线粒体遗传还是y染色体遗传靠谱

近年来,随着医疗技术的发展和医药卫生条件的改善,人类的传染性疾病已经逐渐得到控制,而人类的遗传性疾病的发病率和病死率却有逐年增高的趋势,已成为威胁人类健康的一个重要因素。1976年,美国统计约有1 200万人患遗传病,因该病而死亡的人数比死于心脏病的人数多6.5倍;在住院的患者中,约有30%的儿科患者和10%的成年患者为遗传病患者。随着遗传学、分子生物学及临床医学的发展,越来越多的遗传病的致病基因被发现,这对明确遗传病的发生机制、研发遗传病的治疗方法起到了重要作用。了解遗传病的传播方式和发病机制,对于减少遗传病的发病率和提高中华民族乃至全人类的身体素质,都具有十分重要的意义。遗传病是因遗传物质的改变而引起的一类疾病,具有自身的发病特点,只有掌握其分类及遗传特点,才能有效防止或降低发病率,真正提高人类的健康水平。根据所涉及的遗传物质和传递规律,通常将遗传性疾病分为3类,即单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病,近来将线粒体病和体细胞遗传病也包括在内。

(一)单基因遗传病

单基因遗传病(single-gene disorders)是指由单个基因或一对等位基因发生突变所致的疾病。突变可以在常染色体上,也可发生在性染色体上。分别由显性基因和隐性基因突变所致。显性基因是指等位基因中(一对染色体上相同座位上的基因)只要其中之一发生了突变即可导致疾病的基因。隐性基因是指只有当一对等位基因同时发生了突变才能致病的基因。其传递方式是按孟德尔法则传至后代的,新突变所致的患者可无家族史。目前,已发现的单基因遗传病已经超过8 000种,尽管其中大多数的发病率都低于1/1 000,但受累人群却并不罕见。根据突变基因所在的位点和性状的不同,而分为下列不同类型。

1.常染色体显性遗传病 致病基因在常染色体上,一对等位基因中的一个发生突变,另一个正常(称“杂合状态”)情况下即可发病。致病基因是由双亲中患病的一方传递而来,也可以是生殖细胞发生突变而新产生。此种患者的子女发病的概率相同,均为50%。患者的异常性状表达程度可不尽相同。常见的常染色体显性遗传病有先天性软骨发育不良、马方综合征(Marfan syndrome)、多囊肾、结节性硬化、亨廷顿舞蹈症、家族性高胆固醇血症、神经纤维瘤病、肠息肉病等。遗传特点为连续遗传、无性别差异、家族性聚集性等。

2.常染色体隐性遗传病 致病基因在常染色体上,基因性状是隐性的,即只有纯合子(两条染色体上的一对等位基因均异常)时才显示病状。此种遗传病父母双方均为致病基因携带者,没有疾病,子代有1/4的概率患病,子女患病概率均等。近亲婚配者的子女发病增加。许多遗传代谢异常的疾病,属常染色体隐性遗传病。常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症,如糖原贮积症、脂质贮积症、黏多糖贮积症;合成酶的缺陷如血γ球蛋白缺乏症、白化病;苯丙酮尿症、肝豆状核变性(Wilson病)及半乳糖血症等,此外还有先天性聋哑、镰状细胞贫血、婴儿黑矇性白痴等。遗传特点为不连续遗传,多为散发,无性别差异。

3.X染色体显性遗传病 X连锁显性遗传病病种较少,致病基因在X染色体上,性状是显性的。这类病女性发病率高,这是由于女性有两条X染色体,获得这一显性致病基因的概率高,但病情较男性轻。男性患者病情重,他的全部女儿都将患病。女性患者如与正常男性婚配,她的女儿及儿子将分别有1/2的机会患病。遗传特点为连续遗传、交叉遗传、女性多于男性、男性患者的女儿均为患者,如家族性低磷酸血症佝偻病、遗传性肾炎等。

