染色体数目异常

一、染色体数目异常

人的染色体数目不是2n=46的,都称为异倍体(heteroploid)。以单倍体染色体数(n)位基数成倍地增加或减少,称为整倍体(euploid),其他类型的数目改变都称为非整倍体(aneuploid)。

(一)整倍体

整个染色体组数目的减少可形成单倍体(haploid),单倍体个体在人类尚未见到。整个染色体组数目的增加可形成多倍体(polyploid),如三倍体(3n=69)、四倍体(4n=92),临床上在胎儿中偶尔都能观察到,虽然三倍体胎儿可以活产,但都不会存活太久。在得到确认的妊娠胎儿中,三倍体的发生率是1%~3%,能存活过妊娠前三个月的胎儿大多都是双雄受精(dispermy)的结果(图2-2-6)。还有一部分是由于减数分裂过程当中细胞质分裂失败(两次分裂当中任意一次)形成二倍体的卵子或者精子(图2-2-7)。三倍体的表现型取决于多余的那套染色体的来源:若来自父亲,就会形成畸形的胎盘,称为部分葡萄胎(partial hydatidiform moles);若来自母亲,就会在怀孕早期自动流产。四倍体的核型一般都是92,XXXX或者92,XXYY,而没有XXXY或XYYY的性染色体组合方式,表明四倍体通常都是由于受精卵早期卵裂不完全导致。

图示

图2-2-6 三倍体的发生机理(双雄受精)

(a)69,XYY的形成;(b)69,XXY的形成;(c)69,XXX的形成

图示

图2-2-7 三倍体的发生机理(双雌受精)

(a)69,XXX的形成;(b)69,XXY的形成

(二)非整倍体

在人类染色体病中,非整倍性是最常见也是最有临床意义的染色体异常,至少占所有妊娠的5%。大部分非整倍体的患者为三体(某对正常的染色体多了一条),或为较少见的单体(某对正常的染色体少了一条)。无论是三体还是单体,都将导致严重的表型后果。

基因组任何一个部分都可能能形成三体,但是整条染色体形成的三体会引起生命遗传组成的严重失衡。(https://www.daowen.com)

尽管形成非整倍体的机制尚不明了,目前认为减数分裂不分离(meiotic nondis junction)是其最常见的原因。减数分裂不分离是指在两次减数分裂中的一次(通常是减数分裂Ⅰ)过程中,配对的染色体没有正确分开,由此而形成的配子则会多一条染色体(n+1),或少一条染色体(n-1),这种异常的配子结合正常配子后将会形成三体型和单体型的合子(图2-2-8、图2-2-9)。

图示

图2-2-8 后期Ⅰ染色体不分离

图示

图2-2-9 后期Ⅱ染色体不分离所形成的配子与受精后的结果

(三)嵌合体

如果分裂不分离发生于合子形成后的有丝分裂中,若发生在卵裂早期,可能会引起临床上的镶嵌现象(mosaicism),形成嵌合体(图2-2-10)。含有两种或两种以上不同核型细胞系的个体称为嵌合体,如46,XY/47,XXY和45,X/46,XX等都是嵌合体。嵌合体各细胞系所占比例大小与染色体发生不分离的时间有关。产生嵌合体的另一原因是染色体遗失,在细胞有丝分裂过程中某一条染色体未能进入任何一个子细胞核,使子细胞核内的染色体少了1条,也称染色体后期迟缓(anaphase lag)。未能进入细胞核内的染色体遗留在细胞质中,逐渐消失,结果该细胞即因丢失1条染色体而成为亚二倍体(图2-2-11)。嵌合体患者的临床症状往往不够典型。

图示

图2-2-10 嵌合体形成图解

(a)第一次卵裂不分离;(b)卵裂初期不分离

图示

图2-2-1 1染色体遗失形成的嵌合体图解