染色体异常概述

作者:Nina N. Powell-Hamilton, MD, Sidney Kimmel Medical College at Thomas Jefferson University
Reviewed ByAlicia R. Pekarsky, MD, State University of New York Upstate Medical University, Upstate Golisano Children's Hospital
已审核/已修订 修改的 10月 2023
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看法 进行患者培训

染色体异常会导致各种疾病。其中常染色体异常(22对在男性和女性中相似的染色体)多于性染色体异常(X和Y染色体)。

染色体异常适合分为几类,但大致可以认为是数目或结构异常。数目异常可能涉及部分或整个染色体。

数目异常包括

  • 三倍体(额外的染色体)

  • 单倍体(缺失的染色体)

结构性异常包括:

  • 染色体的易位(整条染色体或染色的节段不合适地与其他染色体连接在一起的异常)

  • 染色体各部分的缺失和重复

术语

遗传学领域的一些具体的术语对于描述染色体异常是非常重要的:

  • 非整倍体:最常见的染色体异常,由额外的或缺失的染色体引起。

  • 核型:个体细胞中全套染色体的组成结构

  • 基因型:由核型决定的遗传组成结构

  • 表型:指个体的临床表现,包括外部特征、生化特征、生理状态及体质特征,这些均由基因型和环境共同决定(参见医学遗传学总论)。

  • 镶嵌:从单一受精卵发育而来的个体中存在≥2个基因型不同的细胞系。

染色体异常的诊断

  • 染色体分析(核型分析)

  • 条带

  • 荧光原位杂交(FISH)

  • 染色体微阵列分析(微阵列比较基因组杂交)

(参见下一代测序。)

血液中的淋巴细胞多用于染色体分析,但在产前诊断时则采用羊水细胞或胎盘绒毛膜细胞(见羊膜穿刺绒毛膜取样)。核型分析包括在中期阻断细胞的有丝分裂,并给致密染色体染色。对来自单个细胞的染色体进行显微摄影,经系统排列后即形成了染色体核型的分析图谱。

此外采用多种技术手段以提升染色体显带分辨率:

  • 在经典显带技术中(例如G[吉姆萨]显带、Q[荧光]显带和C显带),使用染料对染色体上的条带进行染色。

  • 高分辨率染色体分析使用特殊的培养方法,以获得高比例的前期和前中期染色体涂片。比之常规的中期分析,这种方法的染色体浓缩度较低,可识别的条带数量更多,从而允许更灵敏的核型分析。

  • 光谱染色体核型分析(也称为染色体涂色)使用染色体特异性多色荧光原位杂交(FISH)技术,提高了某些缺陷的可视性,包括易位和倒位。

  • 染色体微阵列分析(CMA),也称为微阵列比较基因组杂交(aCGH),是一种单步技术,可以扫描整个基因组的染色体剂量异常,包括增加(复制)或减少(缺失),这些结果也可能提示存在不平衡易位。单核苷酸多态性(SNP)微阵列分析还具有额外检测纯合区域的能力,这在父母有共同祖先(近亲繁殖)的情况下可能出现,也见于单亲二体(即1条染色体或其部分的两个拷贝均来自同1个亲本,而非各来自父母双方)。需要特别注意的是:染色体微阵列分析(CMA)无法检测与缺失和重复无关联的平衡重排(例如,易位,倒位)。

筛查

无创产前筛查(NIPS)方法用于 产前基因筛查测试1)。这些方法涉及从母体血液样本中获取无细胞胎儿 DNA 序列,主要针对 21 三体性(唐氏综合症), 13三体, 18三体和性染色体非整倍体。NIPS已被用作常见微缺失综合征的筛查试验(例如,22q11缺失)。重要的是要注意,对于不同的染色体异常,敏感性和特异性是不同的。建议使用NIPS检测到的任何异常都应通过诊断测试进行确认。

筛查参考文献

  1. 1.American College of Obstetricians and Gynecologists’ Committee on Practice Bulletins—Obstetrics; Committee on Genetics; Society for Maternal-Fetal Medicine: Screening for fetal chromosomal abnormalities: ACOG Practice Bulletin, Number 226. Obstet Gynecol 136(4):e48-e69, 2020.doi: 10.1097/AOG.0000000000004084

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