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体细胞染色体变异是遗传病吗

时间:2022-04-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,在了解医学遗传学时,既要把握经典的遗传病概念,也要对遗传病的新进展有所认识。反过来,家族性疾病可能是遗传的,如Huntington舞蹈症;但不是所有的家族性疾病都是遗传的。现代医学遗传学将人类遗传病划分为以下4类。线粒体遗传病是指由线粒体DNA缺陷引起的疾病,如Leber视神经萎缩等。该书一直是医学遗传学最权威的百科全书和数据库,被誉为医学遗传学界的“圣经”。

按经典的概念,遗传病或遗传性疾病是指发生需要有一定的遗传基础,并通过这种遗传基础按一定的方式传于后代发育形成的疾病。因此,遗传病的传递并非是现成的疾病,而是遗传病的发病基础。在现代医学中,遗传病的概念有所扩大,遗传因素不仅仅是一些疾病的病因,也与环境因素一起在疾病的发生、发展及转归中起关键性作用。因此,在了解医学遗传学时,既要把握经典的遗传病概念,也要对遗传病的新进展有所认识。

一、遗传病的特点

以遗传因素为主要发病因素的遗传病在临床上有许多特点。

(一)遗传病的传播方式

一般而言,遗传病与传染性疾病、营养性疾病不同,它不延伸至无亲缘关系的个体。也就是说,如果某些疾病是由于环境因素致病,在群体中应该按“水平方式”出现;如果是遗传性的,一般则以“垂直方式”出现,不延伸至无亲缘关系的个体,这在显性遗传方式的病例中尤其突出。

(二)遗传病的数量分布

遗传病患者在亲祖代和子孙辈中是以一定数量比例出现的,即患者与正常成员间有一定的数量关系,通过特定的数量关系,可以了解疾病的遗传特点和发病规律,并预期再发风险等。

(三)遗传病的先天性

遗传病往往有先天性特点。所谓先天性是指生来就有的特性,如白化病是一种常染色体隐性遗传病,婴儿刚出生时就表现有“白化”症状。但并非所有的遗传病都是先天的,如Huntington舞蹈症是一种典型的常染色体显性遗传病,它往往在35岁以后才发病。反过来,先天性疾病也有两种可能性:有些先天性疾病是遗传性的,如白化病;有些则是获得性的,如妇女妊娠时因感染风疹病毒,致胎儿患有先天性心脏病。虽然患儿出生时有心脏病,但按传统概念来说它是不遗传的。

(四)遗传病的家族性

遗传病往往有家族性特点。所谓家族性是指疾病的发生所具有的家族聚集性。如上述的Huntington舞蹈症常表现为亲代与子代间代代相传;但并非所有的遗传病都表现为家族性,如白化病在家系中很可能仅仅是偶发的,患儿父母亲均为正常。反过来,家族性疾病可能是遗传的,如Huntington舞蹈症;但不是所有的家族性疾病都是遗传的。如有一种夜盲症(即当光线比较弱时,视力极度低下的一种疾病)是由于饮食中长期缺乏维生素A引起的。如果同一家庭的饮食中长期缺乏维生素A,则这个家庭中的若干成员就有可能出现夜盲症。这一类家族性疾病是受共同环境条件的影响,而不是出自遗传原因。如果在饮食中补充足够的维生素A后,全家患者的病情都可以得到改善。所以说,由于维生素A缺乏所引起的夜盲症,尽管表现有家族性,但它不是遗传病。

(五)遗传病的“传染性”

一般的观点认为,遗传病是没有传染性的,故在传播方式上,它是垂直传递,而不是水平传递。但在目前已知的疾病中,人类朊粒蛋白病(human prion disease)则是一种既可遗传又具传染性的疾病。朊粒蛋白(prion protein,PrP)是一种功能尚不完全明确的蛋白质。目前认为PrP基因突变会导致Pr P的错误折叠或通过使其他蛋白的错误折叠进而引起脑组织的海绵状病变,最终导致脑功能紊乱,称为蛋白折叠病;而错误折叠的PrP可以通过某些传播方式使正常人细胞中的正常蛋白质也发生错误折叠并致病。