4.X染色体隐性遗传病 致病基因在X染色体上,性状是隐性的,女性大多只是携带者,这类女性携带者与正常男性婚配,子代中的男性有1/2机会患病,女性不发病,但有1/2的机会是携带者。男性患者与正常女性婚配,子代中男性正常,女性都是携带者。因此,X连锁隐性遗传在患病系中常表现为女性携带,男性患病。男性的致病基因只能随着X染色体传给女儿,不能传给儿子,称为交叉遗传。常见的疾病有血友病A、进行性假肥大性肌营养不良症(Duchenne肌营养不良)、红绿色盲等。遗传特点为不连续遗传、交叉遗传和男性多于女性。

5.Y染色体遗传病 Y连锁遗传病的特点是男性传递给儿子,女性不发病。因Y染色体上主要有男性决定因子方面的基因,其他基因很少,故Y连锁遗传病极少见,如外耳道多毛症。表现为限雄遗传、连续遗传的特点。

(二)多基因遗传病

多基因遗传病(polygenic disorders)由多对基因(2对或2对以上)与环境因素共同作用所致的疾病,每对基因作用较小,但有积累效应,发病时常受环境因素的影响,故也称多因子遗传。无显性和隐性之分,呈家族聚集趋势,但没有像单基因遗传病那样明确的家族传递现象。这类疾病中遗传因素所起的作用程度不同,按其程度大小以百分率(%)来表示,称为遗传度。环境因素影响越大,遗传度越低。常见的如唇裂、无脑儿、原发性高血压、非胰岛素依赖型糖尿病、躁狂抑郁症、类风湿关节炎及先天性心脏病等。因其有多基因遗传基础,并各自有其遗传度,要确定某一多基因病的遗传基础是比较困难的。目前已知的多基因遗传病超过100种,其发病率较高,一般高于1/1 000,属于常见病,人群中有15%~20%受累于该类疾病。

(三)染色体病

染色体病是指染色体数目的畸变(如单体型、三体型)或染色体结构的异常(如染色体片段的缺失、重复、重排等)所致的疾病。由于这类疾病累及的基因数目较多还有结构的异常,故症状通常很严重,累及多器官、多系统的畸变和功能改变,对个体的危害更大。

染色体病通常分为常染色体病和性染色体病两大类。常染色体病的共同临床特征为先天性智力低下,生长发育迟缓,伴有五官、四肢、内脏等方面的多发畸形。性染色体病的共同临床特征为性征发育不全或多发畸形,或伴有智力较差等。目前已发现的人类染色体病有500余种。在妊娠期前3个月自然流产胎儿中约有50%是由染色体异常所致;在新生儿中染色体异常的发生率是0.5%~1%。常见的常染色体病包括唐氏综合征、13三体综合征、18三体综合征等。常见的性染色体病有先天性睾丸发育不全、先天性性腺发育不全等。

目前,染色体病尚无有效的治疗手段,只能通过产前诊断、遗传咨询等预防措施,来指导控制染色体病患儿的出生。凡高龄孕妇、有反复自然流产史或有过染色体病患儿的孕妇均应进行产前诊断,确定胎儿是否有染色体异常。

(四)线粒体遗传病

除以上常见的3类遗传病外,线粒体遗传病也是较常见的一类遗传病。线粒体是动物细胞核外惟一的含有DNA的细胞器,是身体内细胞产生能量的地方。线粒体遗传病是由线粒体DNA基因突变造成的疾病。与细胞核内的DNA遗传不同,线粒体遗传病的致病基因伴随线粒体传递。由于受精卵形成时只有少量的精子细胞质参与,因而线粒体DNA绝大多数通过卵子传给后代,呈母系遗传。根据线粒体的病变部位不同,线粒体病可侵犯肌肉及中枢神经系统。除线粒体DNA的异常会导致线粒体病外,核染色体上遗传基因的改变也可能会影响线粒体的功能,造成线粒体相关的病变,此时会表现出常染色体的遗传方式。

(五)体细胞遗传病

体细胞遗传病是指体细胞中遗传物质发生突变所致的疾病。这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病等。由于该病是体细胞中遗传物质的改变,一般不向后代垂直传递,故在经典遗传病中,并不包括这一类疾病。

(刘晓宇)

思考题

1.什么是遗传病?遗传病的特点有哪些?

2.简述人类遗传病的分类。