染色体核型分析介绍.ppt

染色体核型分析 遗传学实验室主任裘俭 相关学科 细胞遗传学 cytogenetics 分子遗传学 moleculargenetics 生物化学 biochemistry 遗传学实验室可能开展项目 染色体核型分析 荧光原位杂交技术 FISH 单基因病诊断 Down s综合征筛查和诊断 产前筛查 新生儿疾病筛查和诊断 健康与疾病基因检测 先天性疾病 遗传病 先天性疾病指生来就有的疾病 获得性的 RV感染所得的先心遗传性的 白化症遗传病占先天性疾病的10 左右 在子宫或产程中获得的疾病为10 遗传与环境因素共同作用的约占80 遗传病的分类 单基因病 与单基因突变或异常有关的为单基因病 包括常染色体显性 隐性遗传病 性染色体显性 隐性遗传病 如DMD Huntington舞蹈病 多基因病 与多个基因突变或异常有关的疾病为多基因病 如先天性心脏病 染色体病 染色体数目或结构异常 如Turner s综合征 21三体综合征 体细胞遗传病 体细胞基因突变发生的疾病 如恶性肿瘤 先心 自身免疫缺陷 现也有把艾滋病 乙肝等病毒感染性疾病也分为另一类遗传病 即获得性遗传病 染色体 染色体区带 基因 染色体核型分析 通过对染色体核型的分析 在细胞水平上对疾病进行诊断 细胞遗传学 染色体 染色体 chromosome 是细胞分裂时所呈现的具有一定形态结构的棒状物质 由DNA 组蛋白 非组蛋白和少量RNA组成 只在细胞分裂中期出现 人类具有23对染色体 其中1对性染色体 X Y 22对常染色体 正常女性的染色体核型为 46 XX正常男性的染色体核型为 46 XY 染色体核型分析的原理 利用PHA 植物血凝素 刺激成熟的淋巴细胞再次分裂 利用秋水仙素在细胞分裂中期破坏纺锤丝 抑制细胞分裂 形成染色体的形态 通过胰酶消化或缓冲液作用 将染色体显带 通过带纹和数目的分析判断染色体数目和结构的情况 中期 利用秋水仙素在细胞分裂中期破坏纺锤丝 抑制细胞分裂 形成染色体的形态 涉及的学科 妇产科学 不孕不育 优生优育 内分泌紊乱 血液病学 慢性粒细胞性白血病 急性粒细胞性白血病 骨髓增生异常综合征 急性淋巴细胞性白血病等 儿科学 出生缺陷 肿瘤学 肿瘤患者的胸腹水 内科学 放射病 染色体断裂综合征 染色体病 数目异常 常染色体异常性染色体异常结构异常 易位缺失倒位等臂染色体 染色体核型分析的标本类型 外周血 peripheralblood 骨髓 bonemarrow 羊水 amnioticfluid 脐带血 cordblood 胸腹水 thoraxic abdominalfluid 绒毛 choroticvilla 生产用传代细胞标本 Culturedcell 所有在体或离体的处于旺盛有丝分裂或减数分裂的细胞群体 都可以作为研究人类染色体的材料 遗传学实验室目前开展项目 外周血骨髓胸腹水新生儿脐带血生产用传代细胞 染色体核型分析 外周血染色体核型分析的适用人群 不良孕产史患者夫妇双方 女性原发性闭经患者 男性不育患者 婚前 孕前检查 智力低下的患者 有出生缺陷者 患放射病的高风险人群 献精或献卵者 染色体异常占早孕流产胚胎的50 占死产婴儿的0 8 占新生儿死亡的0 6 占新生儿活婴的0 5 1 0 占一般人群的0 5 在一般人群中 平衡易位占0 19 其中约有15 生育率降低 不平衡易位占0 05 不平衡易位通常引起严重的疾患而夭折 平衡易位由于大都没有遗传物质的丢失 所以 本人虽不表现疾患 但其生育染色体异常患者的概率高达50 100 给后代带来严重的后果 遗传病学 人民卫生出版社2000年12月 第一版 p337 不良孕产史患者夫妇双方 有流产 死胎 生育畸形儿 生育智力低下患儿史的患者 表形一般与常人无异 直到在生育过程中 染色体的异常才通过生育过程表现出来 在不良孕产史的人群中 有1 1 5 是由于染色体异常引起的 对这部份人群进行染色体检查 可以明确诊断 优生优育 2071例自然流产患者染色体核型分析及临床意义 分组 自然流产组 1 2次 1255例 反复自然流产组 3 10次 816例 结果 自然流产组 