西和福建等省份,亦被世界卫生组织列为危害人类健康的6种常见病之一 ,保守估计全世界有近2亿人携带此病基因。有关资料显示,广东省是“地贫”病的高发区,发病率达11.66%,仅次于广西的16.47%。而在广东省人口当中,广东本地人的发病率又大大高于外省人口,尤其以客家人的发病率最高。
  从1997年8月起,深圳市红十字会医院对进该院例行产前检查的孕妇和体检居民6522人作过专门调查,其中广东籍2905人,结果发现不同程度的“地贫”患者465例,而广东籍人就占346例。
  医学专家称,“地贫”病有显性和隐性之分,一般隐性基因携带者症状不明显,如果在婚前检查中不严格把好关,一旦女方怀孕,极有可能将“地贫”基因遗传给下一代。如果夫妇一方携带患病基因,胎儿有25%的患病几率,如果夫妇双方都携带患病基因,胎儿就有75%的患病几率。
  由于此病目前尚未有根治办法,一般患者在幼儿时期如不及时救治,即告夭折。即使一时得到保守治疗,又常常因为经济条件有限,患者后期治疗难以为继,家属不得不最终放弃。
  据初步估算,每位患者每月的治疗费用至少都在二至三千元不等,每周必须要输一次血,并进行5次驱铁,以使血色素保持在每升100克以上,才能维持患者正常的生理活动。
  
  怎样才能预防遗传病儿的产生?
  我们知道,多数遗传病是由亲代遗传下来的,但也有可能是由于某些条件使子代或者父母的配子细胞的基因发生致病性变异,这样他们即成为新的传播遗传病的源头。这些遗传病基因代代相传,给人类社会带来了极大危害。那么,有没有办法预防遗传病的发生呢?有。一是要注意生育保健,特别是在孕期,应尽量避免接触致畸、致突变的有害因素。二就是要做基因检查。
  基因检查大致分为两步。第一步粗筛,通过婚前检查、遗传咨询等方式了解是否为近亲结婚,家族中有无遗传病患者,孕妇是否生过遗传病患儿,孕期是否接触过致突变因素等,以决定是否进一步检查。高龄孕妇也应做为重点粗筛对象。第二步是基因诊断,即从粗筛出来的可疑对象的血液白细胞中提取DNA,再用特异的探针去检测某种基因正常与否。如果胎儿是可疑者,则取羊水细胞或绒毛膜细胞的DNA做检查。一旦诊断胎儿是遗传病患者,应立刻进行选择性流产,以杜绝遗传病患儿的出生。而若检测出父(母)亲为致病基因携带者,则可用于指导其婚配和生育。随着科学技术的进步,基因治疗已成为最有吸引力的技术。基因治疗的目的是对那些出了毛病的基因进行纠正,最终治愈疾病。基因治疗有两种途径:一是向有基因变异的细胞给予一个同种正常基因,以代替致病基因;二是通过生化技术对致病基因进行手术和修复。从原理上讲,基因治疗是消灭遗传病最根本最理想的方法,但由于目前在技术上还有不少难题,故未能广泛用于临床。相信随着科学技术的进一步发展,社会的进一步进步,人类最终能杜绝遗传病儿的诞生。
  