总之,正确地、辩证地认识人类遗传病,将有助于在医学实践中采取相应的诊断、治疗和预防措施。

二、人类遗传病的分类

人类遗传病的种类繁多。据统计,目前每年新发现的遗传性综合征有100种左右。面对种类如此繁多的遗传病,过去一是按人体系统分类,如神经系统遗传病、血液系统遗传病、生殖系统遗传病、心血管系统遗传病、泌尿系统遗传病、内分泌系统遗传病等;二是按照遗传方式进行分类。现代医学遗传学将人类遗传病划分为以下4类。

(一)单基因病

单基因病是指由单基因突变所致。这种突变可发生于2条染色体中的1条,由此所引起的疾病呈常染色体(或性染色体)显性遗传;这种突变也可同时存在于2条染色体上,由此所引起的疾病呈常染色体(或性染色体)隐性遗传。单基因病相对较少见,在各个种族或民族中的发生率不同,发生率较高时也仅为1/500,但由于其具有遗传性,因而危害极大。

(二)多基因病

多基因病是指有一定家族史但没有单基因性状遗传中所见到的系谱特征的一类疾病,如先天性畸形及若干人类常见病高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年痴呆、癫 、精神分裂症、类风湿关节炎、智能发育障碍等)。环境因素在这类疾病的发生中起不同程度的作用。多基因病是最常见、最多发的遗传病。

(三)染色体病

染色体病是指因染色体结构或数目异常引起的一类疾病(综合征)。从本质上说,这类疾病涉及1个或多个基因结构或数量的变化,故其对个体的危害往往大于单基因病和多基因病,其中最常见的染色体病为Down综合征。染色体病在新生儿中的发病率约为0.5%。

(四)线粒体遗传病

线粒体是细胞内的一种重要细胞器,是除细胞核之外唯一含有DNA的细胞器,具有自己的蛋白质翻译系统和遗传密码。线粒体遗传病是指由线粒体DNA缺陷引起的疾病,如Leber视神经萎缩等。

表1-2列举了一些常见遗传病的遗传方式及发生率。

表1-2 常见遗传病的遗传方式及发生率

续表

注:AR为常染色体隐性遗传;AD为常染色体显性遗传;XL为X连锁遗传;XR为X连锁隐性遗传。(下面各表英缩词注释同)

三、在线《人类孟德尔遗传》

在线《人类孟德尔遗传》[Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)]源自由美国Johns Hopkins大学医学院Victor A.Mc Kusick教授主编的《人类孟德尔遗传》(Mendelian Inheritance in Man:Catalogs of Human Genes and Genetic Disorders,简称MIM)一书。该书一直是医学遗传学最权威的百科全书和数据库,被誉为医学遗传学界的“圣经”。MIM包括所有已知的遗传病、遗传决定的性状及其基因,除了简略描述各种疾病的临床特征、诊断、鉴别诊断、治疗与预防外,还提供已知有关致病基因的连锁关系、染色体定位、组成结构和功能、动物模型等资料,并附有经缜密筛选的相关参考文献。MIM制定的各种遗传病、性状、基因的编号,简称MIM号,为全世界所公认。有关疾病的报道必须冠以MIM号,以明确所讨论的是哪一种遗传病。自1966年初版以来,随着医学遗传学的迅猛发展,MIM内容急剧扩增,至1998年已出版至第12版。印刷版本的MIM尽管不断增厚,但在科学研究已进入数字化年代的当今,显然已很难跟上医学遗传学学科发展的步伐,有“力不从心”感。鉴此,联机形式的OMIM于1987年应运而生,并且免费供全世界科学家浏览和下载。OMIM的网址是:http://www.omim.org。

四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系

遗传(heredity)是生物体的基本生命现象,表现为性状在亲代与子代之间的相似性和连续性。人类的一切正常或异常的性状综合起来看都是遗传与环境共同作用的结果,但它们在每一具体性状的表现上可能不尽相同(图1-1)。

图1-1 疾病病因简图

(一)完全由遗传因素决定发病

这类疾病的发生并非与环境因素无关,只是看不出什么特定的环境因素是发病所必需的。例如,单基因遗传病中的先天性成骨不全症、白化病、血友病A及某些染色体病。

(二)基本上由遗传决定,但需要环境中有一定诱因

例如,单基因遗传病中的苯丙酮尿症,早期人们只知道它与遗传有关,现在知道吃了苯丙氨酸含量多的食物才诱发本病;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆病)除有遗传基础外,只有在吃了蚕豆或服用了氧化性药物(如伯氨喹等)后才会诱发溶血性贫血。

