医学遗传学

胡启平 等

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 学时分配与目的要求
    • 1.2 第一节  医学遗传学的任务和范畴
    • 1.3 第二节  医学遗传学发展简史
    • 1.4 第三节 人类基因组
    • 1.5 第四节  遗传学病概述
    • 1.6 第五节 医学遗传学的发展方向(自学)
    • 1.7 章节测验
  • 2 第一章 基于疾病的遗传学数据分析(自学)
  • 3 第二章  基因突变与遗传多态性
    • 3.1 学时分配与目的要求
    • 3.2 第一节  基因突变的本质及其特性
    • 3.3 第二节  基因突变的诱发因素
    • 3.4 第三节  基因突变的形式
    • 3.5 第四节 DNA损伤的修复(自学)
    • 3.6 第五节 遗传多态性(自学)
    • 3.7 章节测验
  • 4 第三章 基因突变的细胞分子生物学效应(自学)
  • 5 第三章  染色体与减数分裂
    • 5.1 学时分配与目的要求
    • 5.2 第一节  染色质与染色体
    • 5.3 第二节  人类染色体
    • 5.4 章节测验
  • 6 第四章  染色体畸变与染色体病
    • 6.1 学时分配与目的要求
    • 6.2 第一节  染色体畸变
    • 6.3 第二节  染色体病
    • 6.4 章节测验
  • 7 第五章  孟德尔遗传与单基因遗传病
    • 7.1 学时分配与目的要求
    • 7.2 第一节  单基因遗传的基本定律及概念
    • 7.3 第二节  单基因病的基本遗传方式
    • 7.4 第三节  两种及两种以上单基因病的伴随遗传(自学)
    • 7.5 第四节  影响单基因遗传病分析的因素
    • 7.6 章节测验
  • 8 第六章  多基因遗传和多基因遗传病
    • 8.1 学时分配与目的要求
    • 8.2 第一节  多基因遗传的特点
    • 8.3 第二节  疾病的多基因遗传
    • 8.4 第三节  常见多基因病(见前述)
    • 8.5 章节测验
  • 9 第七章  线粒体遗传与线粒体遗传病(54学时要求,其余自学)
    • 9.1 学时分配与目的要求
    • 9.2 第一节 线粒体基因组
    • 9.3 第二节 线粒体基因组的遗传特征
    • 9.4 第三节 线粒体基因组突变与疾病
    • 9.5 第四节 核DNA编码的线粒体遗传病
    • 9.6 第五节 线粒体遗传病的治疗
    • 9.7 章节测验
  • 10 第八章  群体遗传
    • 10.1 学时分配与目的要求
    • 10.2 第一节 基本概念
    • 10.3 第二节  群体的遗传平衡
    • 10.4 第三节  影响遗传平衡的因素
    • 10.5 第四节  遗传负荷
    • 10.6 第五节  群体中的遗传多态现象
    • 10.7 章节测验
  • 11 第九章  分子病与先天性代谢缺陷病
    • 11.1 学时分配与目的要求
    • 11.2 第一节  分子病
    • 11.3 章节测验
  • 12 第十章  肿瘤遗传学
  • 13 第十一章  药物遗传学(54学时,其余自学)
    • 13.1 学时分配与目的要求
    • 13.2 第一节  药物反应的遗传基础
    • 13.3 第二节  药物代谢的遗传变异
    • 13.4 第三节  药物基因组学
    • 13.5 章节测验
  • 14 第十二章  免疫遗传学(自学)
  • 15 第十三章  发育遗传学与出生缺陷(自学)
  • 16 第十四章  表观遗传学(自学)
  • 17 第十五~十七章  遗传病的诊断、治疗与预防
    • 17.1 学时分配与目的要求
    • 17.2 第十五章  遗传病的诊断
      • 17.2.1 章节测验
    • 17.3 第十六章  遗传病的治疗
      • 17.3.1 章节测验
    • 17.4 第十七章  遗传病的预防
      • 17.4.1 章节测验
  • 18 实验一  人类染色体的观察
    • 18.1 学时分配与目的要求
    • 18.2 内容与步骤
    • 18.3 结果与报告
    • 18.4 思考与讨论
  • 19 实验二  人类染色体G带核型分析
    • 19.1 学时分配与目的要求
    • 19.2 内容与步骤
    • 19.3 结果与报告
    • 19.4 思考与讨论
  • 20 实验三  微核实验
    • 20.1 学时分配与目的要求
    • 20.2 内容与步骤
    • 20.3 结果与报告
    • 20.4 思考与讨论
  • 21 实验四  人外周血淋巴细胞培养及染色体标本制备(54学时,其余自学)
    • 21.1 学时分配与目的要求
    • 21.2 内容与步骤
    • 21.3 结果与报告
    • 21.4 思考与讨论
  • 22 实验五  人类染色体G显带技术及观察(54学时,其余自学)
    • 22.1 学时分配与目的要求
    • 22.2 内容与步骤
    • 22.3 结果与报告
    • 22.4 思考与讨论
第二节  药物代谢的遗传变异