  遗传与疾病
  50年代以前,病理学所涉及的与遗传有密切关系的疾病,主要是对部分先天畸形进行了形态描述。有关遗传性疾病和先天畸形的现代丰富知识是近40年来积累的。随着染色体显示技术的进步,染色体的主要化学物质核糖核酸分子结构的揭晓以及关于越来越多的基因定位和功能的阑明,使遗传和疾病的研究进入了现代医学生物新领域,对于遗传性疾病和先天畸形的本质和病因的了解达到了新的水平。原则上,在遗传和疾病的关系上,人类所有疾病都具有遗传影响和背景,但只有在大约12%的疾病中,遗传因素起主要作用。
  细胞遗传物质的受损,主要表现为基因突变(gene mutation)和染色体畸变(chromosomal aberration)。基因突变在分子上的表现,包括基因组核苷酸顺序的增加、减少或替换。因为一个基因的长度平均仅几个纳米(nm),所以在单一基因突变时,染色体核型往往无异常可见。但采用现代分子杂交技术结合染色体分带技术,有时可测出特定染色体特定部位上的核苷酸异常。染色体畸变均可用标准核型分析或分带技术、高分辨技术识别出来。由人体生殖细胞或受精卵的遗传物质发生改变而引起的疾病,可从亲代传至后代,称为遗传性疾病,这类疾病通常可分为三大类,即染色体病(chromosomal disease)、单基因遗传病(monogenetic or single -gene disease)和多基因遗传病(polygenetic or multigene disorder),近年又有线粒体遗传病(mitochondrial disease)。出生时即存在的人体形态或结构上的异常,称为先天畸形,属出生缺陷。这类疾病是一组来源不同的疾病,其中相当一部分与单个基因或染色体异常有关;有时是由已知环境因素(如致畸原)作用于胚胎发育过程中,造成体细胞损伤所致,后者不遗传。根据不同国家的大量统计表明,在世界范围,新生儿中至少2%有明显的先天异常,大约有1%的单基因病和0.5%的染色体病。临床工作中大约3%~4%有出生缺陷的病人可找到染色体核型异常,通过家系调查、生化检查等,有15%~20%的出生缺陷病人可判定属于其他各类遗传病。染色体病虽仅占新生儿出生缺陷的很小部分,但早期妊娠自发流产胎儿,经细胞遗传学分析检查,却有近2/3发现染色体异常,说明染色体畸变常是致死性的,仅少数出生并存活。同时也须指出,有染色体核型异常的人,可不出现能识别的表型异常。根据McKusik提供的资料表明,单基因遗传性状的发现,由1971年的1876种增至1994年的6678种。在这段期间国际上以平均每年发现100多种新单基因遗传病的速度在进展,也反映出遗传病带给医学、社会和家庭问题的严重性。在人类的基因组内约有3.3×109 碱基对,如果按每千碱基长度为一个基因,可能有2×106个基因,估计其中50000~100000为有活性的基因,因此目前所发现的单基因遗传病,仅占结构基因的百分之几。随着方法学的进步,还将发现和认识更多的遗传性疾病。
  在肿瘤细胞,特别是在恶性肿瘤细胞,大多数可观察到基因或染色体异常。通常认为肿瘤是体细胞突变的结果。由于体细胞突变不影响生殖细胞,故细胞突变的遗传特征不会传给个体的下一代。但突变的细胞会形成一团基因型与体内其他细胞不同的细胞群。至于肿瘤疾患和宿主的遗传因素的关系,不少学者认为大多数肿瘤应属于多基因遗传病范畴。Knudson和Strong根据肿瘤的遗传流行病学特点,提出关于肿瘤发生的两次突变假说(two mutation hypothesis),即肿瘤必须经过二次以或二次以上的细胞突变才能形成。具有癌易感性素质的患者,第一次突变可能发生或存在于生殖细胞,而第二次突变则发生于体细胞。必须有第二次突变才能使敏感了的细胞发生转化。关于肿瘤患者的遗传因素影响在肿瘤章中途述。
  第一节 遗传病
  遣传性疾病通常具有垂直传递的特征,可由亲代传至后代。有时突变发生在配子形成(gametogenesis)时期,因此父母双方都没有这类缺陷,这类患者成为起始性突变者,可能成为后代子孙患病的祖先。有些基因突变或染色体畸变是致死性的或明显降低生殖力,以致这种缺陷不能传递。多基因型传递的遗传疾病,可能经长期一再地与正常个体婚配,而冲淡突变基因甚至消失。遗传性疾病常具有先天性、终生性和家族性的特点。但先天性疾病并不都是遗传病,在胎儿发育过程中,由于环境因素或母体条件的影响,可出现非遗传性先天性疾病。遗传性疾病也常表现为晚发,一些致病基因的作用仅在个体发育达到一定年龄后才表现出来。尤其是那些由遗传基因和环境条件两种因素支配着表现型的遗传性疾病。因此,晚发的疾病仍可以是遗传性疾病。遗传性疾病常可表现为家族性,这是因为同一家系中的成员可共同具有某一致病基因,但同一家系的成员也处于相似的生活条件和环境中,由相似环境条件所引起的非遗传性疾病,有时也具有家族性。一些遗传性疾病(隐性遗传病)仅在基因型为纯合子状态下才表现出来,因而发病的概率小,相似于散发性疾病。
  作为遗传病的发病基础,近年来的认识越加深入。已往知之较多的是染色体畸变,畸变处出现染色体遗传物质的得失、断裂或位置改变而使机体出现病状。另一方面是基因突变,是编码基因的碱基序列发生变化,随之表达和表达产物异常。这种基因突变引起的疾病,随该基因所在染色体连锁、交换,按孟德尔的自由组合及分离律传递给下一代,称为孟德尔式遗传病。人类线粒体DNA是细胞核外DNA,它的DNA突变也可致线粒体功能异常出现疾病,总称线粒体遗传病。线粒体遗传病是由卵细胞胞浆内突变的线粒体DNA传递给下一代的。因此表现为母系遗传。家系中可见男女均可患病,但男患者后代再无患者。近年来人类基因研究发现,父源和母源染色体上的某些基因不能互相替代。基因由父方传给子女和由母方传递给子女时,常有不同的表现。这是由于基因在生殖细胞(精子和卵子)分化过程中受到不同的修饰。这种现象称为遗传印记(genetic mprinting)。目前认为遗传印记的分子机制主要是DNA的甲基化。已知甲基化可以抑制基因的表达。一些基因在精子和卵子的甲基化状态不同,因此使该基因的表达况有所不同。高度甲基化的被印记的基因可以不表达或表达程度很低,因而可影响到疾病的发生、外显率、表现度,甚至遗传方式。存在这种基因外的修饰现象,也可以解释何以来自父方和母方的某些基因不能互相替代,也可以说明一些孟德尔单基因遗传病却表现出非孟德尔遗传方式。这是又被遗传印记修饰、改变的结果。在遗传病基因研究上,还发现了一类疾病存在有三联序列的高度重复现象。这类疾病有脊髓延髓肌萎缩(Kennedy病,CAG三联体重复)、脆性X综合征(CGG三联体重复)、强直性肌萎缩(GCT三联体重复)。在脆性X综合征的CGG重复序列研究中,发现正常人CGG序列重复6~54 次,峰值为29,且各种族间无显著差异。正常男性传递者和女性携带者此序列的重复次数可分别增加到82次及83~90次,这种状态可认为属前突变。女性携带者在传递给下代男性患者而发病时,男性患者的CGG重复次数可高达250~4000次。这种三联体重复序列逐渐增加的突变形式,称为不稳定动态突变。由于这种不稳定的动态突变致使一些疾病发生。除上述所举三种疾病外,1993年3月又报道了Huntington舞蹈病,也是CAG三联体重复,但部位在基因前半部与延髓脊髓肌萎缩在后半部不同。遗传病的研究是当代学术进展最快的领域之一,对其发病基础的知识日益丰富。
  一、染色体病
  染色体病是由于染色体数目或结构异常而发生的疾病。染色体数目异常比结构异常更为常见。
  1.数目性染色体畸变 染色体的数目异常可表现为非整倍体(aneuploid),即其数目并非单倍体(haploid)的整倍数,在数目上出现多或少于整倍体,如45或47条染色体。还可表现为多倍体(polyploid),即染色体数目整倍多于单倍体,如三倍体(triploid)69条,四倍体(tetraploid)92条。常见的非整倍体患者是某对染色体不是2条而出现3条,称为三体综合征(trisomic syndrome)。如果某对染色体缺少1条,则称为单体综合征(monosomic syndrome)。多倍体患者很少见,可见于肿瘤细胞和流产胎儿。
  染色体数目异常几乎全是减数分裂不分离(non disjunction)或分裂后期迟延(anaphase lag)的结果。在第一或第二次减数分裂时期,由于两条同源染色体未能分开,而造成子代细胞染色体数目或多或少。
  2.结构性染色体畸变 这种畸变是在细胞分裂过程中曾有染色体断裂所致。常见的结构异常有缺失、环状染色体、易位、重复、倒位和等臂染色体(图6-1)。
  (1)缺失:指染色体丢失一段。即染色体一处断裂,其无着丝粒的一端常丢失,成为末端缺失;染色体两处断裂,可造成中间段的丢失,为中间缺失。由于遗传基因随染色体断片而丢失,可造成该个体患严重的多发缺陷。
  (2)环状染色体:一条染色体的两端发生断裂,两侧末端片段丢失,断端相互连接形成环状染色体。
  (3)易位:当两条非同源染色体同时发生断裂时,断落片段由一条染色体移至另一条染色体的断端上,形成易位染色体。易位可以是平衡性的,也可以是不平衡性的。在易位发生过程中,可造成染色体的点缺失,基因断裂损伤或位置效应,由此产生表型异常,此种称为不平衡易位(unbalanced translocation)。没有遗传物质的得失者,表型正常,称为平衡性易位(balanced translocation)。这两种易位很难从常规染色体检查中区分。
  (4)重复:是指一条染色体的断片移至同源染色体的相应部位上,造成该同源染色体此段重复。
  (5)倒位;是指一条染色体两处断裂,中间的片段倒转180°后,再与两断端连接起来,形成倒位,这种倒位可以发生在两臂间,也可发生在臂内。
  (6)等臂染色体:是着丝粒分裂异常所致。正常应是纵裂分开,如果横裂分开,短臂与短臂,或长臂与长臂相接,各形成等臂染色体。
  
