病理學(xué)/染色體病
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染色體病是由于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常而發(fā)生的疾病。染色體數(shù)目異常比結(jié)構(gòu)異常更為常見。
1.?dāng)?shù)目性染色體畸變 染色體的數(shù)目異??杀憩F(xiàn)為非整倍體(aneuploid),即其數(shù)目并非單倍體(haploid)的整倍數(shù),在數(shù)目上出現(xiàn)多或少于整倍體,如45或47條 染色體。還可表現(xiàn)為多倍體(polyploid),即染色體數(shù)目整倍多于單倍體,如三倍體(triploid)69條,四倍體 (tetraploid)92條。常見的非整倍體患者是某對(duì)染色體不是2條而出現(xiàn)3條,稱為三體綜合征(trisomic syndrome)。如果某對(duì)染色體缺少1條,則稱為單體綜合征(monosomic syndrome)。多倍體患者很少見,可見于腫瘤細(xì)胞和流產(chǎn)胎兒。
染色體數(shù)目異常幾乎全是減數(shù)分裂不分離(non disjunction)或分裂后期遲延(anaphase lag)的結(jié)果。在第一或第二次減數(shù)分裂時(shí)期,由于兩條同源染色體未能分開,而造成子代細(xì)胞染色體數(shù)目或多或少。
2.結(jié)構(gòu)性染色體畸變 這種畸變是在細(xì)胞分裂過程中曾有染色體斷裂所致。常見的結(jié)構(gòu)異常有缺失、環(huán)狀染色體、易位、重復(fù)、倒位和等臂染色體(圖6-1)。
(1)缺失:指染色體丟失一段。即染色體一處斷裂,其無著絲粒的一端常丟失,成為末端缺失;染色體兩處斷裂,可造成中間段的丟失,為中間缺失。由于遺傳基因隨染色體斷片而丟失,可造成該個(gè)體患嚴(yán)重的多發(fā)缺陷。
(2)環(huán)狀染色體:一條染色體的兩端發(fā)生斷裂,兩側(cè)末端片段丟失,斷端相互連接形成環(huán)狀染色體。
(3) 易位:當(dāng)兩條非同源染色體同時(shí)發(fā)生斷裂時(shí),斷落片段由一條染色體移至另一條染色體的斷端上,形成易位染色體。易位可以是平衡性的,也可以是不平衡性的。在 易位發(fā)生過程中,可造成染色體的點(diǎn)缺失,基因斷裂損傷或位置效應(yīng),由此產(chǎn)生表型異常,此種稱為不平衡易位(unbalanced translocation)。沒有遺傳物質(zhì)的得失者,表型正常,稱為平衡性易位(balanced translocation)。這兩種易位很難從常規(guī)染色體檢查中區(qū)分。
(4)重復(fù):是指一條染色體的斷片移至同源染色體的相應(yīng)部位上,造成該同源染色體此段重復(fù)。
(5)倒位;是指一條染色體兩處斷裂,中間的片段倒轉(zhuǎn)180°后,再與兩斷端連接起來,形成倒位,這種倒位可以發(fā)生在兩臂間,也可發(fā)生在臂內(nèi)。
(6)等臂染色體:是著絲粒分裂異常所致。正常應(yīng)是縱裂分開,如果橫裂分開,短臂與短臂,或長(zhǎng)臂與長(zhǎng)臂相接,各形成等臂染色體。
圖6-1 人類染色體幾種結(jié)構(gòu)畸變的模式圖
由 上可見,染色體斷裂是結(jié)構(gòu)重排、結(jié)構(gòu)異常的重要前提。沒有先發(fā)生斷裂,就沒有結(jié)構(gòu)的異常。斷裂本是常見的生理現(xiàn)象,減數(shù)分裂或有絲分裂中均可發(fā)生。用姊妹 染色單體交換檢查方法可查出。盡管斷裂經(jīng)常發(fā)生,但顯然大部分?jǐn)嗔芽伞白杂?。而不引起可查覺的染色體結(jié)構(gòu)變化。因此,斷裂后所致染色體的結(jié)構(gòu)畸變的具體 原因和機(jī)制尚不很清楚。但已了解到有一些因素可引起斷裂增加,如射線照射、病毒感染、藥物和環(huán)境因素等。幾種稱為染色體斷裂綜合征(chromosome breakage syndrome)的疾病,如毛細(xì)血管擴(kuò)張性共濟(jì)失調(diào)癥(ataxia teleangiectatica)、Bloom綜合征、著色性干皮癥(xeroderma pigmentosa)和Fanconi貧血等,病人的染色體裂隙和斷裂發(fā)生率增高。
