嵌合型染色体致性别分化异常

一般来说，人类有性生殖所产生的一个正常个体，无论男女均由初始时的一个受精卵分化而成。若为男性，其染色体核型为46，XY；若为女性，其染色体核型则为46，XX。

在细胞分化增殖的过程中，遗传物质被精确复制并平均地分配到2个子代细胞之中。因此，同一个体的不同组织或器官的细胞，所含有的遗传物质完全相同。也就是说，作为遗传物质载体的染色体的数目和成分完全相同。此为当今生殖医学能用乳腺细胞、成纤维细胞、上皮细胞等非生殖细胞克隆出与亲本完全一样的子代个体的奥秘之所在。

某些特殊的情况下，染色体尤其是性染色体的分配不均衡，或两种甚至多种不同核型的受精卵同时发育形成同一个体时，出现诸如45，XO／46，XX；46，XX／46，XY的复合核型。嵌合体就是指在一个个体内同时具有2种或2种以上不同的细胞系，它们含有不同的遗传物质。它可以使性别分化异常产生不典型的临床表现。

【命名】　举个例子，我们在临床上可以看到病人的染色体报告上写着45，X／46，XX，这就是嵌合体，说明病人体内有两种细胞系，一种细胞系只有45条染色体，其中性染色体只有一条X染色体，另一种细胞系则是正常的，有46条染色体，性染色体由两条X染色体组成。不同的细胞系之间以“／”分隔。一般含染色体数目少的细胞系写在前面，而不是按照细胞系在总细胞中所占比例的大小来排序。

【产生机制】　嵌和体的产生有2种机制，一种是在有丝分裂的过程中产生：我们知道由受精卵发育成一个个体，得经过非常多次的有丝分裂，每次分裂母代细胞的染色体先进行复制，然后平时分配到2个子代细胞中，这种子代细胞具有和母代细胞一样的染色体。但是有时在有丝分裂的过程中，染色体并不是平均分配至2个子代细胞中，或者一个子代细胞丢失了某条染色体，这样子代细胞中染色体的数目就会与母代细胞不同。这些变化了的子代细胞仍然能够继续进行有丝分裂，但由它们产生的细胞系就和原始受精卵产生的细胞系具有不同的染色体，这就形成了嵌合体。另一种是在受精卵形成之前产生，它可能是卵子和极体或2个卵子各被一个精子受精，这2个受精卵产生的细胞系混合形成嵌合体。前一种又称为同源嵌合体，后一种又称为异源嵌合体。

那么为什么会产生嵌合体呢？它与父母的高龄或孕期一些有害的理化因素有无关系？目前认为嵌合体形成与父母高龄关系不大。母亲高龄容易引起染色体数目异常，如Klinfelter综合征，即47，XXY和唐氏综合征等，这是因为卵原细胞在出生后即进行第1次减数分裂，此后一直暂停在该阶段，一直到排卵前才完成第一次减数分裂，所以母亲的年龄越大，第1次减数分裂经历的时间就越长，其间受干扰出现问题的机会就越大，越容易出现染色体数目异常。父亲高龄容易出现单基因遗传病（如软骨发育不良），这是因为精原细胞在青春期后每年进行大约20次细胞分裂，而每次分裂有约10－5到10－6的可能会产生突变，因此父亲年龄越大，精原细胞分裂次数越多，越有可能产生新的突变。嵌合体是在受精卵形成后的有丝分裂中或受精时产生，而不是卵子和精子的问题，所以和父母年龄关系不大。与有害的理化因素有无关系，目前尚无定论。现在比较明确的与嵌合体形成有关的因素是受精卵中含有异常的染色体，比如缺失了一部分，这条异常的染色体容易在有丝分裂中被丢失，形成嵌合体。

【诊断】　嵌合体的诊断是通过对细胞染色体核型的分析。现在最常用的方法又称为传统的细胞遗传学分析，这也是目前绝大多数有条件开展染色体检测的医院所采用的方法。它是抽取血液中的白细胞，在体外对它们进行培养1～3d，使它们进入有丝分裂并暂停于中期，这是因为要看到染色体，必须在它们处于浓聚的状态，即有丝分裂的中期。这时以Giemsa染色使染色体呈现特征性明暗交替的区带，在光镜下进行检测，一般分析20个细胞。从中我们可以看出，传统的细胞遗传学分析有一些固有的局限性：①只数20个细胞，因此，可能检测不到一些发生频率较低的细胞系，如只占总细胞数5%以下的细胞系。但因为这种方法是用人眼计数，速度慢，很难数很多细胞来提高敏感性。②是通过染色体区带来判断染色体有无异常，有些比较细微的异常不能发现，也不能精确的定位到是那个基因发生异常。③需要细胞进行有丝分裂，因此，只能在活的并且能够进行有丝分裂的细胞中进行。④查的是血中白细胞的染色体核型，这点的意义会在下一部分“临床表现”中进一步阐述。

由于以区带来判断染色体结构不够精确，因此，发展出一些技术，如Southern杂交和PCR技术，它们可以判断某些我们感兴趣的具体基因是否存在。比如我们看到有些医院染色体的报告上写着46，XX SRY（－），这就说明细胞中没有SRY基因的存在，SRY基因是Y染色体上决定原始的性腺组织是否发育为睾丸的最关键的基因，有时它可以异位到X染色体或常染色体上，常规的细胞学不能发现，而SRY（－）则排除了这种可能的存在。