  图6-1 人类染色体几种结构畸变的模式图
  由上可见,染色体断裂是结构重排、结构异常的重要前提。没有先发生断裂,就没有结构的异常。断裂本是常见的生理现象,减数分裂或有丝分裂中均可发生。用姊妹染色单体交换检查方法可查出。尽管断裂经常发生,但显然大部分断裂可“自愈”。而不引起可查觉的染色体结构变化。因此,断裂后所致染色体的结构畸变的具体原因和机制尚不很清楚。但已了解到有一些因素可引起断裂增加,如射线照射、病毒感染、药物和环境因素等。几种称为染色体断裂综合征(chromosome breakage syndrome)的疾病,如毛细血管扩张性共济失调症(ataxia teleangiectatica)、Bloom综合征、着色性干皮症(xeroderma pigmentosa)和Fanconi贫血等,病人的染色体裂隙和断裂发生率增高。
  3.几种染色体病举例
  (1)Down综合征:是最常见的常染色体病,其染色体异常在21三体,主要核型为三体型,少数为易位型或嵌合型。表型特征有智力低下、伸舌、鼻梁低平、眼裂上斜、小耳、小颌、枕平、内眦敖皮、颈短及肌张力减低等,常伴有先天性心脏发育缺陷。患者急性淋巴性和粒细胞性白血病的发生率增高。发病率随母龄增长而增高(图6-2)。
  