异常率为2 07 26 1255 反复自然流产组 异常率2 94 24 816 中华妇产科杂志2000年第3期第35卷上海医科大学妇产科医院妇科张月萍庄依亮 女性原发性闭经患者 该人群中有35 40 是有性染色体异常 其中以45 X Turner s综合征 最为常见 临床特点 身高矮小 智力可有不同程度的低下 皮肤有黑色素等 幼稚子宫或无子宫 或卵巢缺失 卵巢早衰 此外 46 XY异常 46 XX 45 X 46 XY 45 X的嵌合体也非常多见 意义 早期诊断 早期治疗可以明显改善性别特征 男性不育患者 男性不育是指由于男方的性器官发育异常或者生精 排精障碍导致女方不孕 最常见的疾病类型为47 XXY klinefeltersyndrome 在正常男性人群中的发病率为0 1 临床表现是 胡须少 无喉节 皮肤白晰 精液中无精子 智力可有不同程度的低下 另外也有见核型为46 XX的男性 可能原因是 其X染色体上携带有睾丸形成基因 虽然没有Y染色体 但仍有男性性器官 意义 染色体核型检查可以明确诊断 及时确定治疗方案 婚前 孕前检查 普通人群中有0 15 的平衡易位携带者 表形正常 但在生育过程中表现为容易流产或出生畸形儿 意义 因此在婚前或孕前进行染色体的检查 可以提前做好生育准备 降低流产率和出生缺陷 另外对一些染色体性别倒置的46 XY女性和46 XX男性均可以明确诊断 智力低下的患者 常见为三体型异常 如21三体 Down ssyndrome 等 所有染色体的数目或结构异常的病变如有遗传物质的丢失或增加都可能伴有不同程度的智力低下 外形怪异的特点 意义 对智力低下患者早期进行染色体的检查 可以明确诊断 同时对于患者父母的再次生育具有指导作用 有出生缺陷者 有出生缺陷的新生儿 如外生殖器发育异常 唇腭裂 先天性心脏病 特殊面容或各种外表畸形 该类患者常有染色体的数量或结构异常 如22q11缺失 患放射病的高风险人群 放射病的高风险人群为事故性照射下较长时间内受到连续或间断较大剂量外照射的职业性放射工作人员 如放射科医生以及长时间少量接触伽玛射线的人群 放射病患者 染色体可发生由于近期受照诱发的非稳定性畸变 同时又可发生早期受照残存的稳定性畸变 染色体的畸变表现为 断片 着丝粒环 双着丝粒体 相互易位 倒位及缺失等结构异常 而且非整倍体增加 意义 可以反映辐射效应的剂量和程度 献卵和献精者 目前全国有6家精子库 浙江省精子库在浙江省计划生育研究所 供精者健康检查标准 询问供精志愿者个人生活史 疾病史 家族遗传病情况 进行全面体格检查 进行精液常规和形态学检查 进行性传播性疾病的实验室检查 进行血细胞染色体核型分析和遗传病筛查 外周血标本 肝素抗凝 无菌抽取外周血标本4ml 常温保存 运输 12hr内标本送达实验室 一般15个工作日出报告 风险 标本污染 细胞培养失败 无法报告 成功率为 高达98 左右 费用 358元 骨髓染色体核型分析 肿瘤有超过600种染色体结构异常的核型 绝大多数血液肿瘤都有非随机的染色体畸变 血液病 急性非淋巴细胞白血病 急性淋巴细胞白血病 慢性粒细胞白血病 骨髓增生异常综合征 63 淋巴瘤 10 实体肿瘤 27 骨髓染色体核型分析 分析染色体核型 在细胞遗传学水平进行血液病和淋巴瘤白血病期的诊断 分型 有助于治疗方案的制定和预后的判断 对白血病的分子学研究提供了重要线索 有直接法和培养法两种 血液病WHO分型 血液病的治疗方案和疾病的诊断 分型密切相关 WHO分型标准需要有骨髓染色体核型分析的结果 46 XX t 9 22 骨髓标本 肝素抗凝 无菌抽取骨髓标本4ml 常温保存 运输 12hr内标本送达实验室 一般15个工作日出报告 风险 标本污染 细胞培养失败 无法报告 有些标本分裂相少 没有核型报告 费用 408元 胸腹水标本 适用人群 不明原因胸腹腔积液或肿瘤合并胸腹腔积液的患者 正常人体为二倍体 46条 肿瘤细胞由于生长过快 会出现多倍体 如三倍体 69条 四倍体 92条 等 通过对染色体计数的方式 反映肿瘤的良恶性程度 肝素抗凝 50ml胸腹水 肝素浓度75u ml 