常染色体隐性遗传病

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常染色体隐性遗传病是由于位于常染色体上的隐性致病基因控制的疾病,只有含有隐性纯合子的个体才发病。由于致病基因为隐性,则杂合子以及显性纯合子的个体均表现为正常。如糖原沉积病I型,患者由于体内缺少葡萄糖-6-磷酸酶,因此糖原不能分解为6-磷酸葡萄糖而造成糖原沉积,只有基因型为gg的个体,才表现为致病。当一对夫妇均为携带者时(即基因型为Gg),其后代中有1/4的几率出现患病者。后代中正常个体与患者的比例为3∶1。

目录

常染色体隐性遗传病的病因

致病原因

常染色体隐性遗传病(autosoml recessive inheritabledisease)是由位于常染色体上的隐性致病基因引起的,其特点是:

①患者是致病基因的纯合体,其父母不一定发病,但都是致病基因的携带者(杂合体)。

②患者的兄弟姐妹中,约有1/4的人患病,男女发病的机会均等。

③家族中不出现连续几代遗传,患者的双亲、远祖及旁系亲属中一般无同样的病人。

近亲结婚时,子代发病率明显升高。

通俗的来讲,人体中每个细胞核中的常染色体有22对,每对染色体DNA上有无数的基因片段。每个基因片段由两个基因组成。基因分为显性基因和隐性基因。当一对基因都是显性基因或者一对基因中一个是显性基因一个是隐性基因,那么表现出来的就是显性性状;而一对基因都是隐性基因,表现出来的就是隐性性状。而一般的遗传病都是隐性性状,所以遗传病就是常染色体的阴性形状表现出来的是遗传病。

常染色体隐性遗传病的症状

子代有1/4的概率患病,子女患病概率均等。许多遗传代谢异常疾病,属常染色体隐性遗传病。按照“一个基因、一个酶”(one gene one enzyme)或“一个顺反子、一个肽”(one cistron one polypeptide)的概念,这些遗传代谢病的酶或蛋白分子的异常,来自各自编码基因的异常。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、粘多糖贮积症;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。

常染色体隐性遗传病的诊断

常染色体隐性遗传病的检查化验

(一)系谱分析是遗传病诊断的基础

系谱是用以表明某种疾病在患者家族各成员中发病情况的图解。临床遗传工作者不仅要绘制系谱,熟悉系谱中常用的符号,而且还应掌握根据系谱特点来判断其遗传方式的基本技能。一个完整、清楚的系谱不仅有利于确定患者所患疾病是否为遗传病,而且还可以依次判断此病属于哪种遗传方式,区分某些表型相似的遗传病,以及同一种遗传病的不同类型。此外,还可以为此家庭保留一份遗传病的宝贵资料。为了达到上述目的,必须尽可能地从患者及其家属中获得完整、详细、准确、可靠的资料,以便所绘系谱能准确反映出家系的发病特点。所以做好家系中系谱分析是诊断遗传病的基础。

(二)染色体检查(核型分析)的适应症

核型分析是确定染色体病的重要方法。目前采用的染色体显带技术不仅能准确诊断染色体数目异常(单体型三体型和多体型)综合症,而且通过显带,特别是高分辨显带技术,可以对各种结构异常,包括微畸变综合症作出准确诊断。

进行染色体检查时必须掌握适应症,才能达到较高的检出率。一般下列情况之一者,应考虑进行染色体检查:

1.有明显的生长、发育异常和多发畸形智力低下皮肤纹理异常者;

2.可疑为先天愚型的个体及其双亲;

3.原因不明的智力低下者;

4.家庭中有多个相似的多发畸形的个体;

5.原发性闭经不孕的女性;

6.男性不育无精子症的个体;

7.有反复流产死胎史的夫妇。

(三)性染色质检查的意义

具有两条X染色体的正常女性,在间期细胞(如口腔粘膜上皮细胞绒毛细胞、羊水脱落细胞)中,有一条X染色体参加日常的代谢活动;另一条X染色体失活,浓缩形成一个直径为l mm的小体,即称性染色质或称X染色质。将这些间质细胞制片染色后,即可在许多间期核中看到这种浓染的x染色质。如果一位只有一条x染色体的性畸形患者,如Turner综合症(45.x)患者,则问期核中没有x染色质。而x三体女患者(47.XXX)则有两个x染色质,正常男性(46.XY)只有一条x染色体,所以也没有X染色质,但外表男性的先天性睾丸发育不全的患者(47.XXY),却有一个染色质。