一、异烟肼(isoniazid)慢灭活


(一)异烟肼代谢的遗传变异

1、NAT2野生型(R)为NAT2*4,有9种最为常见的突变等位基因。

2、突变等位基因(r)多数造成1~3个氨基酸的错义突变,最终使NAT2的酶活性下降。

3、乙酰化代谢表型

(1)快(EM):NAT2*4纯合子(RR)或小部分杂合子(Rr),

(2)中(IM):杂合子(Rr),

(3)慢(PM):各种突变等位基因的组合(rr) 。

4、异烟肼快、慢代谢者的发生率有很大的种族差异

(1)白种人的EM型者占30%~50%

(2)中国人为70%~80%

(3)加拿大爱斯基摩人则可高达95%以上

5、通过查明快、慢乙酰化表型的分布率,有助于对经乙酰化代谢的药物的治疗效应或毒性作用进行控制

 (二)异烟肼代谢的遗传变异效应

1、EM型患者

(1)药物半衰期短(0.75~1.8h),体内异烟肼迅速被生物转化并排出体外,故每周服药1~2次,EM疗效较差;

(2)乙酰化异烟肼在肝中可水解为异烟酸和乙酰肼,后者对肝有毒性作用。

2、PM型患者

(1)药物半衰期长(2~4.5h),反复给药后容易引起蓄积中毒,发生周围神经炎(异烟肼与Vit B6反应使之失活,从而导致体内Vit B6缺乏性神经损害)。

(2)服异烟肼需同时服用Vit B6可消除此副作用。

 

二、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症

 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 ( glucose-6-phosphate dehydrogenease ,G6PD ) 缺乏是一种临床表现为溶血性贫血的遗传病,平时一般没有症状,但是在吃蚕豆,或者服用伯氨喹啉类药物后出现血红蛋白尿、黄疸、贫血等急性溶血反应。

(1)G6PD缺乏症分布极广,全球约有4 亿人受累

(2)我国G6PD缺乏症发生率为4 %~15 %,呈“南高北低”的分布趋势

(3)高发区集中在北纬30°以南地区,尤以云南、海南、广东、广西、福建等省为最。

 

(一)G6PD缺乏症的遗传基础

1、G6PD定位于Xq28,全长20114bp ,含13个exon、12个intron。

2、400多种生化变异型,150多种基因突变型

    • 点突变引起的单个氨基酸置换

3、种族特异性:中国发现20多种基因突变型,最常见、仅在华人中存在的:

(1)G6PD-Canton(广东):G13884T,酶活性减少60%

(2)G6PD-kaiping(开平):G13896A,酶活性减少98%

(3)G6PD-Gaohe(高鹤):A95G,酶活性减少90%以上

4、G6PD分子结构

有活性的G6PD以二聚体或四聚体形式存在,解聚后各亚基则失去蛋白酶活性。

 (二)G6PD缺乏症的遗传变异效应

1、呈X连锁不完全显性遗传

(1)男性及纯合子女性均表现为G6PD显著缺乏。

(2)女性杂合子是G6PD缺乏红细胞和正常红细胞的嵌合体。

2、G6PD生化变异型分成5类

①酶活性严重缺乏(<10%),伴有CNSHA;

②酶活性严重缺乏(<10%),间断溶血;

③酶活性轻中度缺乏(10%~60%),常因感染/药物诱发溶血;

④酶活性正常(>60%);

⑤酶活性高于正常(>200%)。

3、红细胞只使用其G6PD活性总量的2%,多数患者通常无临床症状。我国多为第②、③类,一般无溶血现象。

4、基因突变引起G6PD活性改变机制

(1)错义突变导致酶活性中心的改变而影响G6PD活性。

(2)错义突变影响二聚体的形成。

(3)错义突变影响G6PD空间结构形成及维持

5、G6PD对维持红细胞抗氧化功能的作用

6、产生溶血的机理

   红细胞变形性降低,不易通过脾(或者肝)窦,而遭到破坏,引起血管内、或者血管外溶血。

 

7、G6PD缺乏症患者禁用的药物


 

三、恶性高热(MH)

 一种使用氟烷或琥珀酰胆碱(司可林)等麻醉药时诱发的骨骼肌异常高代谢状态的AR遗传病,其典型表现为:高热、呼吸急促、CO2排出增多、酸中毒、肌肉强直及横纹肌溶解等,病情发展迅速,不及时处理常危及生命。

(1)普通人群MH发病率为1:(5000~100000),MH易感者(MHS)发病率达1:(2000~3000);

(2)各年龄段患者都可发病,男性发病率约为女性的2倍。

(3)MH发病具有明显的种族差异,中国大陆自1978年1月至2008年12月仅报道200余例MH。

(一)MH的遗传基础

1、1型兰尼碱受体(RYR1)

(1)突变所致约25%MHS。

(2)终末池同型四聚体Ca2+通道蛋白,已发现的突变中约有30种与MH相关,多为错义突变。

2、L型电压门控钙通道α1S亚单位 (CACNL1S)

横小管系统电压门控Ca2+通道,前发现有3个CACNL1S的错义突变。

3、RYR1和CACNL1S在骨骼肌兴奋-收缩偶联的Ca2+信号传递中起重要作用。

( 二)MH的遗传变异效应

1、CACNL1S基因突变使CACNL1S异常而干扰了去极化信号传递给SR中RYR1;

2、RYR1基因突变导致了骨骼肌RYR1异常,受到司可林等刺激后持续开放,SR中Ca2+大量外流至肌浆, Ca2+浓度急剧升高导致

(1)肌肉强直

(2)ATP和氧消耗过高,CO2及产热增加

(3)ATP枯竭,使细胞完整性缺失,电解质、肌酸激酶、肌红蛋白泄漏

(4)心脏等多器官衰竭而死亡