(三)遗传因素和环境因素对发病都有作用

也就是说,遗传因素对发病作用的大小是不同的。例如,在唇裂、腭裂、先天性幽门狭窄等畸形中,遗传度都在70%以上,说明遗传因素对这些疾病的发生较为重要。但环境因素也是不可缺少的,精神发育障碍、精神分裂症等疾病也是如此。另一些疾病,例如在先天性心脏病、十二指肠溃疡、某些糖尿病等的发生中,环境因素的作用比较重要,而遗传因素的作用较小,遗传度不足40%,但就其发病来说,也必须有遗传基础。还有一些疾病如脊柱裂、无脑儿、高血压、冠心病等的发病,遗传因素和环境因素等都相当重要,遗传度为50%~60%。

上述这类疾病过去在临床上常常说有一定的遗传因素(体质或素质),近年来的研究表明,它们所具有的就是多基因(易感基因)决定的遗传基础,这一类疾病(多基因病)具有常见性、多发性的特点,是目前医学研究的重点。

(四)发病完全取决于环境因素,与遗传基本无关

例如,烧伤、烫伤等外伤的发生与遗传因素无关,但这类疾病损伤的修复与个体的遗传类型可能有关。

五、遗传病在医学实践中的一些问题

(一)医生如何确定患者所患疾病是否有遗传性

遗传病患者(与非遗传病患者一样)在向医生诉说自己的病症时,只能说明其某些感觉上的异常,而不能告诉医生自己的基因有什么异常。因此,需要医生正确地区分患者所患疾病是不是一种遗传病。但这并不是一件轻而易举的事情,它不仅需要医生具有丰富的临床经验、全面的遗传学知识,还需要有足够的实验室技术(包括分子诊断)来辅助诊断。近年来,计算机软件已被开发用于遗传病的诊断,为医生确定患者所患疾病是否具有遗传性提供了有力的手段,从而使遗传病患者及亲属能得到有效的医学处理。

(二)再现风险

再现风险(recurrence risk)是遗传病在临床上常遇到的问题之一。所谓再现风险,是指患者罹患的遗传病在家系亲属中再发生的风险率。影响再现风险的因素较多,故很难对遗传病的再现风险制定出一个标准。例如,一方面,Huntington舞蹈症是一种常染色体显性遗传病,按理论推测,患者子女的再现风险为50%。但它的发病年龄多在35岁以后,随着子女年龄的增长,再现风险也逐渐下降,通过建立年龄与再现风险的发病曲线,可以得到不同年龄个体的再现风险。另一方面,任何一种遗传病都有一个群体再现风险的基线(baseline),即任何一次妊娠所生子女的群体风险率有些是根据疾病的遗传方式决定的,有些是基于经验概率得出的(表1-3)。

表1-3 群体中某些“疾病”发生的风险率

(三)遗传病的群体负荷

这里所说的负荷是指遗传病在群体中的严重程度,通常用发生率来表示。发生率越高,群体中的遗传有害性越高,人类需要采取的对应措施越多,也可以说是负荷越大。表1-4所列是几类遗传病的群体发生率。

表1-4 遗传性疾病的群体发生率

(四)遗传病与医学伦理

医学伦理学的基本原理同样适用于医学遗传学,但遗传病有其自身的特征,即遗传性,因此对一些问题需要特别注意。

1.遗传病的产前诊断问题 包括:①产前诊断技术上的安全性;②产前诊断实施后对患病胎儿采取的医学措施的“合法性”、“合理性”、“可靠性”和“安全性”等。

2.遗传病的症状前诊断问题 涉及:①是否采取有效的医学措施使症状前患者免受“未来”疾病的困扰;②个人隐私问题。

3.基因诊断和基因治疗问题 包括:①基因诊断、基因治疗在技术上的安全性问题;②诊断及治疗措施的“合法性”、“合理性”和“有效性”等问题;③基因治疗措施对人类基因组的安全控制问题等。

宗教、伦理、道德、法律也都是遗传病临床实践中需要重视的问题。遗传病患者的基因组应属个人隐私,其中含有什么致病基因或易感基因,若用现代方法查出后结果被泄露出去,如果没有相应的法律加以保护,被检对象就可能因为检查结果泄密,致使其在就业、恋爱、婚姻、保险等方面受到歧视或不公正待遇。近年来,整体动物克隆技术的发展使得生物技术的伦理问题更趋复杂化。这些都需要生物医学界和法律界共同商讨、制定对策,并取得全社会的理解和支持。

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