第14章-医学遗传学-遗传病的诊断

第14章遗传疾病诊断，赵翠友教授，博士生导师基础医学院医学遗传学和电子邮件：赵学友，概览：诊断对象：症状诊断前胎儿诊断移植前诊断：常规常规临床诊断系谱分析生物化学检验分析细胞遗传学和分子遗传学分析基因组突变：染色体数目变化染色体突变：染色体结构变化基因突变：点突变，缺失等方法，一，诊断方法：病史收集一般病史，家族史，婚姻史，生育史，子女健康状况； 堕胎、死产、助产士、药物接触者、放射接触者等。对症状和征兆的理解是与其他疾病的共性和本身的特殊性。身体发育，智力发育，性器官发育。临床辅助检查实验室检查、x线、超声、心电图、脑电图、CT等。(a)日常临床诊断：系谱分析通常是通过患者的症状、体征、实验室检查和其他辅助检查确诊病情后，回家给其他成员制作系谱图。(b)系谱分析：(c)生物化学检查，单个遗传疾病，通常由于基因突变，酶活的蛋白质结构发生变化，某些器官的发育和正常代谢发生变化，临床上出现一系列症状。还包括反应基质、中间物或最终产物和受体的结合能力检查。这种方法特别适用于分子病、先天性代谢缺陷、免疫缺陷等遗传病检查。这个方法所用的材料主要是血液、活检组织、尿液、粪便、阴道分泌物、脱落细胞、培养细胞等。(4)细胞，分子遗传学分析：基因组突变：染色体数量变化染色体突变：染色体结构变化largestranslocationsledeletions/insertion sduplications/ampliflication选择中期的染色体，用胰蛋白酶处理，部分分解染色体，然后用担子进行简单染色(Giemsa)，暗带代表a，t的丰富区域。每条染色体都有自己的黑白带，因此带可以用来反映染色体的异常状态。可检测的基因组和染色体水平突变：染色体数目减少，大片段插入，缺失，取代等结构异常，1。染色体核型分析，kliefelter s syndrome综合征(XXX，男女)，基因组突变检查：染色体数目变化：染色体突变：染色体结构变化，Largestranslationsleempletes/innon19)，遗漏；1号和19号染色体易位，嵌合，猫名综合征：5p15大缺失喉肌肉发育障碍，猫叫般的叫声，染色体核型分析适应：智力低下，生长缓慢，伴随其他先天性畸形。夫妇中有平衡结构重排、嵌合等染色体异常。家族中已经有染色体异常或先天性畸形的个体。多发性流产妇女及其丈夫。第一次闭经和男女不孕。35岁以上高龄孕妇。男女内外生殖器畸形。2 .染色体荧光原位杂交，fish利用生物素、地高辛或荧光染料标记，杂交检测特定DNA探针和幻灯片上细胞的中期染色体或间隔核的DNA。这种核酸不改变原来的结构，而是研究核酸片段的位置和相互关系，称为原位杂交。应用：1)基因(或DNA片段)的染色体位置；2)染色体数目和结构异常检测；3)间隔细胞遗传学(绒毛/羊水/精子/卵裂球/其他间隔细胞研究和诊断)；(4)肿瘤遗传学研究，基本原理：FISH的探针：1)单个拷贝探针：YAC，BAC，Cosmid，Plasmid，cDNA片段应用：(a) DNA片段和嵌合克隆验证；(b)决定染色体的小缺失和重复；(c)染色体裂纹点分析。(d)间隔细胞染色体数目的异常诊断。DNA片段的染色体位置，FISH检测，染色体片段是Dup19(p13.2-13.1，Down综合征间隔细胞的混合信号，2)简单重复序列探针或异染色质centre探针靶序列是卫星DNA或卫星iii DNA(alphasalatellella)特征：强信号应用：(a)标记染色体识别(b)染色体数目异常检测(c)间隔细胞遗传学研究和临床诊断，3)染色体染色探针(chromosomepaintingprobes)整个染色体探针或染色体区域特异性探针来源：(1)(2)荧光激活流式细胞术(fluorescence-activateadcellsorter，FACS)分离整个染色体DNA，将其扩增为载体克隆/PCR；(3)染色体或染色体片段的显微切割，PCR扩增；应用：(1)染色体数目和结构异常分析；(2)不同物种间同源比较；(3)白血病等肿瘤的染色体诊断和研究。多色多颜色复合染色体FISH探针(multiplexFISH，M-FISHprobes)#两个或多个非同位素标记，不同荧光检测系统，不同滤波组合或几种非同位素标记探针，可用于染色体结构异常鉴定，3 .基因突变分析：微序列分析，突变类型：点突变，缺失突变，插入突变，动态突变，使用的技术：PCR，测序，基因芯片杂交，wiltype :silent mutation :noo也称为体外DNA复制技术。定量PCR(量化PCR)，endpointqpcr :real-timeqpcr :maxan和Gilbert首先建立了化学方法，Sanger建立了DNA排序的酶方法。最新的DNA自动测序以标记为不同荧光色素的4种不同脱氧核苷酸为原料进行酶合成，分离成凝胶电泳，然后用激光分析和计算机处理直接读取碱基序列。极大地推动了生命科学的发展和人类基因组计划的进程，测序的长度可以达到1000bp以上。(2)DNA排序技术(DNA sequencing)、PCR相关技术和应用：PCR-ASOPCR-RFLPRT-PCR多pcr-sscp PCR-DGGE、u2hr gene :PCR :58bp 2。