體細(xì)胞染色體變異是遺傳病嗎
按經(jīng)典的概念,遺傳病或遺傳性疾病是指發(fā)生需要有一定的遺傳基礎(chǔ),并通過這種遺傳基礎(chǔ)按一定的方式傳于后代發(fā)育形成的疾病。因此,遺傳病的傳遞并非是現(xiàn)成的疾病,而是遺傳病的發(fā)病基礎(chǔ)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,遺傳病的概念有所擴(kuò)大,遺傳因素不僅僅是一些疾病的病因,也與環(huán)境因素一起在疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中起關(guān)鍵性作用。因此,在了解醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)時,既要把握經(jīng)典的遺傳病概念,也要對遺傳病的新進(jìn)展有所認(rèn)識。
一、遺傳病的特點
以遺傳因素為主要發(fā)病因素的遺傳病在臨床上有許多特點。
(一)遺傳病的傳播方式
一般而言,遺傳病與傳染性疾病、營養(yǎng)性疾病不同,它不延伸至無親緣關(guān)系的個體。也就是說,如果某些疾病是由于環(huán)境因素致病,在群體中應(yīng)該按“水平方式”出現(xiàn);如果是遺傳性的,一般則以“垂直方式”出現(xiàn),不延伸至無親緣關(guān)系的個體,這在顯性遺傳方式的病例中尤其突出。
(二)遺傳病的數(shù)量分布
遺傳病患者在親祖代和子孫輩中是以一定數(shù)量比例出現(xiàn)的,即患者與正常成員間有一定的數(shù)量關(guān)系,通過特定的數(shù)量關(guān)系,可以了解疾病的遺傳特點和發(fā)病規(guī)律,并預(yù)期再發(fā)風(fēng)險等。
(三)遺傳病的先天性
遺傳病往往有先天性特點。所謂先天性是指生來就有的特性,如白化病是一種常染色體隱性遺傳病,嬰兒剛出生時就表現(xiàn)有“白化”癥狀。但并非所有的遺傳病都是先天的,如Huntington舞蹈癥是一種典型的常染色體顯性遺傳病,它往往在35歲以后才發(fā)病。反過來,先天性疾病也有兩種可能性:有些先天性疾病是遺傳性的,如白化病;有些則是獲得性的,如婦女妊娠時因感染風(fēng)疹病毒,致胎兒患有先天性心臟病。雖然患兒出生時有心臟病,但按傳統(tǒng)概念來說它是不遺傳的。
(四)遺傳病的家族性
遺傳病往往有家族性特點。所謂家族性是指疾病的發(fā)生所具有的家族聚集性。如上述的Huntington舞蹈癥常表現(xiàn)為親代與子代間代代相傳;但并非所有的遺傳病都表現(xiàn)為家族性,如白化病在家系中很可能僅僅是偶發(fā)的,患兒父母親均為正常。反過來,家族性疾病可能是遺傳的,如Huntington舞蹈癥;但不是所有的家族性疾病都是遺傳的。如有一種夜盲癥(即當(dāng)光線比較弱時,視力極度低下的一種疾?。┦怯捎陲嬍持虚L期缺乏維生素A引起的。如果同一家庭的飲食中長期缺乏維生素A,則這個家庭中的若干成員就有可能出現(xiàn)夜盲癥。這一類家族性疾病是受共同環(huán)境條件的影響,而不是出自遺傳原因。如果在飲食中補(bǔ)充足夠的維生素A后,全家患者的病情都可以得到改善。所以說,由于維生素A缺乏所引起的夜盲癥,盡管表現(xiàn)有家族性,但它不是遺傳病。
(五)遺傳病的“傳染性”
一般的觀點認(rèn)為,遺傳病是沒有傳染性的,故在傳播方式上,它是垂直傳遞,而不是水平傳遞。但在目前已知的疾病中,人類朊粒蛋白?。╤uman prion disease)則是一種既可遺傳又具傳染性的疾病。朊粒蛋白(prion protein,PrP)是一種功能尚不完全明確的蛋白質(zhì)。目前認(rèn)為PrP基因突變會導(dǎo)致Pr P的錯誤折疊或通過使其他蛋白的錯誤折疊進(jìn)而引起腦組織的海綿狀病變,最終導(dǎo)致腦功能紊亂,稱為蛋白折疊??;而錯誤折疊的PrP可以通過某些傳播方式使正常人細(xì)胞中的正常蛋白質(zhì)也發(fā)生錯誤折疊并致病。
總之,正確地、辯證地認(rèn)識人類遺傳病,將有助于在醫(yī)學(xué)實踐中采取相應(yīng)的診斷、治療和預(yù)防措施。
二、人類遺傳病的分類
人類遺傳病的種類繁多。據(jù)統(tǒng)計,目前每年新發(fā)現(xiàn)的遺傳性綜合征有100種左右。面對種類如此繁多的遺傳病,過去一是按人體系統(tǒng)分類,如神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病、血液系統(tǒng)遺傳病、生殖系統(tǒng)遺傳病、心血管系統(tǒng)遺傳病、泌尿系統(tǒng)遺傳病、內(nèi)分泌系統(tǒng)遺傳病等;二是按照遺傳方式進(jìn)行分類?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)將人類遺傳病劃分為以下4類。
(一)單基因病
單基因病是指由單基因突變所致。這種突變可發(fā)生于2條染色體中的1條,由此所引起的疾病呈常染色體(或性染色體)顯性遺傳;這種突變也可同時存在于2條染色體上,由此所引起的疾病呈常染色體(或性染色體)隱性遺傳。單基因病相對較少見,在各個種族或民族中的發(fā)生率不同,發(fā)生率較高時也僅為1/500,但由于其具有遺傳性,因而危害極大。
(二)多基因病