  图6-2 21三体核型与正常核型比较
  上图 21三体(Down)综合征下图 正常核型
  (2)Edwards综合征: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(图6-3)、肌张力增高及手紧握等(图6-4)。
  
  图6-3 18三体(Edwards)综合征的畸形肾
  图示马蹄状融合肾及额外输尿管
  
  图6-4(Edwards)综合征的肌张力增高
  图示手紧握及特殊拳方式
  (3)Patau综合征: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)(图6-5)。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,唇裂及腭裂、多指等。中性粒细胞核上有过多的突起。
  
  图6-5 13三体(Patau)综合征脑畸形
  图示前脑无裂
  (4)猫叫综合征(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、内眦赘皮等。
  (5)Turner综合征:这是唯一已知的性染色体单体病(sex chromosome monosomy)。也称先天性卵巢发育不全症。典型核型是45,X。表型特征有:身材矮小,颈蹼及指、趾背部浮肿,为胎儿期淋巴水肿的残迹。后发际低、盾状胸、肘外翻,卵巢发育不全、原发闭经,性器官幼稚型(图6-6)。
  
  图6-6 Turner综合征的一种核型 46,X,r(X)
  由于一条X染色体呈环形,末端片段有丢失,影响卵巢发育
  (6)Klinefelter综合征:又称先天性睾丸发育不全症。典型的核型是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,阴茎及睾丸均小。严重者伴有智力迟钝、隐睾及尿道下裂等(图6-7)。
  
