3染色体病-2

第二部分 性染色体病
33
性染色体病
性染色体病：




是由于性染色体（X/Y）数目或结构异常而引起的具有一 系列临床症状的综合征。 占所有染色体病的1/3，总发病率约为1/500。大多数到青 春期因第二性征发育时才显现出症状。 主要表现为性征的发育不全或畸形，智力可正常，或轻度 低下。 表型较常染色体病轻。 一般为散发。
TS患者，示肘外翻
解剖位，正常肘形
48
Turner syndrome-临床表现
34
主要的性染色体病

特纳综合征（Turner syndrome）


克氏综合征（Klinefelter's syndrome）
超Y综合征 （XYY syndrome）

多X综合征 （XXX syndrome）
35
常见性染色体病的发病率
36
常见性染色体综合征
性染色体不分离 综合征
Turner 综合征 XXX综合征 Klinefelt er 综合征 XYY综合征
1981年将睾丸决定基因定位于Yp11.32带（3）
Yp11.32
（患者有睾丸）
（患者无睾丸）
睾丸决定基因定位在Yp11.32带
SRY基因
SRY: sex-related Y PAR: 假常染色质区
SRY定位于Yq11.32，与Y短臂末端的假常染色质区PAR1非常接近。
8
性别的决定与分化
2 在SRY基因存在的 情况下，第6周左右， 原始性索向男性方 向发育。
第一部分
性染色体、性决定 和性分化
3
Y染色体
无Y染色体存在时，一般发育 成女性表型。
绝大多数情况下，只要有一条 Y染色体存在（无论有多少条X 染色体），性别就将向男性方 向发育。
已报道多例核型为49,XXXXY的 Klinefelter 综合征男性
4
1981年将睾丸决定基因定位于Yp11.32带
38
Turner syndrome




Turner 综合征又称先天性卵巢发育不良、性腺 发育不全，是最常见的性染色体异常。 1938年 Turner 最早发现 发病率：1/5000(女新生儿) 99%的Turner 综合征都在胚胎期流产，约占早 孕期流产的15%
39
Turner syndrome-核型分类
TS患者，示面部色素痣， 鼻畸形 TS患者，示后发际低
45
175cm 153cm 138cm
TS患者，17岁
TS患者，示面部色素斑
46
Turner syndrome-临床表现

四肢异常
肘外翻 膝关节异常 第四掌骨和/或足趾骨短小 指甲狭窄

躯干异常
盾状胸
乳头间距宽
乳头发育不良、内 陷
47
Turner syndrome-临床表现
倒位X染色体的确认及产前诊断（2）
Illumina HumanCNV370-Quad Beadchip: chrX
倒位X染色体的确认及产前诊断（3）
RP11-581K6（Xq12- Xq13.1，标记橙色） RP11-930D21（Xp22.22，标记绿色）
X连锁遗传鱼鳞病(X-linked ichthyosis, XLI) 是 一种相对常见的遗传性皮肤病，男性患病率约为 1/2000~1/6000，以除面部、手掌和脚掌外的四肢伸侧 或全身皮肤发生鱼鳞状角质增生为临床特征，部分患 者可合并角膜混浊，隐睾或发生睾丸恶变。女性携带 者几乎无症状，或仅有皮肤干燥的感觉。
2
SRY+
1 3SRY-
1 胚胎第6周左右， 一部分中胚层来源的 细胞发育成原始性索。 此时尚无性别之分， 从外观上不能区别男 女。
3 如无SRY基因， 则原始性索默认向 女性方向发育。
9
SRY与性别决定
如果同源重组时发生异常，则可能产生携带SRY的X染色体和无SRY的Y染 色体，一旦这样的配子与正常卵子结合，所出生的后代为46,XX男性或 46,XY女性
X染色体
46,XX vs 46,XY

