染色体畸变与染色体病

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。

第一节染色体畸变

人类在生活过程中不断受到环境中物理、化学、生物等因素的影响，这些因素可能引起染色体的结构和数目发生改变。染色体的畸变将程度不同地引起个体性状的改变，甚至导致个体的死亡，并在可能的情况下向后代传递。了解染色体畸变的类型，有助于我们认识染色体病，尽早诊断染色体畸变，以预防染色体病患者的出生。染色体是遗传物质的载体，其数目和结构的相对恒定是保证个体遗传性状相对稳定的基础。某些物理、化学等因素可使染色体数目和结构发生改变，称为染色体畸变。染色体畸变包括数目畸变和结构畸变两大类，其发生可以在受精以前，也可以在受精之后；可以发生于常染色体，也可以发生于性染色体。

指染色体数目的增减或结构的改变。因此，染色体畸变可分为数目畸变和结构畸变两大类。

一、染色体数目畸变

以二倍体为标准，如果体细胞染色体数目超出或少于2n=46，称为染色体数目畸变。它包括整倍性改变和非整倍性改变两种形式细胞发生。

(一)整倍性改变

整倍性改变的核型描述方法是：写出此细胞中染色体的总数，数目后加逗号，然后写出性染色体的组成，如69，XXY等。

体细胞中染色体数目在二倍体的基础上，以染色体组为单位成组地增加或减少，称为整倍性改变。整个染色体组减少可形成单倍体，在人类单倍体个体尚未见报道；整个染色体组增加可形成三倍体、四倍体等多倍体。

以人为例，三倍体细胞含3个染色体组，染色体总数为69，四倍体细胞含有4个染色体组，染色体总数为92。在人类全身三倍性是致死的，在流产胎儿中较常见，也是流产的重要原因之一。全身四倍体罕见，四倍体以上未见报道。在自然流产的胎儿中，多倍体约占22%；在肿瘤等组织中，常见多倍体细胞。

多倍体的形成机制是：

1.双雄受精和双雌受精双雄受精是指受精时两个精子同时进入一个卵子中；双雌受精指减数分裂时，本应分给极体的那组染色体仍留在卵子内，形成二倍体的异常卵子，该卵子与正常精子受精。这两种情况都将形成三倍体受精卵。

2.核内复制核内复制是指细胞在一次分裂过程中，染色体复制二次或二次以上，结果导致核内多倍化现象。核内复制在体细胞与生殖细胞内均可发生。发生在受精卵的第一次卵裂，可形成四倍体；发生在生殖细胞形成时，可形成二倍体的生殖细胞，当与正常的单倍体生殖细胞受精后，可产生三倍体的受精卵。

2、四倍体--核内复制

是指细胞具有四个染色体组。临床上更为罕见。在自然流产儿中占5%。主要原因是核内复制和核内有丝分裂。

核内复制细胞内仅有染色体复制，而没有伴随细胞或核的分裂，这种现象称为核内复制。核内复制如发生在生殖细胞形成的过程中，受精后亦可形成多倍体；如发生在体细胞中，则可形成多倍体与二倍体的嵌合体。

(二)非整倍性改变

一个体细胞内染色体数目比二倍体增加或减少一条或数条，称为非整倍体。染色体数目少于46的细胞或个体称亚二倍体，多于46的细胞或个体称超二倍体。在亚二倍体中，丢失一条染色体构成某号染色体的单体；在超二倍体中，多出一条染色体构成某号染色体的三体。

细胞发生非整倍性改变的核型描述方法是:染色体总数(包括性染色体)，性染色体组成，+(-)畸变染色体序号。如13号染色体多一条，为三体型，其核型描述如下：47，XX(XY)，+13。如21号染色体少了一条，为单体型，核型描述为：45，XX(XY),-21。又如某患者性染色体只有一条X，其核型可描述为：45，X。

非整倍体的形成机制是：

1.染色体不分离所谓染色体不分离是指在有丝分裂或减数分裂时，一对姐妹染色单体或同源染色体彼此没有分离，同时进入一个子细胞。不分离的结果导致一个子细胞中增加一条染色体，另一个子细胞中减少一条染色体。染色体不分离常发生在减数分裂，它既可以发生于减数第一次分裂过程中，也可以发生在减数第二次分裂过程中。如果在减数第一次分裂时发生染色体不分离，即同源染色体未分离，会导致某一联会的同源染色体共同进入一个次级精母细胞(或次级卵母细胞)中。

如果在减数第二次分裂发生染色体不分离，即为姐妹染色单体不分离，结果一个细胞得到二条染色单体，另一个细胞则未得到。

实践证明，减数分裂的不分离多发生在减数第一次分裂过程中。

2.染色体丢失在细胞分裂的过程中，两条染色单体形成两条染色体时，其中一条移向一极，另一条因着丝粒未和纺锤丝相连而不能移动，或因移动迟缓而未与其他染色体一起进入新细胞核，遗留在细胞质中逐渐消失。结果所形成的两个子细胞，一个染色体数正常，另一个少了一条染色体，这种现象称为染色体丢失。

染色体不分离或染色体丢失如果发生在有丝分裂（如受精卵早期卵裂）过程中，它将导致该个体全身一部分细胞是正常的，一部分是异常的。一个个体内同时存在两种或两种以上核型的细胞系，这种个体称为嵌合体。嵌合体患者的临床症状往往不够典型，其轻重与异常核型所占比例有关。异常核型细胞所占比例越大，症状越重，反之则轻。嵌合体的描述方法，如核型为46，XX和47，XX，+21的嵌合体，可描述为46，XX/47，XX，+21，核型之间用“/”分隔开。

二、染色体结构畸变

自然界中电离辐射、化学物质和病毒等因素，都可能使染色体发生断裂。断裂端有“粘性”，易与其它断端接合，也可在原来的位置上重新结合，使染色体修复如初。染色体结构畸变是染色体发生断裂后经非正常重接而形成的染色体结构的改变。由于染色体发生断裂的部位及重接方式的不同，可以形成以下类型的结构畸变：

（一）缺失

染色体断裂后，分为有着丝粒的片段和没有着丝粒的片段。没有着丝粒的片段在细胞分裂中不能在纺锤丝牵引下定向移动，一般被遗失在细胞质中。保留下来的染色体丢失了相应的节段的遗传物质，称为缺失(用del表示)。染色体发生一处断裂后，不含着丝粒的末端部分丢失，称为末端缺失。