NCO idigest : Willd type 3336363608 and 170 BPM tutant : none 3。rungel，jongel:LMNA点突变产生新的结位点，检测方法：PCR扩增结合DNA测序检测突变位点；RT-PCR检测RNA连接异构形式，同义词突变，错误突变，nature 2003: 423，293-298，X-LinkedMentalRetardation，XLMR)，amj80(2)3360345-52，cul4b，xlmr:缺失、移动代码和无意义突变，XLMR:同义词和否定突变，HuntingtonDisease，HD其基本原理是核酸杂交。其基本过程是以大量特定的寡核苷酸片段或基因片段为探针，在支撑体上有规律地排列，形成矩阵点。当前技术可以在1cm2上排列数千个“点”。，(3)基因芯片技术(genechip)，样本DNA/RNA通过PCR放大、体外转录等混合荧光标记分子，然后沿着碱基对原理杂交，通过荧光检测系统等扫描芯片，通过计算机系统比较和检测每个探针的荧光信号，得出所需信息。基因芯片工作流程图，比较基因组混合芯片(comparativegenomichybridizationarray，CGH)，第二，症状前诊断：在遗传病临床症状出现之前进行的诊断。如何诊断一些常染色体显性(AD)遗传病的异型个体。包括对新生儿的检查。是对已出生新生儿特定遗传病的诊断，是预防和治疗出生后特定遗传病的有效方法。二分之一的可能性将致病基因遗传给子代，成为子代的发病原因。如果发育不良者能在分娩之前或症状出现之前诊断，就可以避免将减少遗传病发病率的致病基因传给后代。第三，产前诊断也称为产前诊断，准确诊断胎儿或胎儿出生前是什么遗传病还是先天畸形。1.35岁以上高龄孕妇或夫妇一方明显致畸因素接触史；其中一对夫妇有染色体数目或结构异常。或有染色体疾病的孩子的孕妇；据推测，孕妇是AR或XR携带者。有单基因遗传病的孕妇；4.天生畸形的孕妇(特别是上帝管理畸形)。5.原因不明的自然流产，畸形儿，死胎，新生儿死亡的孕妇。6.有遗传病家族史，近亲结婚的孕妇。产前诊断：无创诊断：x射线超声检查胎儿经检查孕妇外周血胎儿细胞检查有创诊断：绒毛吸入羊膜穿刺脐带穿刺，母体血液中胎儿细胞孕妇外周血的胎儿细胞至少4种：滋养膜，淋巴细胞，粒细胞，核红细胞(nrbc)。胎儿的nrbc数量多，包含胎儿基因的全部遗传信息，容易分离；可用于确认性别和染色体数目异常。用单克隆抗体、流式细胞术和PCR技术鉴定。无创产前诊断：母体血清甲胎蛋白(MSAFP)浓度的异常增加与双胎、神经管缺陷(NTD)、肠梗阻有关。结合母体血清游离雌二醇(uE3)和绒毛促性腺激素(HCG)的测定，提高非全倍体染色体异常(21，13，18，特纳综合征)胎儿的产前筛查速度，1，母体外周血检测，2，b型超声简单，无外伤对怀孕3个月内的胎儿来说很安全。可以显示胎儿头部、脸、心脏、脊椎、四肢等胎儿、胎盘、羊水的状态。可用于诊断无脑、脑积水、脊柱裂、内脏畸形等各种胎儿畸形。怀孕18周后，可以识别胎儿的性别，并用于x链隐性遗传病的产前诊断。无创产前诊断：3，采用彩色多普勒超声检查胎儿脐带血流和胎儿先天性心脏病。四维彩色多普勒超声更先进。1，绒毛吸吮(chorionic lusasirationsampling，CVS)，绒毛吸收一般可在怀孕初期7 9周内进行。采样最好在b超监视下进行。通过这项技术获得保姆可以用作胎儿性别确认、核型分析、生化检查和DNA分析。产前诊断：2，羊膜穿刺一般在妊娠16 18周进行。因为羊水量大，胎儿漂浮，穿刺时容易扎针，伤胎儿不容易。材料最好在b超监视下进行。对提取的羊水和其中胎儿的脱落细胞进行细胞培养，分析染色体及生化和基因检测。产前诊断：3，脐带穿刺(cordocentesis)，妊娠二期(妊娠18周)，b超观察，通过孕妇腹壁到胎儿脐带的细针提取胎儿脐静脉血。脐带血可以在染色体或血液学中进行各种检查，羊水细胞培养失败或DNA分析未诊断，因此也可以用于胎儿血浆或血细胞进行生化检查的疾病，或者错过绒毛和羊水取样时间。产前诊断：4，利用移植前诊断、显微外科技术及分子或细胞遗传学技术对体外受精胚胎进行遗传学诊断，确认正常后移植到子宫。也称为移植前遗传学诊断(preimplantiongeneticdiagnosis，PGD)。染色体或基因通过极体活检、分裂活检或囊胚活检确认。如果患有已知遗传病或携带的过去习惯性流产史伴有遗传病：1，极体活检：1，极体活检：第一次减产分裂时从卵母细胞中取出第一个极体，分析鱼类和PCR扩增技术，推测卵母细胞基因型，选择正常卵细胞受精。该方法的优点：在不损害正常胚胎发育的次卵母细胞成分的情况下，遵循这一点上，上来源等位基因分析是不可能的。在卵子采集后24小时内2，分裂细胞活检：早期从4 8细胞后期分裂细胞中取出单个细胞，目前进一步主张2个细胞，以防止嵌合出现。研究结果表明，该方法对胚胎的持续生长和发育没有不利影响。受精后第三天，囊胚活检：机械切割、化学方法和激光打孔，囊胚阶段内体细胞对侧胚胎的透明带开放，优选10 30个滋养细胞遗传分析分裂球活检。受精后5-6天，诊断方法：(1)移植前诊断：通过胚泡8个细胞之一的染色体核型分段和原位杂交，最早阶段控制人类遗传缺陷；(2)无创产前诊断：母体外周血胎儿细