一、什么是染色体? 染色体是组成细胞核的基本物质,是基因的载体。也就是说,染色体相当于一列火车,装载着控制我们的长相、身高、胖瘦以及生长发育、生老病死的所有基因。人类染色体数目为46条(23对),其中44条(22对)为常染色体,2条(1对)为性染色体。 二、什么是染色体病? 染色体数目或结构异常所引起的疾病为染色体病。因为每条染色体上,都存在许许多多的基因,染色体的数目异常或微小的结构异常都将引起许多基因的增加或缺失,而产生多种畸形或异常的综合征,即染色体病。染色体病又分为两大类,一类为常染色体病,即1-22号染色体先天性数目异常或结构畸变所引起的疾病。临床特征是先天性非进行性的智力低下,生长发育迟缓,常伴有五官、四肢、内脏等方面的畸形((染色体易位携带者除外)。另一类为性染色体病,即X和Y染色体先天性数目异常或结构畸变所引起的疾病。临床特征是性腺发育不全或两性畸形,有的患者仅表现出生殖力下降、继发闭经、智力稍差、行为异常等。 目前已发现人类染色体数目异常和结构畸变近万种,染色体病综合征100余种。尽管发现了如此众多的染色体病,但我们大家可能对染色体病还不是很熟悉,认为染色体病非常少见,和我们的生活关系不大。实际上,染色体病对我们的生活有着重要的影响。大量研究表明,流产胚胎中有50%是染色体异常造成的;死产婴的0.8%、新生儿死亡的0.6%也是染色体异常造成的。染色体不平衡易位携带者由于有基因的丢失或重复,常发生严重的病患而夭折;而染色体平衡易位携带者由于没有基因的丢失或重复,外表和身体各器官无畸形的表现,但可以遗传,同时生育染色体异常儿的几率高达50%-100%。
罗伯逊易位是近端着丝粒染色体(D组染色体和G组染色体)中的任何两条,通过着丝粒融合形成的染色体结构异常。罗氏易位丢失了两条染色体的短臂,其长臂在着丝粒处重接形成1条衍生的染色体,其核型只有45条染色体,但因为D组染色体和G组染色体的短臂为核糖体基因所在部位,在人体中数量很多,所以丢失后个体没有临床表型改变,称为罗氏易位携带者。罗氏易位共有15种,以13号和14号染色体的罗氏易位最为常见,占75%以上。(1)同源的罗氏易位(如45,XX,rob(21;21)(q10;q10))无法形成正常配子(配子为21的缺体,或者为21的二体),和正常核型的配偶结婚后,不可能出生正常后代(形成的胚胎为21单体或三体),建议绝育。(2)非同源的罗氏易位(如45,XX,rob(14;21)(q10;q10)),在配子形成过程中,通过减数分裂,可以产生6种类型的配子,其中仅有1种正常,1种为平衡的结构异常,和正常核型的配偶结婚后,可以形成6种染色体类型的胚胎,其中包括4种染色体不平衡的胚胎,1种核型完全正常胚胎,1种核型为平衡易位的胚胎。不平衡的胚胎大多数会在发育过程中自然流产,少数可以妊娠到足月,形成畸形儿。所以,对于非同源染色体罗氏易位,妊娠过程中容易发生流产死产或死胎情况,但也有1/6机率出生正常小孩和1/6机率出生罗氏易位小孩,可以通过产前诊断确保正常孩子出生。也可以通过胚胎植入前遗传学诊断减少妊娠染色体异常胎儿的机率。
染色体两次断裂形成的片段倒转180度重新接合,虽然没有染色体物质的丢失,但基因顺序颠倒,称为倒位(inversion,用inv表示)。如果倒位发生在同一臂内,称为臂内倒位(paracentricinversion);如果两次断裂分别发生在长臂和短臂,则称为臂间倒位(paracentricinversion)。一些染色体的重排,如易位和倒位,只是改变染色体上基因的位置,并不引起基因数目的增减,因而不产生临床表型,称为携带者。倒位携带者虽然本人正常,但在形成配子时会出现异常,可以引起流产、死胎和生育染色体病患儿等生育疾患,因此,携带者也要引起重视。 我中心已发现的臂间倒位基本涉及每条染色体。其中,第9号染色体的臂间倒位较为多见,在人群中的发生率达1%,一般认为第9号染色体的臂间倒位可能是一种正常的多态现象。臂间倒位的染色体的个体即倒位携带者(inversioncarrier),虽然一般外表正常,但其发生倒位后,其结构上发生了重排的染色体,在形成生殖细胞的减数分裂过程中,根据在配子形成中同源染色体节段相互配对的规律,它将形成特有的倒位圈(inversionloop)。并且,经过在倒位圈内的奇数次交换,理论上可形成4种不同的配子:一种为正常染色体,一种为倒位染色体;另二种由于倒位片段和另一正常染色体的相应片段发生了交换,可形成二种均带有部分重复及部分缺失的重排染色体。这二种异常的重排染色体各有一个着丝粒,属稳定性畸变而可往后代传递。因此其遗传效应主要决定于重复和缺失片段的长短及其所含基因的致死效应。一般来说,其倒位片段越短,则其重复和缺失的部分越长,形成配子和合子正常发育的可能性越小,临床上表现为婚后不育、早期流产和死产的比例越高,娩出畸形子女的可能性相对低;而倒位片段越长,则其重复和缺失部分越短,其配子和合子正常发育的可能必越大,娩出畸形胎儿的危险性相对较高。因此,必须加强携带者的检出及携带者妊娠时的产前诊断,以防止患儿的出生。