正常男性的间期核中虽没有X染色质,但在男性的间期细胞核中,其X染色体的长臂部分的异染色区,可被荧光染料(盐酸喹叮因)特异性着色,而显示出一个代表Y染色体存在的强荧光亮点,即Y染色质。正常女性没有Y染色质,而47.XYY的性畸形患者却有两个Y染色质。

所以,检查间质期细胞核中有无X染色质或Y染色质,不仅可以鉴定性别(包括产前诊断),而且还可根据其x染色质或x染色质的数目,对性染色体数目异常所致的性畸形患者作出诊断。由于x染色质和Y染色质标本制作和检查技术较染色体检查简便,所以,它是对性畸形患者进行染色体检查前的快速诊断方法。

(四)代谢水平的诊断

根据代谢过程发生紊乱以后,其中间产物、底物、最终产物以及次一次生物化学代谢产物就会发生质和量的变化规律,可检测这些代谢产物的质和量的异常情况以作诊断。例如对苯丙酮尿症患者,可根据其血中苯丙氨酸浓度增高和尿液中含有苯丙酮酸而作出诊断。

(五)酶和蛋白质水平的诊断

酶和蛋白质是基因的产物。基因突变引起的基因病,主要是特定的酶和蛋白质的质和量变异的结果。所以目前对蛋白质和酶的定法、定量分析是确诊某些单基因病的主要方法,随着生化技术的改进,不仅可以对酶活性增减或蛋白质含量的变化直接测定,而且还可以对酶和蛋白质的变型作出鉴别诊断。

(六)基因水平诊断

基因诊断是近年来发展迅速的一种新的诊断技术,现已应用于临床,特别是在产前诊断方面发挥着巨大作用。近年来得到迅速发展的重组DNA技术,由于对异常基因的结构进行直接分析或对限制性片段长度多态连锁的基因缺陷进行分析,就使得在不知道发病机理、不知道致病基因产物是什么的情况下,可通过直接检查基因(DNA)的结构,而作出产前或发病前的早期诊断。基因诊断的另一优点是取材不受细胞类型的限制,不论是淋巴细胞、羊水脱落细胞还是绒毛细胞,只要取到一小部分组织或胚胎细胞后,提取DNA进行结构分析即可作出诊断,而且对各种遗传病的检测方法一致,便于实际应用。现在已有10多种严重遗传病可用基因诊断技术作出产前诊断。

常染色体隐性遗传病的鉴别诊断

常染色体隐性遗传病(autosoml recessive inheritabledisease)是由位于常染色体上的隐性致病基因引起的,其特点是:

①患者是致病基因的纯合体,其父母不一定发病,但都是致病基因的携带者(杂合体)。

②患者的兄弟姐妹中,约有1/4的人患病,男女发病的机会均等。

③家族中不出现连续几代遗传,患者的双亲、远祖及旁系亲属中一般无同样的病人。

近亲结婚时,子代发病率明显升高。

通俗的来讲,人体中每个细胞核中的常染色体有22对,每对染色体DNA上有无数的基因片段。每个基因片段由两个基因组成。基因分为显性基因和隐性基因。当一对基因都是显性基因或者一对基因中一个是显性基因一个是隐性基因,那么表现出来的就是显性性状;而一对基因都是隐性基因,表现出来的就是隐性性状。而一般的遗传病都是隐性性状,所以遗传病就是常染色体的阴性形状表现出来的是遗传病。

常染色体显性遗传病(autosomal dominant inheritabledisease)是位于常染色体上的显性致病基因引起的,因而有如下特点:

①只要体内有一个致病基因存在,就会发病。双亲之一是患者,就会遗传给他们的子女,子女中半数可能发病。若双亲都是患者,其子女有3/4的可能发病(双亲均为杂合体,子代中纯合体患病占1/4,杂合体患病占1/2,纯合体正常占1/4,设致病基因为A,则Aa*Aa=1/4AA(纯合患病)+2/4Aa(杂合患病)+1/4aa(正常)),若患者为致病基因的纯合体,子女全部发病。

②此病与性别无关,男女发病的机会均等。

③在一个患者的家族中,可以连续几代出现此病患者。但有时因内外环境的改变,致病基因的作用不一定表现(外显不全),一些本应发病的患者可以成为表型正常的致病基因携带者,而他们的子女仍有1/2的可能发病,出现隔代遗传

④无病的子女与正常人结婚,其后代一般不再有此病。

常染色体隐性遗传病的并发症

常见病症种类

(一)苯丙酮尿症(phenykelonuria)