由于女性X染色体数量是男 性的两倍，所以X染色体上 的基因是男性的两倍，其 表达产物也应该是男性的 两倍。

而实际检测表明男性和女 性体内X相关基因的表达水 平是一致的。
？
18
Lyon 假说-X染色体失活

三大要点
一、女性体细胞内只能有 一条X染色体存在转录活性， 另一条（或多条）X染色体 呈异染色质状态，没有转 录活性，在间期细胞核中 经特殊染色即为Barr小体。
15cycles 60℃ 20s→72℃ 30s→72℃10m→4℃
性别鉴定(4)
SRY
1
2
3 4
612
内对照
210
引物SRY-XES7/SRY-XES2和DMD6F/DMD6R PCR扩增的结果
1.M3017(父亲) 2.M3016(母亲）3.CB0049(胎儿）4.Marker
CB0049扩增出1条特异的，大小为609bp的片段，与SRY基因 PCR扩增片段大小相符，诊断为男性胎儿。
核型 频率
45,X
45,X/46,XX 嵌合体 46, X, i(Xq)
53%
15% 10%
45,X/46, X, i(Xq) 嵌合体
45,X/其他 嵌合体 46,XXq- 或 46,XXp-
8%
8% 6%
40
Turner syndrome-遗传病理
1 性染色体不分离：
与孕妇年龄无关 70%为父源性染色体不分离 2 X染色体长臂等臂或缺失 3 各类异常核型的嵌合体
核型 46,XY; 47,XYY 47,XXY; 48,XXYY 48,XXXY; 49,XXXYY 49,XXXXY 45,X 46,XX 47,XXX 48,XXXX 49,XXXXX
Barr小体 0 1 2 3 0 1 2 3 4
19
Lyon 假说-X染色体失活
二、X染色体失活发生在胚
胎发育的早期，受精后第一
5’cccgaattcgacaatgcaatcatatgcttctgc 3’
5’ctgtagcggtcccgttgctgcggtg 3’ 5’ccacatgtaggtcaaaaatgtaatgaa 3’ 5’gtctcagtaatcttcttacctatgactatgg 3’
33
25 27 31
609bp
示mos 45,X/46,XY/46,X,dic (Y)/47,XYY/ 47,X,2dic(Y) /47,XY,dic (Y),/48, XY, 2dic(Y)/ 48,X, 3dic (Y)(p11.32) 及其表型
1981年将睾丸决定基因定位于Yp11.32带（2）
示mos 45,X/46,dic(Y)(p11.31)及其表型



研究发现X染色体失活中心位于Xq13，其上有XIST基因 XIST基因仅在失活的X染色体上表达，在男性X染色体和 女性未失活的X染色体上沉默。 其产物为非编码的RNA，集中在失活的X 染色体周围，形 成XISTRNA/Barr小体复合物。 作用机制：与相应基因启动子区胞嘧啶广泛甲基化有关
32
XLI的致病基因为类固醇硫酸酯酶(Steroid sulfatase, STS)基因，位于X染色体短臂末端 (Xp22.3)，有10个外显子，全长146Kb。 STS基因失活→皮肤角质层胆固醇硫酸酯酶减少→皮 肤脱屑的正常过程延迟→导致疾病 约90％以上的患者缺失全部STS基因及其侧翼序列， 少数患者为STS基因部分外显子缺失或点突变，导致 酶活性降低或失活而致病。