可用废弃医用生理盐水瓶 常温保存 运输 采集后12hr内送到实验室 一般5个工作日出报告 收费 100元 新生儿脐带血染色体核型分析适合人群 有胎儿宫内生长发育迟缓 胎儿水肿等异常 未行产前诊断的新生儿 出生时发现外表畸形 希望进行染色体疾病筛查的新生儿 新生儿脐带血标本 胎儿娩出 脐带结扎以后 采集胎盘面脐静脉血 注入4ml肝素抗凝管中 其他保存方式如外周血 优点 标本采集较从胎儿上采集方便 且对胎儿没有损伤 注意 采集过程中 注意避免母血污染 尤其是女孩 生产用传代细胞标本 生产用传代细胞传代细胞一般在传代后第二天送至实验室 事前联系 21三体综合征面貌特征及核型图 18三体的面貌特征及特殊握拳姿势 13三体综合征 PatauSyndrome 面貌 45 XX t 14 21 46 XX 5P 46 X i Xq 减数分裂不分离造成三体或单体 染色体核型分析的质量控制 申请单信息 标本采集 培养 制片 分析 项目申请单 基本信息 标本采集时间 年 月 日 时 送检医生联系电话 WBC主要是针对一些贫血病人 以及进行骨髓染色体检查的必须填写该项目 标本类型 外周血 新生儿脐带血 骨髓等 染色体带纹要求 400带 550带 我们提供的核型分析服务 特色 根据国际细胞遗传学染色体命名组织颁布的ISCN1995标准进行分析 并采用不同带纹水平的收费标准 外周血 400条带染色体 550条带染色体脐带血 400条带染色体 550条带染色体骨髓 400条带染色体 标本流程 周一到周五均接收血标本 胸腹水标本 标本最好12小时内当日送至实验室 骨髓标本周一到周四 最好事先联系 如有可能 尽量在4小时内送达实验室 接收时间 外周血可采用中心配送的采血针进行采集 骨髓 新生儿脐带血可用注射器采集后打开真空管盖注入 但一定要注意无菌操作 以免污染标本 注意不接收胎儿脐带血 标本采集 采用中心配送的进口肝素抗凝真空采集管储存标本 4ml全血或骨髓 无菌操作 新生儿的采血量可低至1ml 采集后颠倒混匀 以免凝血 同时外套单独的塑料袋 避免标本污染 常温 18 25 保存 标本储存 标本在常温 18 25 下运输 保存 采集后12小时当天到达实验室 随标本应附有患者检测申请单 申请单和试管上应有条行码 注意标本不要和冰袋直接接触 标本运输 报告时间 外周血 脐带血 15个工作日骨髓 15个工作日胸腹水 5个工作日遵循尽快报告的原则 染色体制备过程 G带 采集培养收获低渗固定吹片老化分带染色 染色体核型分析和FISH技术参与英国NEQAS质量参评 是国内第一家参与该评估体系的大陆遗传学实验室 编号7100 http www ccneqas org uk 染色体分析标准 外周血标本 至少分析3个分裂相的带纹 计数15个分裂相 怀疑嵌合体者需计数30个 羊水 绒毛 脐带血等行产前诊断的标本 至少分析3个分裂相 计数15个分裂相 女性标本及怀疑有嵌合体可能的还需对两个单独的培养结果进行分析 骨髓标本 未发现异常 计数20个 发现异常 计数10个 生产用传代细胞 中国生物制品规程 常用染色体带纹显示方法 G Giemsa 带 Giemsa显带 最常用的显带方式 R Reverse 带 察觉染色体的末端缺失 C Centromere 带 观察异染色质结构和高度重复的DNA区 染色体显带水平 ISCN 1995 InternationalSystemforHumanCytogeneticNomenclature 1995 400带 550带 850带 高分辨显带 HighResolution 观察染色体的细微结构 高分辨染色体显带和常规染色体显带 更高的分辨率 制备过程更复杂 需要更多的经验 染色体病常见诊断书写方法 47 XY 21 47 XY mar 47 XXY45 X45 X 46 XX46 XX 46 XY45 XY t 14 21 46 XX inv 9 46 XX i Xq 46 X fra X 47 XX t 9 22 q34 q11 der 22 t 9 22 46 6 92 12 染色体核型技术应用的缺陷 操作复杂 步骤繁