染色体异常
在人类大多数细胞核中都有染色体,在细胞分裂时呈现46条杆状结构.染色体由DNA和蛋白质组成,大多数基因均位于染色体的DNA之中.
诊断
制备染色体并进行分析相对较简单,细胞通常采用循环血中的淋巴细胞,胎儿采用羊膜液中的羊膜细胞或胎盘绒毛膜细胞.细胞经过培养,再用植物凝集素(PHA)刺激细胞分化.当每个染色体都复制成两个染色体单体时,随后加入秋水仙素,在分裂中期阻止细胞有丝分裂.位于载玻片上的细胞随后被染色,在显微镜下拍照.或用计算机进行图像分析.根据染色体形态大小,剪下照片上的染色体,按序分类排贴在纸上,进行核型分析.
染色体显带通常通过G(吉姆萨)或Q(荧光)染色技术进行,增加其他染色方法可提高细胞遗传学诊断的准确性.
新的分子生物学技术使用DNA探针(含有荧光标记)来定位染色体上特定基因和DNA序列,荧光素标记的原位杂交技术可用于鉴别基因结构和寻找染色体缺失,重排及复制.
染色体核型命名如下:正常男性为46,XY,正常女性为46,XX.21三体综合征(唐氏综合征)由于有一条额外的21号染色体(21三体),核型命名为男性47,XY,21+;女性命名为47,XX,21+.染色体易位也可导致21三体综合征,典型的14/21平衡易位携带者母亲写为45,XX,t(14q;21q).易位染色体分别来自14q和21q(在该染色体上,q为长臂),短臂(p)已丢失.短臂缺失的5号染色体(又称为5p缺失综合征),女性的核型为46,XX,5p-.
染色体的每个臂被分成1~4个主要区,依染色体长度而定.每条条带无论染色阳性或阴性,都有一个序号.序号随距离着丝点的距离增加而增加.如,1q23指1号染色体(1),长臂(q),第二区(2)位于该区的第三条带(3)(图261-9).
常染色体异常
染色体三体,部分染色体三体(由于部分长臂或短臂的易位),以及不同染色体的缺失可形成许多临床综合征.这里仅介绍临床较常见的几种类型.
唐氏综合征(21三体综合征;先天愚型)
21三体综合征常导致儿童智能落后,特征性面容,小头畸形和矮小身材等很多其他典型的特征.
本病在活产儿中发病率约为1/800,但在不同年龄的孕母中发病率有显著变异:孕母小于20岁,发病率为1/2000;孕母年龄大于40岁,发病率上升为1/40左右(表247-1).约20%的21三体综合征婴儿为大于35岁的母亲所生.21三体综合征可因核型21三体型,易位型和嵌合体型所引起.
21三体型 约95%的病例有一条完整的额外染色体,其中95%额外染色体来自母亲.
易位型 一些21三体综合征表现为46条染色体,但实际有47条染色体的遗传物质,额外的21号染色体被易位或附着于另一条染色体上.
t (14;21) 为最常见的易位类型,其中多余的21号染色体附着于14号染色体上.约半数病例的父母为正常核型,表明患儿有一个新生的易位.在另外半数病例中,双亲中的一方(几乎总是母亲)尽管表现型正常,有46条染色体,但其中一条为t(14;21).理论上,一个携带者母亲生产一个21三体综合征患儿的机率为1:3,但由于未知的因素,其实际风险率较低(约1:10);若父亲是携带者,实际生产21三体综合征患儿的风险率为1:20.
t(21;22) 为第二种最常见的易位,母亲携带者生产21三体综合征患儿的机率为1:10,父亲为携带者的发病风险率更低.在极少数病例中,双亲均为t(21;22)携带者,100%的存活后代均为21三体综合征患者.
