第三节　染色体病

染色体病并非罕见，染色体病通常是散发的，出生婴儿染色体病发生率约为7‰。染色体病是由于整条染色体或染色体节段超过或少于二倍体数的个体，表现为种种先天性发育异常。包括染色体数目异常与染色体结构畸变。

一、染色体数目异常

(一)染色体数目异常及其产生原因

人类为二倍体生物，每一正常配子即正常精子或正常卵子的全部染色体，称为一个染色体组。正常人的配子的染色体组含有22条常染色体和1条X(或Y)染色体，即22+X或22+Y，称为单倍体。精、卵结合后形成的受精卵则含有两个染色体组，称二倍体。若人类体细胞的染色数目超出或少于二倍体数，如某一号染色体有一条或多条发生增减，或染色体组成倍性增加，即属数目异常。

1.整倍体

染色体数目整组地增加，即可形成整倍体。

2.三倍体

指体细胞中有三个染色体组。人类的全身性三倍体是致死性的，能活到出生的三倍体儿极为罕见，存活者都是二倍体/三倍体的嵌合体，但在流产胎儿中三倍体是较常见的类型。

在日内瓦会议综合的153例自发流产儿的分析资料中，三倍体有26例(17%)，四倍体8例(5%)。徐道觉总结的三个普查资料表明，在经过细胞遗传学分析的3194例自发流产中，有染色体畸变的为1341例，占流产儿的42%。其中三倍体占18.4%，四倍体占5%。一般认为三倍体儿易于流产的原因，是胎儿在胚胎发育的有丝分裂过程中，会形成三级纺锤体，因而造成染色体在细胞分裂中期、后期时的分布和分配紊乱，最终导致子细胞中染色体数目异常，从而严重干扰了胚胎的正常发育而导致自发流产。

3.三倍体形成的原因

双雄受精或双雌受精。

4.四倍体的形成原因

核内复制、核内有丝分裂。核内复制是指在一次细胞分裂时，染色体不是复制一次，而是复制两次。因此每个染色体形成4条染色体，称双倍染色体。这时，染色体两两平衡排列在一起。其后，经过正常的分裂中期、后期和末期后，形成的两个子细胞均为四倍体细胞。核内复制与四倍体的形成是肿瘤细胞较常见的异常特征之一。

核内有丝分裂是细胞在进行分裂时，染色体正常复制一次，但至分裂中期时，核膜仍未破裂、消失，也无纺锤丝形成和无后期、末期的胞质分裂，结果细胞内的染色体不是二倍体，而称为四倍体。

(二)非整倍体

如果体细胞中的染色体不是整数倍，而是比二倍体少一条(2n－1)或多1条(2n+1)甚至多、少几条染色体，这样的细胞或个体即称非整倍体，是临床上最常见的染色体异常。

1.亚二倍体

染色体数目少于二倍体数，缺失一条染色体的那对染色体将构成单体型。因为单体型个体的细胞中缺少1条染色体将造成基因组严重失衡，所以在常染色体单体型中，即使是最小的21、22号染色体单体的病例也难以存活。如Turner综合征:核型为45，X的女性性腺发育不全，是人类中单体型病例的最典型例证。发生率约1/2500女婴。绝大多数在胚胎期流产、死亡，极少数可以存活。幸存女性性腺不能发育，多数不能形成生殖细胞，外生殖器不发育和缺乏副性征;患者有身材矮小、蹼颈、肘外翻等畸形。

2.超二倍体

染色体数目多于二倍体，即同源染色体不是二条，而是三条、四条，故称超二倍体。多出一条染色体的便构成三体。这是人类中最常见的染色体畸变类型。临床上，在染色体病中，除第17号尚未有三体型的病例核型报道外，其余的常染色体均存在三体型，而且少数常染色体三体型病例可以存活至出生，甚至可活至成年。

人类增加1条额外的常染色体的危害性，显然比少了一条常染色体的单体型轻。但是，某些常染色体的增加，特别是较大的常染色体增加，将由于基因组的严重失衡而破坏或干扰胚胎的正常发育过程，故绝大多数的常染色体三体型核型，只见于早期流产的胚胎或自然流产的胎儿，少数常染色体三体型病例虽可存活，但多数寿命不长且有严重畸形。性染色体三体型病例与常染色体三体型相比，有较大的“耐受性”。可以存活，但会出现性腺发育、性征、体征或性格的改变。

(三)非整倍体形成机理

非整倍体形成机理为细胞分裂时染色体不分离或染色体丢失。

1.染色体不分离

在细胞分裂进入中、后期时，如果某一对同源染色体或两姐妹染色单体未分别向两极移动，却同时进入一个子细胞中，结果细胞形成的两个子细胞，一个将因子细胞的数目增多而形成超二倍体，一个细胞则由于染色体数目减少而形成亚二倍体，这一过程即称为染色体不分离。染色体不分离可发生于配子形成时的减数分裂过程中，称减数分裂不分离，这将形成异常配子，也可发生于受精卵的卵裂早期或在体细胞的有丝分裂过程中，称有丝分裂不分离。