目前最精确的判断染色体核型的方法是一种被称为FISH（荧光原位杂交）的技术。这种方法所用的原理和普通的DNA杂交是一样的，它用荧光标记的探针与染色体结合，可以在荧光显微镜下判断我们要研究的染色体上是否有我们感兴趣的基因。与传统的细胞遗传学分析比较，它的好处是：①可以与流式细胞仪结合，快速地检测大量的细胞，因此，可以发现一些在常规检查中漏检的细胞系，Abulhasan等人报道在22个经传统细胞遗传学分析诊断为45，X的Turner综合征的患者中，经过FISH检查，发现16个患者有新的细胞学的存在；②可以具体的定位到某个基因，而不是一条区带；③它可以应用于非有丝分裂中期的细胞，使它可以应用于一些不能进行有丝分裂的细胞中，甚至可以用于检测石蜡切片，这对回顾性分析很有意义。

【嵌合体对性别分化异常临床表现的影响】　以45，X／46，XX为例，这个嵌合体的临床表现可以是所有细胞都是45，X的表现，即典型的Turner综合征表现，包括性幼稚状态和原发性闭经，条索样性腺，个矮和特异性的体征如内眦赘皮、颈蹼、盾胸等，也可以是所有细胞都是46，XX的表现，即完全正常的女性，也可以是这两极之间的任何组合。有很多不典型的Turner综合征的病人，很有可能就是因为嵌合体引起。这里需要说明的是有些Turner综合征的病人，临床表现不典型，比如能够来月经，甚至能够生育，其他表现如颈蹼等也不典型，但染色体的报告却是45，X，没有发现嵌合体的存在，怎么解释这种现象呢？第一，同前所述，传统的细胞遗传学分析可能会漏过一些比例很少的细胞系，这时如果使用FISH对患者重新进行分析，可能会发现患者仍然是嵌合体。第二，染色体核型报告的结果是血液中白细胞的结果，并不反应其他组织（包括性腺）中的核型，但是患者能否来月经是由卵巢中46，XX与45，X两种细胞系之间的比例决定，含有正常的46，XX的细胞越多就越有可能来月经，甚至生育。而且研究发现，血液中白细胞中两种细胞系的比例和性腺中比例的相关性是不佳的，因为产生白细胞的骨髓造血干细胞在出生后一直在进行分裂，有可能选择性丢失某些细胞系。有报道认为，皮肤成纤维细胞的核型与性腺的核型有更好的相关性。

在真两性畸形的病人中，有的是因为嵌合体46，XX／46，XY引起，下面我们看一个临床实例，从中我们可以更好的理解性别分化的决定和过程。

患者是一个2岁的社会性别为男性的幼儿，出生时即发现有外生殖器畸形，就诊时为2岁。外生殖器查体可见阴茎，但有严重的尿道下裂，有分叉的阴囊，右侧的阴囊内可及睾丸，左侧阴囊空虚，BUS示右侧阴囊内可见睾丸和副睾，左侧腹腔内可见性腺组织（卵巢？）及幼稚的半角子宫，予注射HCG后血睾酮水平有明显的升高，染色体核型报告为46，XX／46，XY。与患者家属充分讨论后，患者家属要求使患者成为男性，于是进行了剖腹探查，切除了左侧性腺，病理报告为卵巢组织，同时切除了幼稚的半角子宫，进行了尿道下裂修补术。

在胚胎发育时，性腺组织中生殖细胞的核型决定了原始性腺组织向睾丸或卵巢分化，如果有Y染色体存在，特别是有Y染色体上的SRY基因存在时，原始的性腺组织就向睾丸分化，产生Sertoli细胞和Leydig细胞，如果没有SRY基因，则发育为卵巢。双侧性腺各由自己所具有的核型决定向哪一方向分化，互不干扰，因此可以一侧发育为睾丸，一侧发育为卵巢，就像患者一样。此后如果有睾丸组织，它的Sertoli细胞可以产生抗苗勒因子使同侧的苗勒管退化，Leydig细胞产生睾酮使同侧的中肾管发育为副睾、输精管、精囊腺和射精管；如果是卵巢组织，则中肾管退化，苗勒管不受抑制地发育为输卵管、子宫及阴道的上半部。注意一点，睾丸分泌的抗苗勒因子和睾酮对中肾管或苗勒管的作用是局部的，它只作用于同侧的中肾管或苗勒管，对对侧无影响，因此在该患儿中出现了右侧有副睾，左侧有半角子宫的情况。最后外生殖器的发育是由血中睾酮浓度决定向男性或女性方向分化，这时的作用不再是局部的。患儿左侧腹腔内性腺切除的病理为卵巢，需要注意的是，在有Y染色体存在的情况下，腹腔内的性腺有可能含有睾丸组织，因而有恶变的可能，需要进行预防性切除。

我们临床上碰到的大多数嵌合体都是产后诊断的，但随着现在产前诊断的发展，特别是一些高龄孕妇，为了排除唐氏综合征等疾病的存在，进行了羊水细胞的染色体核型检查，结果意外的发现了嵌合体的存在，这些嵌合体应该如何处理，对临床医生是一个极大的挑战，目前还没有完全肯定的结论。需要注意的是，产前诊断的嵌合体和产后诊断的嵌合体的临床表现谱是不一样的，产后诊断的由于病人选择性偏差，因为进行染色体核型检查的病人往往是因为有某些异常才进行检查，因此，产后诊断染色体异常的病人产生异常临床表现的比例要大的多，而产前发现有嵌合体的病人则大多数发育成正常的个体或临床表现要轻的多，另外，羊水细胞的核型可能混杂有其他地方来源的细胞，如胎盘，因此，对产前检查发现染色体核型异常的个体一定要重复检查，根据胎儿BUS的结果来综合判断。