嵌合体 当两种不同的细胞类型存在于同一个体时称为嵌合体.21三体综合征嵌合体推测是在胚胎期染色体未分离所致.大多数病例有两种细胞株,一株为正常染色体,一株有47条染色体.在不同个体之间,或在同一个体的不同组织和器官中,每种细胞株的相对比例都可不同.患者智力情况与三体细胞在脑中所占的比例有关.少数嵌合型的21三体综合征个体具有正常的智力,临床几乎无症状.在21三体综合征中,嵌合型的发病率尚不明确,如果父母生殖细胞有21三体嵌合型,生产第二个患儿的机率就会大大增加.
症状和体征
新生儿期较安静,少哭闹,肌肉张力低下,颈部皮肤通常增厚,超声波检查可诊为颈部水肿.体格和智能发育落后,平均智商(IQ)约为50.
特殊体征有小头畸形,头枕部扁平和矮小身材.眼外眦部上斜,内眦赘皮,鼻梁低平,舌大,常伸出口外,耳小而圆,手短宽,常有单一掌屈褶线(猿褶),手指短,第五指弯曲,常只有二段指骨.脚第一趾与第二趾之间常有宽沟,手及足均有特征性皮纹表现.
在21三体综合征患者中,先天性心脏病在新生儿患者中的发病率约为40%,常累及室间隔或形成房室间异常通道.另外,患者几乎所有的先天性异常发病率均上升,特别是十二指肠闭锁.
许多患者可出现甲状腺疾病,如不进行内分泌检查较难发现.患者易发生视听障碍,所以应进行常规筛查.
在解剖学上,所有的成年21三体综合征患者脑组织均呈典型的阿尔茨海默病的显微镜下表现,多数人伴有相应临床症状,部分成年女性患者有生育能力,她们的胎儿患唐氏综合征的可能性为50%,患病胎儿多数自发流产.男性21三体综合征患者均不能生育.
预后
由于患者合并心脏疾病和急性白血病的发生率较高,预期寿命常下降.许多患者可存活到成年,但衰老较快,常在40或50岁左右死亡.
18三染色体(Edwards综合征)
染色体异常源于额外的18号染色体,引起多种发育异常,其中包括严重的智能落后.
18三体综合征在活产儿中的发病率为1/6000.95%的患儿是完全性18三体.95%额外的18号染色体来自母亲.年长孕妇患病风险增大.有报道三位患18三体综合征的孕母,所产的男孩均为患者.
新生儿患者明显小于胎龄,并伴有肌张力低下,骨骼肌萎缩和明显的皮下脂肪减少.患儿哭声低弱,对声音反应低下.怀孕史可发现胎动较少,羊水过多,小胎盘.患者面眶发育不良,脸沟短,嘴及下颌小,小头畸形,后枕部突出,耳位低,形状异常,胸骨较短等较为常见.患者握拳姿势特殊,食指位于第三,四指上.第五指远侧褶线缺乏.指尖呈低弓皮纹.指甲低平.脚趾短,常背屈.畸形足和平板足较常见.严重的先天性心脏病及肺,横膈,肾,子宫畸形较常见.疝,游离直肠,隐睾,多余皮纹(特别在颈后区)亦多见.
存活超过几个月的患儿很少,能存活至一年的患儿<10%.存活者有显著的智能落后及残疾.
13三染色体(Patau综合征)
一条额外的13号染色体可导致多发异常,包括严重的智能落后和前脑异常.
13三体在活产儿中的发病率约为1/10000,约80%病例为完全性13三体.孕母年龄越大,此病的风险率越大.额外的13号染色体常来源于母亲.
脑的中线异常较为特征,大体解剖发现前脑无裂畸形(前脑未分成半球或叶);唇裂;腭裂;小眼;虹膜缺损;视网膜发育不良较常见,眶上缘浅;耳形状异常,耳位较低,通常有耳聋.新生儿出生时体重小于相应胎龄.猿线,多指(趾)畸形较常见,指甲窄,外凸,约80%的病例有严重的先天性心血管异常.右位心较常见.其他中线缺陷包括头皮缺如,皮肤窦道.生殖器常有异常,男性可有隐睾和阴囊异常.女性可能有双角子宫.智能发育严重落后.
大多数病人(70%)病情严重,多在6个月之前死亡.存活时间大于1年者不到10%.
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