2.染色体丢失

染色体丢失或遗失是细胞有丝分裂时，在分裂中期至后期的过程中，某一染色单体的着丝粒未与纺锤丝相连，不能牵引至细胞某一极和参与新细胞核的形成;或者某一染色单体向某一极移动时，由于某种原因引至行动迟缓，发生后期延迟，也不能参加新细胞核的形成，而滞留在细胞质中，最后分解、消失，结果该细胞即因丢失一条染色体而成为亚二倍体。

二、染色体结构畸变

导致染色体结构畸变的基础是染色体发生断裂及断裂后的重接。如果某条染色体在受射线等因素影响后发生了断裂，但随后在原位重接，将不引起遗传效应。如果染色体发生断裂后，未发生重接或未原位重接，这将引起各种染色体结构畸变，称染色体重排。发生了结构畸变的染色体即称重排染色体。临床上较常见的染色体结构畸变主要有缺失(末端缺失、中间缺失)、易位(相互易位、罗伯逊易位)、倒位(臂内倒位、臂间倒位)、环状染色体、等臂染色体、双着丝粒染色体。

三、染色体病的一般临床特征

染色体病患者一般均有先天性多发畸形，智力发育和生长发育迟缓，有的还有特异的皮肤纹理改变。具有染色体异常的胚胎，大部分将流产或死产。性染色体异常的患者，除有上述的一些特征外，还将出现内、外生殖器异常或畸形，例如，性腺发育不良，副性征不发育，外生殖器畸形(尿道下裂、阴蒂肥大)，男子女性型乳房等。下面以21三体综合征(先天愚型)为例。

21三体综合征(先天愚型)是人类最常见的一种染色体病。1966年英国医生Langdon Down首次对此病进行了临床描述，故称Down's综合征。1959年，法国Lejeune发现本病的病因是多了一条21号染色体，故称21三体综合征。

表2-1　21三体综合征的主要特征

根据患者的核型组成的不同可分为三种类型:

1.21三体型

约92.5%先天愚型患者属于此类型。核型:47，XX(或XY)，+21，即患者的第21号染色体不是二条，而是三条。单纯型21三体的产生原因是生殖细胞形成过程中，在减数分裂时第21号染色体发生不分离，结果形成染色体数目异常的精子(24，X或24，Y)或卵子(24，X)，与正常的卵(23，X)或精子(23，X或Y)受精后，即将产生47，+21的21三体的患儿，此型的发生率随母亲的年龄增高其发生率亦增高。

表2-2　母亲年龄与21三体综合征发生率的关系

2.嵌合型

约占先天愚型患者的2.5%，发生原因是正常的受精卵在胚胎发育早期的卵裂过程中，第21号染色体发生不分离的结果而形成46/47/45细胞系的嵌合体，但由于45，－21的细胞已被选择性淘汰，故患者的核型常为46/47，+21的嵌合型。

3.易位型

约5%的先天愚型患者属于此类型，其增多的第21号染色体不像21三体那样独立存在，而是易位到另一近端着丝粒染色体(第13，14，15，21，22号染色体)上，二者合成一条，故患者的总数为46条，称假二倍体，一般见于年纪较轻的父母。患者的易位染色体，如果是亲代传递的，通常是由外表正常的染色体平衡易位携带者母亲遗传来的。

案例2-1:从基因组可以知道到底是哪些成分和配方决定了人们的性格、智力和能力。

达尔文的表弟、优生学发明者高尔顿的智商达200，高尔顿在1869年的《天才的遗传》中发表了他的调查:他挑出了977个名人，是所谓“4000人中才出一个”的英才，这些人的332个亲属和223个亲戚都有着“类似名望或地位”，而977个随机抽样的普通人总共只有一个名人亲属和3个名人亲戚。心理学家哥达德曾经调查一个下层美国家庭的后裔共480人，其中有143个弱智、36个私生子、33个妓女、8个老鸨、3个重犯，其余还有酗酒者、癫痫病人以及各种不体面的人若干。

环境决定论中特别极端的是行为主义。巴甫洛夫的训狗实验激励了美国的行为主义心理学家，华生说:如果给他12个身体正常的婴儿和完全自由的教育，那么他可以把他们随便培养成“医生、律师、艺术家、商人或者乞丐和强盗”。

1957年语言学家乔姆斯基发现至少语法能力是先天的，证据是儿童所听过的，也就是“学到的”句子非常有限，却能够自己编造出许多花样无穷多的句子，而且是合乎语法的或者是逻辑上有道理的。它所证明的是人类普遍具有的某些能力是先天的，并不是仅仅某些人具有的超群的先天能力。

黑人的平均智商是87而远低于白人的103，和20世纪30年代的调查结果一样。美国生物学家爱里克·兰德说，基因组相当于化学中的元素周期表，从基因组可以知道到底是哪些因素决定了人们的性格、智力和能力。人的先天配方决定了人的几乎一切未来可能性，包括会得什么病和在什么年龄得病，是否能够有成就还是一生白白辛劳，是不是性格招人喜欢还是招人讨厌，后天努力假如不是尽付东流的话，其成效也是事倍功半的。

人的生命来自父母，不但相貌与父母相似，而且继承父母及上几代的遗传基因。从生物学的角度看，一个人聪明、健康、少病、长寿，应是体质优良的表现。反之，孱弱、愚钝、多病、短命，则应是体质低劣的表现。后天的体育锻炼、饮食营养、文化教育固然十分重要，但遗传和先天的因素也起着重要作用，有时甚至起着决定性的作用。