3.幾種染色體病舉例
(1)Down 綜合征:是最常見的常染色體病,其染色體異常在21三體,主要核型為三體型,少數(shù)為易位型或嵌合型。表型特征有智力低下、伸舌、鼻梁低平、眼裂上斜、小 耳、小頜、枕平、內(nèi)眥敖皮、頸短及肌張力減低等,常伴有先天性心臟發(fā)育缺陷。患者急性淋巴性和粒細(xì)胞性白血病的發(fā)生率增高。發(fā)病率隨母齡增長(zhǎng)而增高(圖 6-2)。
圖6-2 21三體核型與正常核型比較
上圖 21三體(Down)綜合征下圖 正常核型
(2)Edwards綜合征:染色體異常為18三體。表型特征有智力低下、小頭、前額窄、枕部突、小頜且張口范圍小,腭弓高窄、低位耳、腎畸形(圖6-3)、肌張力增高及手緊握等(圖6-4)。
圖6-3 18三體(Edwards)綜合征的畸形腎
圖6-4?。‥dwards)綜合征的肌張力增高
圖示手緊握及特殊拳方式
(3)Patau 綜合征:染色體異常為13三體。表型特征中有中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育缺陷,呈前腦無裂畸形(holoprosencephaly)(圖6-5)。前額小呈斜坡 樣,頭皮后頂部常有缺損。視網(wǎng)膜發(fā)育不良,切片鏡下觀察可見菊形團(tuán)形成。嚴(yán)重智力低下,唇裂及腭裂、多指等。中性粒細(xì)胞核上有過多的突起。
圖6-5 13三體(Patau)綜合征腦畸形
圖示前腦無裂
(4)貓叫綜合征(cri du chat syndrome):染色體異常為5號(hào)染色體短臂部分或全部缺失。表型特征有:嬰兒時(shí)期哭聲似貓叫,因而得名,可有喉器小和會(huì)厭小等喉部發(fā)育異常。嚴(yán)重智力低下,小頭、圓形臉、眼距寬、眼裂下斜、耳位低、內(nèi)眥贅皮等。
(5)Turner 綜合征:這是唯一已知的性染色體單體?。╯ex chromosome monosomy)。也稱先天性卵巢發(fā)育不全癥。典型核型是45,X。表型特征有:身材矮小,頸蹼及指、趾背部浮腫,為胎兒期淋巴 水腫的殘跡。后發(fā)際低、盾狀胸、肘外翻,卵巢發(fā)育不全、原發(fā)閉經(jīng),性器官幼稚型(圖6-6)。
圖6-6 Turner綜合征的一種核型 46,X,r(X)
由于一條X染色體呈環(huán)形,末端片段有丟失,影響卵巢發(fā)育
(6)Klinefelter綜合征:又稱先天性睪丸發(fā)育不全癥。典型的核型是47,XXY。表型特征有睪丸發(fā)育不全。身材修長(zhǎng),乃足跟至趾骨間的距離增長(zhǎng)所致。男子乳腺發(fā)育、陰毛呈女性型分布,陰莖及睪丸均小。嚴(yán)重者伴有智力遲鈍、隱睪及尿道下裂等(圖6-7)。
圖6-7 Klinefelter綜合征的核型47,XXY
由于增加一條X染色體,影響睪丸發(fā)育
染 色體核型分析時(shí),有時(shí)可見到一個(gè)患者有兩種不同的核型。如果這兩種不同核型的細(xì)胞起源于單一合子(zygote),則這種由兩種或兩種以上細(xì)胞組成的個(gè)體 稱為嵌合體(mosaicism)。起源于一個(gè)以上的合子時(shí),稱為異源嵌合體(chimera)。如Klinefelter綜合征??梢?46,XX/47,XXX/48,XXXY等嵌合體。Dwn綜合征也可見46,XY(XX)/47,XY(XX),+21的嵌合體。異常核型細(xì)胞所占比例 少者癥狀較輕。
參考
遺傳病 | 單基因遺傳病 |
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