体细胞染色体变异是遗传病吗

第二节　遗传病概述

一、遗传病的概念及其特征

（一）遗传病的概念

遗传性疾病简称遗传病（genetic disease），是指遗传物质的改变所导致的疾病。细胞中的遗传物质主要存在于细胞核，少数遗传物质存在于细胞质中的线粒体。遗传因素可以是生殖细胞或受精卵内遗传物质的结构和功能的改变，也可以是体细胞内遗传物质结构和功能的改变。

（二）遗传病的特征

1.遗传性　遗传性是遗传病不同于其他疾病的主要依据，是遗传病的根本属性。细胞内遗传物质的改变方式主要有基因突变和染色体畸变两大类。遗传物质的改变可以发生在生殖细胞或受精卵内，形成基因病和染色体病，也可以发生在体细胞内，形成体细胞遗传病，如肿瘤。线粒体内基因的突变也被认为是细胞内遗传物质的改变，可形成线粒体遗传病。

2.垂直性　在遗传病中，生殖细胞或受精卵的遗传物质发生的改变可以传给下代，具有垂直传递的特征。因此，遗传病传递的并非是现成的疾病，而是遗传病的发病基础——遗传物质发生了改变，但不是每个遗传病的家系中都可观察到垂直传递的现象，因为有的患者是首次突变产生的病例，是家系中的首例，有些遗传病特别是染色体异常的患者，由于活不到生育年龄或不育，以致观察不到垂直传递的现象，还有些类型的遗传病在家系中表现为散发病例。在体细胞遗传物质突变的基础上造成的体细胞遗传病，一般并不在上、下代之间垂直传递。

3.终身性　虽然经过治疗可以改变疾病的表现型或改善症状，但修复或纠正患者机体细胞中发生突变的遗传物质从而根治遗传病目前还不能做到，因此终身难以治愈遗传病，但积极的防治有可能防止发病或改善临床症状。

4.先天性　临床上一般将婴儿出生时就表现出来的疾病称为先天性疾病。大多数遗传病具有先天性的特征，说明遗传病的致病基因或染色体异常在出生前即已表达，如多指、唇裂、脊柱裂、白化病及先天愚型等，但不是所有的遗传病都是先天性的，有不少遗传病出生时毫无症状，要到一定年龄才发病，如肌营养不良症一般在儿童期发病，亨丁顿舞蹈症一般发病于25～45岁，痛风好发于30～35岁。反过来理解，先天性疾病也不一定都是遗传病，如：胎儿在子宫内感染天花病毒造成出生时脸上有瘢痕；母亲怀孕早期感染风疹病毒致使胎儿患有先天性心脏病或先天性白内障；20世纪50年代孕妇服用“反应停”（一种安眠药，有镇静、安眠的作用，可减轻妊娠期呕吐症状），可使新生儿四肢发育畸形，称为“海豚畸形”，即短肢畸形，甚至四肢缺失。“反应停”为德国生产，畅销一时，结果凡是使用了“反应停”的各国都发生了“海豚畸形”，这给当时受难国家以巨大的震动，在禁用“反应停”后就未再发现“海豚畸形”。这是一种化学致畸现象，虽然是先天性的，但不是遗传病。

5.家族性　家族性疾病是指表现出家族聚集现象的疾病，即在一个家庭中不止一个成员罹患同种疾病，表现为亲代和子代中或子代同胞中多个成员有同一种疾病。遗传病由于共同的致病基因继承而往往表现有发病的家族聚集性，如上述的亨丁顿舞蹈症（Huntington’s disease）常表现为在亲代与子代间代代相传，很多显性遗传病的家族聚集现象十分明显，但不是所有的遗传病都表现为家族性，一些常染色体隐性遗传病（如白化病）就看不到家族聚集现象，而常常是散发的。反过来理解，尽管大多数的遗传病表现有家族性，但家族性疾病并非都是遗传病，如夜盲症是由于饮食中长期缺乏维生素A引起的。如果同一家庭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由共同环境条件的影响而形成的，并不是出自遗传因素。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。

二、疾病发生中的遗传因素与环境因素

各种生物体包括人体在内，都以其独特的代谢方式在特定的环境中生活。生物各种性状的表现，都是生物体内的遗传物质（内因）和生长发育过程中的环境条件（外因）相互作用的结果。所谓健康，即是受人体遗传结构控制的代谢方式与人体的周围环境保持平衡。遗传结构的缺陷或周围环境的显著改变，都能打破这种平衡，这就意味着疾病。在不同疾病的病因中，遗传因素和环境因素所占比重各有不同。

根据疾病发生中遗传因素和环境因素所起作用的大小，可以把疾病分为如下几类。

（1）遗传因素在发病中起决定性作用，而环境因素几乎没有影响。这些疾病是传统意义上典型的遗传性疾病，如由突变基因引起的成骨发育不全症、白化病等和由染色体畸变引起的21三体综合征、猫叫综合征等，这些疾病只发生于有异常基因或有异常染色体数目或结构的个体。