在Y染色体上没有相应拷贝的基因，也不在假常染色体 区上，但是由于靠近假常染色体区，因而具有部分活性 的基因。
X连锁鱼鳞病基因

23
倒位X染色体的确认及产前诊断（1）
孕妇， 32 岁。生长发育及智力均正常。
G2P0 。第一胎于孕 2+ 月自然流产，本人于 北 京 301 医 院 行 染 色 体 检 查 :46,X,dup(X) （p21;p22）, 丈夫染色体核型正常。09.9.15 第二胎孕 23W ，在北医三院抽羊水行染色 体检查，提示46,Y,?ins（X）(p11.4q21.1q13)。 为进一步明确诊断介绍到我中心。孕妇于 2009年9月25日就诊。
202bp
性别鉴定(2)
PCR反应体系：
Reagent(试剂) 10×PCR buffer 10mmol/l dNTPs 25mmol/l Mgcl2 100ng/ul primer 100ng/ul内对照引物 100ng/ul g DNA 5u/ul Taq polymerase Sterile deionized H2O
10
SRY基因的基本情况
单拷贝基因，定位于Yp11.32
编码由204氨基酸组成的 23.9kDa的蛋白，该蛋白可与 DNA结合调控下游基因表达。
12
已知与DSD相关基因
性别鉴定(1)
SRY基因PCR扩增引物1对 内对照引物1对
引物名称 引物序列 碱基数 引物长度
SRY-XES7
SRY-XES2 DMD 6F DMD 6R
表型
核型
45,X
母源性 父源性
30% 90% MI 78% MII 22% 54% MI 75% MII 25% 0 70%
体型
身材矮 小女性 身材高 大女性 身材高 大男性 身材高 大男性
发育
不孕，条 索状卵巢 通常正常 不育，睾 丸发育不 良 正常
智力
正常范 围 学习困 难 学习困 难 正常
社会行 为问题
典型临床表现：身材矮小
典型患者： Xq缺失： 含母源性X： 嵌合体： 身高不超过140cm 身高相对正常 平均身高较典型者高 视嵌合比例而定
100cm
43
Turner syndrome-临床表现

面部异常：
上颌骨狭窄

颈部异常：
后发际低
内眦赘皮 耳廓异常
面部色素痣，色素斑
颈蹼
短颈
44
TS患者，示颈蹼，短颈
41
Turner syndrome-临床表现
生长发育史：
出生：低出生体重 手足背水肿 3岁前：成熟迟缓 3-12岁：基本正常，但身 体生长速度减慢 青春期：继续减慢，与正 常同龄人差距进一步增大
正常女性
TS患者
正常女性与Turner 综合征 女性的生长曲线图
42
Turner syndrome-临床表现
21
X染色体的非随机失活
22
X染色体上逃避失活的几类基因

假常染色体区上的基因。
位于两条臂的末端，与Y染色体在减数分裂期联会形成X-Y对并重组、 交换。该基因的突变呈假常染色体遗传。

不在假常染色体区上，但是在Y染色体上有相应同源基 因的基因。
该基因的突变不呈假常染色体遗传，因其不与Y染色体的同源基因 发生交换。
Total Volume
Volume（体积） 2.0ul 0.6ul 1.0 ul 0.6ul/pair 0.6ul/pair 0.8 ul 0.15 ul Add ddH2O to20ul
20ul
性别鉴定(3)
PCR反应条件为（PE 9600）： 95℃ 10m ↓ 96℃ 15s 10cycles 61℃ 20s→72℃ 30s→ 94℃ 15s
少见
47,XXX
10%
偶然发生
47,XXY
46% MI 100% 100%
wenku.baidu.com较差
47,XYY
常见
37
性染色体病的遗传病理
减数分裂过程性染色体不分离
M I不分离
M II不分离
22,O 22,O 24,XY 24,XY 22,O 24,YY
45,X
47,XXY
46,XX/46,XY
45,X
47,XYY 47,XXX
对照探针绿色荧光标记，STS基因探针红色荧光标记
XTR: derived from former X-linked genes by transposition
30
失活X染色体上基因的表达
inactive X (Xi) specific transcripts
31
X染色体失活中心与XIST基因
性染色体与 性染色体病
医学遗传学国家重点实验室
男女的性别差异
性别 染色体 46,XY
男性
46,XX 卵巢
女性
性腺组织 睾丸
内生殖器 附睾、输精管、射精管、 输卵管、子宫、阴道 附性腺 外生殖器 阴茎、阴囊 阴蒂、小阴唇、大阴唇
第二性征 喉结突起、声音低沉、 胡须等
声音变细、乳房发育， 规律月经等
2
周内。 三、失活的X染色体可以是 父源或母源，为随机发生， 但是一旦确定失活染色体的 亲本来源，则由此细胞分化 来的所有细胞均失活同一亲 本的X染色体。
20
X染色体的非随机失活


当有一条X染色体发生结构畸变时，X染色体不再 随机失活，而是有选择地失活： 在不平衡的结构畸形如缺失、重复、等臂等情况 下，结构畸形的那条X染色体失活。 在X和常染色体发生易位时 如果是平衡易位，则失活正常的X染色体； 如果是不平衡易位，则失活易位的X染色体。