  图6-7 Klinefelter综合征的核型47,XXY
  由于增加一条X染色体,影响睾丸发育
  染色体核型分析时,有时可见到一个患者有两种不同的核型。 如果这两种不同核型的细胞起源于单一合子(zygote),则这种由两种或两种以上细胞组成的个体称为嵌合体(mosaicism)。起源于一个以上的合子时,称为异源嵌合体(chimera)。如Klinefelter综合征常可见46,XX/47,XXX/48,XXXY等嵌合体。Dwn综合征也可见46,XY(XX)/47,XY(XX),+21的嵌合体。异常核型细胞所占比例少者症状较轻。
  二、单基因遗传病
  起源于单一(对)基因的突变。单基因遗传病的传递方式是按孟德尔法则(Mendelian law)传至后代的。新突变所致的患者可无家族史。目前已知的单基因遗传病有3000余种。根据突变基因所在的位点和性状的不同,而区分为下列不同类型。
  1.常染色体显性遗传病(autosomal dominant disorder) 致病基因在常染色体上,等位基因之一突变,杂合状态下即可发病。致病基因可以是生殖细胞发生突变而新产生,也可以是由双亲任何一方遗传而来的。此种患者的子女发病的概率相同,均为1/2。此种患者的异常性状表达程度可不尽相同。在某些情况下,显性基因性状表达极其轻微,甚至临床不能查出,这种情况称为失显(non penetrance)。由于外显不完全,在家系分析时可见到中间一代人未患病的隔代遗传系谱,这种现象又称不规则外显(irreqular dominance)。还有一些常染色体显性遗传病,在病情表现上可有明显的轻重差异,纯合子患者病情严重,杂合子患者病情轻,这种情况称不完全外显(incomplete dominance)。常染色体显性遗传病常见者有Marfan综合征、Ehlers-Danlos综合征、先天性软骨发育不全、多囊肾、结节性硬化、Huntington舞蹈病、家族性高胆固醇血症、神经纤维瘤病、肠息肉病以及视网膜母细胞瘤等。
  2.常染色体隐性遗传病(autosomal recessive disorder) 致病基因在常染色体上,基因性状是隐性的,即只有纯合子时才显示病状。此种遗传病父母双方均为致病基因携带者,故多见于近亲婚配者的子女。子代有1/4的概率患病,子女患病概率均等。许多遗传代谢异常的疾病,属常染色体隐性遗传病。按照“一个基因、一个酶”(one gene one enzyme)或“一个顺反子、一个多肽”(one cistron one polypeptide)的概念,这些遗传代谢病的酶或蛋白分子的异常,来自各自编码基因的异常。常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症,如糖原贮积症、脂质贮积症、粘多糖贮积症;合成酶的缺陷如血γ球蛋白缺乏症、白化病;苯丙酮尿症、肝豆状核变性(Wilson病)及半乳糖血症等。
  3.性连锁遗传病(sex-linked disorder) 以隐性遗传病为多见。致病基因在X染色体上,性状是隐性的,女性大多只是携带者,这类女性携带者与正常男性婚配,子代中的男性有1/2是概率患病,女性不发病,但有1/2的概率是携带者。男性患者与正常女性婚配,子代中男性正常,女性都是携带者。因此X连锁隐性遗传在患病系中常表现为女性携带,男性患病。男性的致病基因只能随着X染色体传给女儿,不能传给儿子,称为交叉遗传。这类常见的疾病有血友病A、假性肥大性肌营养不良症(Duchenne肌营养不良),红绿色盲等。其中红绿色盲如女性携带者和男性患者婚配,子代中的男性有1/2的概率患病,而女性可有1/2的概率患病及1/2概率为携带者。
  X连锁显性遗传病病种较少,有抗维生素D性佝偻病等。这类病女性发病率高,这是由于女性有两条X染色体,获得这一显性致病基因的概率高之故,但病情较男性轻。男性患者病情重,他的全部女儿都将患病。
  Y连锁遗传病的特点是男性传递给儿子,女性不发病。因Y染色体上主要有男性决定因子方面的基因,其他基因很少,故Y连锁遗传病极少见。
  三、多基因遗传病
  人类许多生理特征如身高、体重、血压和肤色深浅,毛发疏密等,是受多项基因决定的。多基因遗传病是由两对以上微效基因共同作用造成的,无显性和隐性之分。每对基因作用较小,但有积累效应。在发病时还常受环境因素的影响,故也称多因子遗传(multifactorial inheritance)。这类疾病中遗传因素所起的作用程度不同,按其程度大小以百分率(%)来表示,称为遗传度。环境因素影响越大,遗传度越低。唇裂、腭裂、高血压、糖尿病、躁狂抑郁症、类风湿性关节炎及先天性心脏病等,均有多基因遗传基础,并各自有其遗传度。
  要确定某一疾病为多基因遗传病,是比较困难的,首先要除外染色体病和单基因遗传病,还要进行较为周密的家系调查。
  
  近亲婚姻与遗传疾病
  血友病
  
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