（2）遗传因素在发病中起主要作用，但疾病的发生必须由一些环境因素诱发而引起。有一些异常遗传结构虽然改变了个体的代谢，但在一般生活条件下仍可为个体所耐受，只有在接触特殊环境条件时才发病，如：葡萄糖－6－磷酸脱氢酶缺乏者，在食用蚕豆或服用伯氨喹啉等药物后会发生溶血危象；苯丙酮尿症患者在食入苯丙氨酸量多的食物后才诱发此病。据报道，环境因素只起20%的作用。

（3）遗传因素和环境因素在疾病发生中共同发挥作用，但作用大小不同。许多常见病，如先天性心脏病、糖尿病、肿瘤、精神分裂症、消化性溃疡等，具有一定的遗传因素，家族发病率高于一般人群发病率，但其发病都以一定的环境条件为其诱因，遗传因素在不同疾病中所起作用的程度各异。

（4）环境因素起决定作用，而发病与遗传因素无关，如外伤、中毒、营养性疾病、某些烈性传染病等。

事实上，个体的发育取决于遗传因素和环境因素的相互作用。整个发育过程一直受基因的表达调控，所以人类疾病在一定程度上都具有遗传性。即使是传染性疾病，虽有明确的特异外源性病原体，但现在已知宿主的防御因子是由遗传因素决定的，这对传染的易感性和传染源的免疫应答均起重要作用，这说明即使是外源性疾病，遗传因素也起着关键作用，例如：控制脊髓灰质炎病毒敏感性的基因位于人类19号染色体上；有白细胞抗原HLA－Bs的人，由于其6号染色体上有相应的基因，这样的人易患慢性活动性肝炎。正如1980年诺贝尔奖获得者，美国著名分子遗传学家贝纳塞拉夫所说：“几乎所有的疾病都与遗传有关”。

三、遗传病的分类

根据遗传物质的改变方式的不同，可将遗传病分为以下5类（表1－3）。

表1－3　遗传病的分类

1.单基因遗传病（single gene disease）　单基因遗传病是指由单个基因突变所引起的疾病，呈孟德尔式遗传。根据致病基因是位于常染色体上还是X染色体或Y染色体上，是显性还是隐性，单基因遗传病又可分为以下几类：①常染色体显性遗传病；②常染色体隐性遗传病；③X连锁显性遗传病；④X连锁隐性遗传病；⑤Y连锁遗传病。目前，已认识的单基因遗传病达6 500种以上。单基因遗传病的发病率低于1/1 000，人群中有4%～5%的人受累于单基因遗传病。

2.多基因遗传病（polygenic disease）　多基因遗传病是指由多对微效基因（minor gene）和环境因素双重影响所引起的一类疾病，由于其病因复杂，又称为复杂性疾病（complex disease）。这类疾病都是一些常见病和高发病，它们的发病率一般高于1/1 000。多基因遗传病有家族聚集现象，但没有单基因遗传病那样明确的家系传递格局。

3.染色体病（chromosome disease）　染色体病是指由于染色体的数目或结构异常而引起的一类疾病。由于染色体畸变往往涉及多个基因，所以常表现出复杂的临床综合征。除部分特殊的染色体结构畸变外，染色体病一般不在家系中传递。目前已知的染色体病有400多种。新生儿中染色体病的发生率约为0.7%，在妊娠头3个月的自发流产中，染色体畸变占一半以上。

4.线粒体遗传病（mitochondrial genetic disease）　线粒体遗传病是指由于线粒体内的DNA突变所引起的疾病。线粒体中所含的DNA是独立于细胞核染色体外的遗传物质，称为线粒体基因组。由于在精子和卵子受精形成受精卵时，只有极其少量的精子细胞质参与，故线粒体的突变基因在绝大多数的情况下由卵子传递给后代，呈现为母系遗传。已知人类有的神经系统疾病和神经肌肉疾病与线粒体DNA突变有关。

知识链接

母系遗传

母系遗传是指遗传性疾病是从母亲那里，而不是从父亲那里遗传给孩子的。为什么会存在这种遗传现象呢？这要从线粒体说起。在线粒体中有着它自己的一套遗传物质，称为线粒体DNA，这些DNA独立于细胞核中的核DNA，可以自我复制，并向后代遗传。在受精卵的细胞核中，有父亲和母亲的细胞核DNA，而在受精卵的细胞质中，却只有来自母亲的线粒体DNA。母系遗传的特点：①母亲将线粒体DNA（称为mtDNA）中的病变传递给儿子或女儿，而父亲的线粒体DNA的病变则不会传递给儿子或女儿；②只有女儿才能将其mtDNA的病变继续传递给下一代，而儿子虽然带有病变的mtDNA，但不会传递给下一代。

5.体细胞遗传病（somatic cell genetic disease）　体细胞内遗传物质改变所产生的疾病称为体细胞遗传病。这类遗传病一般不向后代传递，但随着细胞分裂增殖，可产生具有同样遗传物质改变的子细胞，如各种肿瘤的发病都涉及特定组织细胞中的染色体或癌基因、抑癌基因的变化，故肿瘤属于体细胞遗传病。