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细胞遗传学及临床应用 1 细胞遗传学 一概述1细胞遗传学的定义遗传学是研究生物遗传与变异的科学人类遗传学是指人们专门研究人类的遗传和变异原理的一门学科 医学遗传学是用人类遗传学的理论和方法来研究人类疾病与遗传的关系 进而达到控制人类疾病为目的的学科 细胞遗传学是指在细胞水平上应用染色体分析技术等方法研究人类疾病与遗传的关系的一门学科 2 细胞遗传学 一概述2遗传病的定义遗传病是指人类的遗传物质发生了改变所引起的一类疾病 它一般是指个体的生殖细胞或受精卵的遗传物质发生突变 畸变 所引起的一类疾病 有人根据肿瘤的基础是特定的体细胞内出现DNA的特异性克隆性改变 肿瘤的子细胞也是肿瘤细胞 认为肿瘤也是一种遗传病 或者说是体细胞遗传病 一概述3遗传病的分类遗传病的种类繁多 目前除临床上按人体系统分类外 一般按照遗传物质的突变方式及传递归律进行如下分类 遗传病 体细胞遗传病 染色体病 基因病 肿瘤 心血管疾病 常染色体病 性染色体病 单基因病 多基因病 数目异常遗传病 结构异常遗传病 X染色体 遗传病的分类 结构异常遗传病 数目异常遗传病 结构异常遗传病 数目异常遗传病 线粒体基因病 X 染色体 常染色体 连锁遗传病 显性遗传 隐性遗传 显性遗传 隐性遗传 Y染色体 Y 二细胞遗传学的基础理论1分子学基础控制生物性状的遗传物质在细胞核里 核内染色体形态结构的改变能使生物性状发生相应的变化 染色体的主要成分是蛋白质和DNA 从分子水平看 DNA是遗传信息的载体 基因是DNA的功能片段 DNA作为遗传物质 不仅能通过自我复制在上下代之间传递遗传物质 而且可以通过转录互补合成RNA 然后由mRNA将遗传信息翻译成氨基酸的特定顺序 指导蛋白质的合成从而控制生物的性状 遗传物质是相对稳定的 但在化学 物理 生物等因素的影响下也可能发生变化 这就叫突变 它包括染色体畸变和基因突变 突变的后果是影响个体的发育甚至生存 二细胞遗传学的基础理论2细胞学基础 1 体细胞的有丝分裂 0 15 5 10 20 25 P M A T G1期12 24h RNA和细胞质合成 S期7h DNA合成 G2期4 6hRNA和细胞质合成 M期1 5h 中心粒 核膜 早末期 着丝粒 纺锤丝 中期 中期板 早后期 晚后期 染色体 分裂间期 分裂间期 前期 二细胞遗传学的基础理论 3染色体的基础知识 1 染色体的结构 四级结构模型 组蛋白 核小体 螺线体 超螺线体 常染色质区 异染色质区 染色单体 DNA A 核小体B 螺线体C 超螺线体D 染色单体 二细胞遗传学的基础理论3染色体的基础知识 2 染色体的形态及区带命名 8 21 二细胞遗传学的基础理论3染色体的基础知识 3 染色体的命名及核型分析 ace无着丝粒碎片A G染色体分组1 22染色体序号X Y性染色体b断裂cen着丝粒chi异源嵌合体 断裂 重接cs染色体ct染色单体cx复杂del缺失der衍生染色体dia浓缩期dic双着丝粒dip双线期dir正位dis远侧端dit核网期dmin双微小点dup重复e互换end内复制 总数f断片fem女性g裂隙h次缢痕i等臂染色体ins插入inv倒位invins反向插入mal男性mar标记染色体mat来自母亲 二细胞遗传学的基础理论3染色体的基础知识 4 染色体常用符号 med中央min微小点mn众数oom卵源细胞中期p染色体短臂pat来自父亲pac粗线期 多余 增加 减少 丢失prx近侧端prz粉碎q染色体长臂r环状染色体rcp相互易位rea重排rec重组染色体rob罗伯逊s随体t易位tam串联易位ter染色体末端tri三着丝粒体sce姐妹染色单体互换 其内为结构变化的染色体 表示染色体或其结构未能确定 在涉及1个以上染色体重排结构中使之相互分开 在描述嵌合体或异源嵌合体时使细胞系分开 二细胞遗传学的基础理论3染色体的基础知识 4 染色体常用符号 二细胞遗传学的基础理论3染色体的基础知识 5 正常及异常核型描述46 XY46 XX45 X47 XXY46 XXX47 XYY45 XX 16 45 XX E 46 XX t 9 22 q34 q11 46 XX t 9 22 9pter9q34 22q1122qter 22pter22q11 9q349qter 46 XY inv 1 p32q12 pat46 XY inv 1 pterp32 q12p32 q12qter pat46 XX 4 12 der 4 t 4 12 q35 q12 i 12p 46 XX 4 12 der 4 t 4 12 4pter4q35 12q1212ter i 12p 12ptercen12qter 三 细胞遗传学检验技术1外周血淋巴细胞培养及染色体分析2骨髓细胞培养及染色体分析3羊水培养及染色体分析4早孕绒毛及羊水的性染色质检验5胸腹水及实体瘤细胞的染色体分析6荧光原位杂交 FISH 技术7X Y小体检验技术 荧光原位杂交技术 皮肤 肝 肾标本 阴道 口腔上皮细胞细胞 外周血 骨髓 羊水 早孕绒毛 胸 腹水 实体瘤 性腺活检标本 体外悬浮培养 