这种先天性代谢病是由于致病基因使人体肝脏内不能形成苯丙氨酸羟化酶(PAH),该酶能促使苯丙氨酸转化为酪氨酸,由于它的缺乏,导致苯丙氨酸的转化受阻,造成人体血液和其他组织中苯丙氨酸的积累。过量的苯丙氨酸和它的衍生物——苯丙酮酸就由尿中排出,所以称之为苯丙酮尿症。苯丙酮酸及其代谢产物如在脑中大量积累,会使脑组织的生化代谢紊乱,阻碍大脑生长发育,造成智力低下,即是引起该症患者痴呆的原因。另外,过量的苯丙氨酸及其代谢产物可能会抑制酪氨酸向黑色素的转化,故患者往往伴有肤色和发色较淡的性状表现。控制苯丙氨酸羟化酶的基因定位于12q22~12q24.2。

(二)黑尿症(alkaplonuria)

人体内酪氨酸的另一条重要代谢途径是转化成乙酰乙酸,后者再进一步分解成二氧化碳和水,使得尿液中无尿黑酸存在。但是,当由于基因缺陷造成尿黑酸氧化酶缺乏时,尿黑酸因不能被氧化分解而从尿中排出。尿黑酸本身并无颜色,但在空气中放置一段时间会变为黑色,于是尿液也随之变黑。在碱性条件下能促使尿黑酸更进一步变黑,所以这类患儿的尿布用肥皂洗,就越洗越黑。不过,黑尿症是一种常染色体隐性遗传的良性病症,一般对患者危害不大,但有时也可使其软骨关节等部位产生色素沉积,严重时会造成关节炎

(三)白化病(albinism)

在正常人体内,酪氨酸还有一条重要代谢途径,就是在酪氨酸酶的参与下,形成黑色素。黑色素使人的毛发呈现出黑

色,长期从事野外劳动的人,其皮肤也会变得黝黑,这是因为在阳光的照射下,加速了黑色素的形成,使皮肤细胞中有较多的黑色素沉着所致。黑色素的增加可以防止太阳紫外线对人体的照射,有一定的保护作用。但是,如果控制酪氨酸合成酶的基因发生了隐性突变或从双亲那里得到的是两个隐性基因,这种人就不能合成酪氨酸酶,从而导致体内黑色素的形成受阻,缺乏黑色素的结果,使人体全身发白,就连头发眉毛也是白的,这就是通常说的白化病,俗称“羊白头”。白化病患者的其他方面都正常,不像苯丙酮尿症那样会影响人的智力发育。这种人的唯一缺陷是怕日光的曝晒,尤其是眼睛特别畏光,平常见到的白化病人几乎都眯着眼睛,特别严重的还可因光线刺激过强而造成失明

(四)先天性葡萄糖半乳糖吸收不良症

患儿呈现腹泻,为水样便,与尿很相似。腹泻的发生和程度与喂给糖的时间及量有关,给食后24h出现腹泻,进食越多越严重,但患儿进食量却又很大,所以体重很快下降。继而呈现脱水失重营养不良。患儿只要不以果糖作为主要糖类来源,就会出现腹泻,故要终身限制食用葡萄糖及半乳糖。但随年龄增长对葡萄糖和半乳糖有所耐受。

(五)镰刀形红细胞贫血

(sivklecell anemia)

此病常认为是常染色体隐性遗传,更像不完全显性,致病基因的纯合体贫血严重,发育不良,关节、腹部肌肉疼痛,多在幼年期死亡。但带有致病基因的杂合体大部分是无症状,或有的仅有轻度的贫血。但是,如果这种杂合体的人处于高原地区或长时间进行大强度运动训练而导致体内缺氧时,红细胞就会发生“镰变”,阻塞血管,引起全身发烧肌肉酸痛,大量红细胞被脾脏吞噬,血红蛋白下降,机体运输O2和CO2的能力降低,造成机体红细胞破坏和缺氧的恶性循环。据报道,这种杂合体的人在麻醉输血、体力消耗等特殊情况下,会出现死亡。如 1970年在美国的德克萨斯州有4个杂合体黑人新兵因应激反应而死亡。

(六)体位性(直)蛋白尿

此病患者肾脏无器质性病变,但长时间立性站立、行走、体力劳动,或进行大运动量训练时尿蛋白量增多,多系无力型体质。

(七)肝糖原贮积症

(glycogen storage disease)

患儿于新生儿期即可出现进行性肝肿大,喂养困难,生长发育迟缓,2岁内易出现严重低血糖症,并伴有惊厥。患儿身矮、肌肉松弛且发育不良,颊和臀部脂肪组织增多。有乳酸中毒高脂血症,生长迟滞。肝活检可见有大量糖原脂质贮积。

