脆性X染色体综合征
浏览次数:0 日期:2017.03.20
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脆性X染色体综合征
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脆性X染色体综合征导致患者智障( Fragile X Syndrome综合征),脆性X综合症是由于在人体内X染色体的形成过程中的突变所导致。在X染色体的一段DNA,由于遗传的关系有时会发生改变。一种为完全改变,另一种为DNA过度甲基化。如果这两种改变的程度较小,那么患者在临床表现方面可以没有特殊的症状或者只有轻微的症状。反之,如果这两种改变的程度较大,就可能出现如下所述的脆性X综合症的种种症状。
2 0世纪初一些学者注意到智力低下患者中男性多于女性。1943年Martin和Bell在一个家系两代人中发现11名男性患者和两名轻度智力低下的女性,认为该家系智力低下是与X连锁的,因此X连锁智力低下又称为Martin-Bell综合征。1969年Lubs首先在男性智力低下患者及其女性亲属中发现了长臂具有“随体和呈细丝状次缢痕”的X染色体。后来,Sortherland 证明细丝位位于X染色体长臂2区7带(Xq27)。它在低叶酸培养条件下表达,并提出了脆性部位(fragile site)的概念。现今人们把在Xq27处有脆性部位的X染色体称为脆性X染色体(fragile X,fra X),而它所导致的疾病称为脆性X染色体综合征。
在 Xq27 ~ Xq28 带之间的染色体呈细丝样,导致其相连的末端呈随体样结构。由于这一细丝样部位易发生断裂。故称脆性部位( fragile site )。将 Xq27 处有脆性部位的 X 染色体称为脆性 X 染色体 (fragile X chromosome), 简称 fra(x), 因此所导致的疾病称为脆性 X 染色体综合征( fragile X syndrome ) ( OMIM 309550 ) 。大量资料表明, fra(x) 的发生率约占 X 连锁智能发育不全的病人的 1/2 ~ 1/3 ,在一般男性群体中,其检出率为 1.8/1000 。其发生率仅次于先天愚型(唐氏综合征)。
其发生原因是由于脆性 X 智力低下基因( FMR1 ) 5' 非翻译区遗传不稳定的( CGG ) n 三核苷酸重复序列,( CGG ) n 在正常人中约为 8 ~ 50 拷贝,而在正常男性传递者和女性携带者增多到 52 ~ 200 拷贝,同时相邻的 CpG 岛未被甲基化,称为前突变 (premutation) 。前突变者无或只有轻微症状。女性携带者的 CGG 区不稳定,在向后代传递过程中拷贝数逐代递增 ( 即动态突变 ) ,以致在男性患者和脆性部位高表达的女性中, CGG 重复数目达到 200 ~ 1000 拷贝,相邻的 CpG 岛也被甲基化,称为全突变 (full mutation) 。几乎所有患者不表达或只有低表达的 FMR1 mRNA ,从而出现临床症状。这是动态突变的典型疾病之一。
另一种位于 Xq28 的 FMR2 基因的动态突变导致脆性 E 智力低下症,与该基因 5' 非编码区的 GCC 重复片段有关,正常重复数目为 7 ~35 ,前突变为 130 ~150 ,全突变为 230 ~750 。
【临床表现】
其典型的特征为中度到重度的智力障碍,巨睾丸( 50% 患者睾丸体积达 30 ~ 50ml ,正常值为 20ml )、大耳朵、语言障碍、智力低下,智商( IQ )为 0 ~ 50 。由于女性有两条 X 染色体,多为携带者,其中 2/3 智力正常, 1/3 有轻度智力低下。
【诊断与防治】
根据本病典型的临床症状可基本作出诊断。利用染色体核型分析,可对脆性 X 综合征进行确诊。脆性 X 染色体的检出率受培养基成分和时间的影响。去除培养基中的叶酸或添加诱变剂有利于检出。女性杂合子的检出率随年龄而降低。利用 Southern 杂交或扩增片段长度多态性 (AFLP) 检测方法可对脆性 X 综合征作出准确的基因诊断和产前基因诊断。 FMR1 基因编码蛋白的特异性抗体检测 FMRP 蛋白,也是脆性 X 综合征诊断的常用方法。
目前本病尚无有效疗法, 产前诊断 和选择性流产是本病预防的主要手段。
【遗传咨询】
本病属 X 连锁显性遗传病,也是常见的染色体病之一。家系分析时,与本病相关的非经典孟德尔遗传方式包括动态突变、基因组印迹和遗传早现,要特别注意本病前突变的传递方式。表型正常的男性传递者的前突变基因传递给女儿时,重复片段不变或减少,而无临床症状的前突变女性携带者在传递给下一代时,重复数目明显增加,后代可出现男性患者。通常前突变发生动态扩增为全突变的概率约 80 %,前突变的重复数目越多,女性配子减数分裂过程中动态扩增的可能性越大,即越容易产生全突变。这一规则在产前诊断和遗传咨询中非常重要。
例如一个男性前突变与正常女性所怀胎儿,如果是男胎,不会有患病风险;如果是女胎,则只能是前突变携带者,不会是全突变患者。如果该女性携带者将来与正常男性结婚后,他们所怀男胎则有可能出现全突变患者。假定前突变动态扩增为全突变的概率为 80 %,则有 1/2 × 80 %= 40 %的概率生育男性患胎,而只有 10 %的概率生育正常男胎。同理可推断,他们所怀女孩,有 40 %概率为全突变携带者, 10 %概率为完全正常女性。由于 X 染色体选择性失活,约 30 ~ 50 %的女性携带者也有临床症状。本病嵌合体 ( 即同时存在前突变和全突变者 ) 的男性出现智力低下的风险与全突变女性携带者相同。
一,DNA复制过程中新生的DNA链和模板链在重复区域发生错误配对儿(如下图)
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二,DNA双链断裂的重组修复有关。
三,DNA单链空缺修复有关。
四,其他原因。
另外需要说明的是脆性X染色体综合征只是近年来发现的众多与三核甘酸扩增有关的人类遗传病之中的一种。在人类所含有的可能十种三核甘酸重复序列中,其扩增可以导致人类遗传病的还有GAA/CTT,CTG/CAG等。
最新文献补充:http://www.tjog-online.com/article/S1028-4559(16)30246-7/fulltext
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5319728/
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