不经培养 体外贴壁培养 秋水仙素处理 低渗 固定 制片 非显带技术 显带染色体及其他技术 X Y小体分析 检测技术 迟复制 染色体脆性部位 高分辨染色体技术 G 带分析 C R Q 带分析 带分析 带分析 姐妹染色 单体互换实验 染色体标本制作的基本程序 G显带染色体核型 46 XXt 8 21 荧光原位杂交技术应用 t 2 3 相互移位 荧光原位杂交技术应用 血液病 荧光原位杂交技术应用 优生体育 四 细胞遗传学检验的临床应用1染色体病的筛查 优生优育 产前诊断 1 常见的染色体病a常染色体病 是由于1 22号染色体先天性数目异常或结构畸变引起的疾病 现已收集常染色体综合征一百多个 其共同的临床表现为先天性非进行性的智力异常 生长发育迟缓 常伴有五官 四肢 内脏等方面的畸形 按照染色体畸变的特点可分为单体综合征 三体综合征 部分单体综合征和部分三体综合征4大类 四 细胞遗传学检验的临床应用1染色体病的筛查 优生优育 产前诊断 1 常见的染色体病b性染色体综合征 是由于X和Y染色体先天性数目异常或结构畸变引起的综合征 其共同的临床特征是性发育不全或两性畸形 有的患者仅表现生殖力下降 继发性闭经 智力稍差 行为异常等 现已记载的有Turner综合征 超X综合征 Klinefelter综合征 超Y综合征 嵌合体 异源嵌合体 开米拉 猫叫综合症 四 细胞遗传学检验的临床应用1染色体病的筛查 优生优育 产前诊断 1 常见的染色体病c多倍体 现报道短期存活的有三倍体及四倍体 单倍体及四倍体以上倍体存活的未见报道 d携带者 是带有染色体结构异常但表型正常的个体可分为易位和倒位两大类 至今已记载1600余种 其共同的临床特征是婚后引起流产 死产 新生儿死亡 生育畸形或智力低下儿等妊娠 生殖疾患 四 细胞遗传学检验的临床应用1染色体病的筛查 优生优育 产前诊断 2 染色体病筛查对象 a 家庭成员中有一个以上先天畸形者b 有多发性流产史的夫妇双方c 疑为先天愚型的患儿及夫妇双方d X染色质和Y染色质数目异常者e 有性腺发育不全症或先天性发育不全症状及体征者f 具明显体态异常 精神发育不全 特别是伴有先天畸形者g 原发性闭经和不育症患者h 具有两性外生殖器畸形者i 身材高大 性情粗暴的男性j 疑为各种标记染色体的恶性肿瘤患者 如视网膜母细胞瘤 肾母细胞瘤 家族性肾细胞癌等 四 细胞遗传学检验的临床应用1染色体病的筛查 优生优育 产前诊断 3 染色体病的产前诊断对象 a 夫妇一方有染色体数目或结构异常 或曾生育过染色体病患儿的孕妇b 夫妇一方是染色体平衡易位的孕妇c 夫妇一方具脆性染色体的孕妇d 有原因不明的自然流产史 畸胎史 死胎或新生儿死亡史 以及羊水过多的孕妇e 曾生育过特异的染色体异常所致的肿瘤患儿的孕妇f 曾生育过染色体断裂综合征患儿的孕妇g 35岁以上的高龄孕妇和丈夫年龄超过55岁的孕妇h 夫妇一方有明显致畸因素接触史的孕妇i 夫妇一方是X连锁遗传病患者或携带者的孕妇 四 细胞遗传学检验的临床应用2白血病的MIC分型及疗效 预后的判断 1 急性非淋巴细胞白血病MIC分型核型FAB形态MIC建议分型t 8 21 q22q22 M2M2 t 8 21 t 15 17 q22 q12 M3 M3vM3 t 15 17 t del 11 q23 M5a M5b M4 M5a t 11q inv del 16 q22 M4EoM4Eo inv 16 t 9 22 q34 q11 M1 M2 M1 t 9 22 t 6 9 p21 22 q34 M2 M4伴嗜碱细胞增多M2 t 6 9 inv 3 q21 q26 M1伴血小板增多M1 inv 3 t 8 16 p11 p13 M5b伴吞噬细胞增多M5b t 8 16 t del 12 p11 p13 M2伴嗜碱细胞增多M2Baso t 12p 4M4 M2 M4 4 亚型 免役学 核型FAB形态学早B 前体 ALLt 4 11 t 9 22 L1L2普通型ALL6q t或del 12 t 9 22 L1L2前B ALLt 1 19 t 9 22 L1B细胞ALLt 8 14 t 2 8 t 8 22 L3早T 前体ALLt或del 9p L1L2T细胞ALLt 11 14 6q L1L2 3 其它血液病的染色体异常慢性粒细胞白血病 CML 常见有t 9 22 q34 q11 Burkitt淋巴瘤 BL 常见有t 8 14 q24 1 q32 3 骨髓增生异常综合征 MDS 常见有 8 20q 5 5q 2 急性淋巴细胞白血病的MIC分型 四 细胞遗传学检验的临床应用2白血病的MIC分型及疗效 预后的判断 四 细胞遗传学检验的临床应用肿瘤染色体的变化包括数目异常和结构异常 一般恶性肿瘤的染色体数目在二倍体到三倍体之间 并有集中在二倍体和附近或三倍体与四倍体之间的两种倾向 个别细胞的染色体数可达100以上 尤其癌性腹水曾见超过1000个染色体的细胞 恶性肿瘤染色体结构异常有 染色体断裂 缺失 重复 倒置 插入 易位 断片 环状 微小体 均匀染色体 异常带区等等 3肿瘤的诊断 治疗及预后 在一个肿瘤内 如果一个异常染色体出现于多个细胞内 这个异常染色