(八)半乳糖血症(galactosemia)

半乳糖血症是一种糖类代谢病。患儿出生后数日至数周即有呕吐、腹泻、黄疸,随之发生脱水、体重下降、肝损害,1~2个月后出现白内障。如不戒奶,则智力发育障碍,症状进行性加剧。

正常婴儿体内的半乳糖经肠道吸收后,在肝内转变成1-磷酸葡萄糖而被利用。患儿因缺乏1-磷酸半乳糖尿苷转移酶,进含乳食物后,血中1-磷酸半乳糖及半乳糖浓度明显升高。1-磷酸半乳糖在肝脏积聚可引起肝肿大,肝功受损;在脑的积聚可引起运动及智力障碍;血中半乳糖升高可使葡萄糖释出减少,出现低血糖症。另外,晶体内半乳糖增多,激活醛糖还原酶,产生半乳糖醇,引起白内障。转移酶基因定位在9p13。

(九)丙酮酸激酶缺乏症

(pyruvate kinase deficiency)

婴儿型多在新生儿期即出现症状,黄疸与贫血都比较严重,黄疸可发生在生后两天内,甚至需要换血。肝脾明显肿大,生长、发育受到障碍,重者常需多次输血才能维持生命。但随年龄增大,血红蛋白可以维持在低水平,不再需输血。化验可见红细胞较大,非球型。红细胞丙酮酸激酶活性降低,常降至正常值的30%左右。此病纯合子发病,杂合子不显症状,故患者的父母(携带者)丙酮酸激酶活性也轻度降低。成人型症状很轻,常被忽视。多于合并感染时才出现贫血。

丙酮酸激酶是红细胞中的一种酶,其功能是在糖无氧酵解过程中起催化作用。如该酶缺乏可使红细胞内ATP的产生减少,从而影响红细胞的寿命,引起溶血性贫血。有三种同工酶:M1、M2、L型, M型基因定位于15q22-qter, L型基因定位于1q21。

(十)黑蒙性痴呆

(tay-sachs’s disease)

此病是中枢神经系统类脂物质积累引起的进行性智力障碍和视力障碍遗传性疾病。婴儿出生后4~8个月间出现症状,最初为呆钝、淡漠,以后坐时头不能抬直,肌肉无力,体重逐渐降低,已有的运动反射消失,视力减弱以至于失明。眼底检查黄斑部樱桃红色点,周围有变性细胞构成的灰白色圈,视神经乳头苍白,几个月后可完全失明,痴呆和不能运动,病情进展,肌肉出现强直痉挛,反射活跃。腱反射亢进颈肌反射呈阳性,常有惊厥发作。病儿有时狂笑、高叫,在1岁时很胖,最后极度衰竭消瘦,但肝脾不增大,无严重贫血。

患者各种组织中均缺乏氨基己糖酶A,这种酶能裂解神经节苷脂分子末端的N-乙酰半乳糖胺。由于神经节苷脂在脑组织中蓄积,引起一系列临床症状。酶基因定位于 15 q23~q24。

(十一)高雪氏病

(Gaucher’s disease)

此病因脂代谢紊乱,造成网状内皮细胞有脑苷脂类沉积,可分急性和慢性两种。

急性型:也称婴儿型 婴儿1岁内起病,肝脾肿大,贫血,发育迟缓,出现神经系统症状,如意识障碍、角弓反张、四肢强直、集合性斜视等,亦可发生惊厥。

慢性型:也称幼儿型 起病较慢,可在任何年龄发病,以学龄前发病较多。起初出现肝肿大及轻度贫血,以后脾肿大,贫血加重,血小板白细胞明显减少,可有皮肤、粘膜出血长骨关节可有隐痛和局限性压痛,偶可发生病理性骨折X线检查可见骨质疏松骨髓、脾、淋巴结穿刺取材涂片,可见高雪氏细胞(直径 70~80μm、卵圆形、含有一个至数个偏心的细胞核胞浆浅染呈皱缩样,无空泡)。

此病患者葡萄糖神经酰胺酶缺乏神经鞘脂类代谢障碍,葡萄糖脑苷脂蓄积在网状内皮系统细胞中,主要侵犯肝、脾、淋巴结及骨髓。致病基因定位于1q21。

常染色体隐性遗传病常见的还有:着色性干皮症、家族性痉挛下肢麻痹先天性聋哑侏儒症呆小症、黑白内障白痴胃溃疡、先天性鱼鳞皮病、遗传性小头畸形、裂唇和裂腭肥胖生殖无能综合症、粘多糖过多症、高度远视高度近视、婴儿型青光眼等。

常染色体隐性遗传病的预防和治疗方法

1、婚前健康检查。已确定恋爱关系的男女,在办理结婚登记手续之前应做一次全面系统的健康检查。尤其要注意的是,避免近亲结婚。近亲结婚的后代患有智力低下先天性畸形和各种遗传病等比非近亲结婚的要多出好几倍。

2、孕前遗传咨询。男女双方或一方,如果亲属中有遗传病患者,担心婚后是否会生出同样遗传病患儿,应咨询他们能否结婚,如果结婚后果是否很严重;双方中一方患有某种疾病,但不知是否遗传病,可否结婚,传给后代的机会如何?医生会对此作出明确的诊断,并且告知合理的处理方法。

3、产前筛查避免患儿出生。产前筛查主要是针对一些目前没有很好的治疗方法的疾病,其目的是防止有缺陷患儿的出生。一般在怀孕16周-20周的时候进行,抽孕妇的外周血2-3毫升检查,如果发现高危可能性(高危因素超过1/270),则需进一步抽羊水培养,确诊。

常染色体隐性遗传病的西医治疗

基本疗法

饮食治疗

某些遗传病可通过控制饮食达到阻止疾病发生的目的,从而收到治疗效果。如苯丙酮尿症的发病机理是苯丙氨酸羟化酶缺陷,使苯丙氨酸苯丙酮酸在体内堆积而致病,可出现患儿智力低下或成为白痴。可是如果诊断准确,在早期最好在出生后7-10天开始着手防治,在出生后3个月内,给患儿低苯丙氨酸饮食,如大米、大白菜、菠菜马铃薯羊肉等,则可促使婴儿正常生长发育。等到孩子长大上学时,再适当放宽对饮食的限制。

又如,我国长江以南各省均有5%的人患遗传性葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症,临庆表现为溶血性贫血,严重时可危及生命。这类病人对蚕豆尤其敏感,进食蚕豆后即可引起急性溶血性贫血,故又称“蚕豆病”。对这类患者应严格禁食蚕豆及其制品。同时,这种病还可引起药物性溶血感染性溶血和遗传性非球形细胞溶血性贫血等,故平时用药必须慎重。

药物治疗

药物在遗传病的治疗中往往起一定的辅助作用,从而改善患者的病情,减少痛苦。主要是对症治疗,如服止痛剂以减轻病员疼痛。还可以改善机体代谢,如肝豆状核变性,主要是体内铜代谢障碍,使血内铜的水平升高,导致胎儿畸形。可以服用促进铜排泄的药物,同时限制食用含铜的食物,以保持体内铜的正常水平,而达到良好的治疗效果。还有些病如先天性低免疫球蛋白血症,可以注射免疫球蛋白制剂,以达到治疗的目的。

手术治疗

手术矫治指采用手术切除某些器官或对某些具有形态缺陷的器官进行手术修补的方法。如球形红细胞增多症,由于遗传缺陷使患者的红细胞膜渗透脆性明显增高,红细胞呈球形,这种红细胞在通过脾脏脾窦时极易被破坏而引起溶血性贫血。可以实施脾切除术,脾切除后虽然不能改变红细胞的异常形态,但却可以延长红细胞的寿命,获得治疗效果。对于多指、兔唇及外生殖器畸形等,可通过手术矫治。又如,狐臭也是一种遗传病,但只要将患者腋下分泌过旺的腺体剜掉,即可消除病患。

基因疗法

基因治疗遗传是一种根本的、有希望的方法。人类的遗传物质,也可以像“虾子向蚯蚓借眼睛”的故事一样,向别的生物借用。即 向基因发生缺陷的细胞注入正常基因,以达到治疗目的。基因治疗说起来简单,可事实上是一个相当复杂的问题。首先必须从数十万基因中找出缺陷基因,同时必须制备出相应的正常基因,然后将正常基因转入细胞内替代缺陷基因,并能够进行正常的表达作用。此种治疗方法,目前还处在研究和探索阶段之中。

值得特别提出的是,在基因疗法还没有彻底研究出来的现阶段,遗传病中能够用上述几种简单方法进行治疗的,毕竟只是少数,而且这类治疗只有治标的作用,即所谓“表现型治疗”,只能消除一代人的病痛,而对致病基因本身却丝毫未触及。那些致病基因将一如既往,按照固有规律传递给患者的子孙后代。

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