多基因病是指有一定家族史但沒有單基因性狀遺傳中所見到的系譜特征的一類疾病,如先天性畸形及若干人類常見?。ǜ哐獕骸用}粥樣硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年癡呆、癲 、精神分裂癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、智能發(fā)育障礙等)。環(huán)境因素在這類疾病的發(fā)生中起不同程度的作用。多基因病是最常見、最多發(fā)的遺傳病。
(三)染色體病
染色體病是指因染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目異常引起的一類疾?。ňC合征)。從本質(zhì)上說,這類疾病涉及1個或多個基因結(jié)構(gòu)或數(shù)量的變化,故其對個體的危害往往大于單基因病和多基因病,其中最常見的染色體病為Down綜合征。染色體病在新生兒中的發(fā)病率約為0.5%。
(四)線粒體遺傳病
線粒體是細(xì)胞內(nèi)的一種重要細(xì)胞器,是除細(xì)胞核之外唯一含有DNA的細(xì)胞器,具有自己的蛋白質(zhì)翻譯系統(tǒng)和遺傳密碼。線粒體遺傳病是指由線粒體DNA缺陷引起的疾病,如Leber視神經(jīng)萎縮等。
表1-2列舉了一些常見遺傳病的遺傳方式及發(fā)生率。
表1-2 常見遺傳病的遺傳方式及發(fā)生率
續(xù)表
注:AR為常染色體隱性遺傳;AD為常染色體顯性遺傳;XL為X連鎖遺傳;XR為X連鎖隱性遺傳。(下面各表英縮詞注釋同)
三、在線《人類孟德爾遺傳》
在線《人類孟德爾遺傳》[Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)]源自由美國Johns Hopkins大學(xué)醫(yī)學(xué)院Victor A.Mc Kusick教授主編的《人類孟德爾遺傳》(Mendelian Inheritance in Man:Catalogs of Human Genes and Genetic Disorders,簡稱MIM)一書。該書一直是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)最權(quán)威的百科全書和數(shù)據(jù)庫,被譽為醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)界的“圣經(jīng)”。MIM包括所有已知的遺傳病、遺傳決定的性狀及其基因,除了簡略描述各種疾病的臨床特征、診斷、鑒別診斷、治療與預(yù)防外,還提供已知有關(guān)致病基因的連鎖關(guān)系、染色體定位、組成結(jié)構(gòu)和功能、動物模型等資料,并附有經(jīng)縝密篩選的相關(guān)參考文獻(xiàn)。MIM制定的各種遺傳病、性狀、基因的編號,簡稱MIM號,為全世界所公認(rèn)。有關(guān)疾病的報道必須冠以MIM號,以明確所討論的是哪一種遺傳病。自1966年初版以來,隨著醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的迅猛發(fā)展,MIM內(nèi)容急劇擴(kuò)增,至1998年已出版至第12版。印刷版本的MIM盡管不斷增厚,但在科學(xué)研究已進(jìn)入數(shù)字化年代的當(dāng)今,顯然已很難跟上醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)科發(fā)展的步伐,有“力不從心”感。鑒此,聯(lián)機(jī)形式的OMIM于1987年應(yīng)運而生,并且免費供全世界科學(xué)家瀏覽和下載。OMIM的網(wǎng)址是:http://www.omim.org。
四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系
遺傳(heredity)是生物體的基本生命現(xiàn)象,表現(xiàn)為性狀在親代與子代之間的相似性和連續(xù)性。人類的一切正?;虍惓5男誀罹C合起來看都是遺傳與環(huán)境共同作用的結(jié)果,但它們在每一具體性狀的表現(xiàn)上可能不盡相同(圖1-1)。
圖1-1 疾病病因簡圖
(一)完全由遺傳因素決定發(fā)病
這類疾病的發(fā)生并非與環(huán)境因素?zé)o關(guān),只是看不出什么特定的環(huán)境因素是發(fā)病所必需的。例如,單基因遺傳病中的先天性成骨不全癥、白化病、血友病A及某些染色體病。
(二)基本上由遺傳決定,但需要環(huán)境中有一定誘因
例如,單基因遺傳病中的苯丙酮尿癥,早期人們只知道它與遺傳有關(guān),現(xiàn)在知道吃了苯丙氨酸含量多的食物才誘發(fā)本??;葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥(俗稱蠶豆?。┏羞z傳基礎(chǔ)外,只有在吃了蠶豆或服用了氧化性藥物(如伯氨喹等)后才會誘發(fā)溶血性貧血。
(三)遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用
也就是說,遺傳因素對發(fā)病作用的大小是不同的。例如,在唇裂、腭裂、先天性幽門狹窄等畸形中,遺傳度都在70%以上,說明遺傳因素對這些疾病的發(fā)生較為重要。但環(huán)境因素也是不可缺少的,精神發(fā)育障礙、精神分裂癥等疾病也是如此。另一些疾病,例如在先天性心臟病、十二指腸潰瘍、某些糖尿病等的發(fā)生中,環(huán)境因素的作用比較重要,而遺傳因素的作用較小,遺傳度不足40%,但就其發(fā)病來說,也必須有遺傳基礎(chǔ)。還有一些疾病如脊柱裂、無腦兒、高血壓、冠心病等的發(fā)病,遺傳因素和環(huán)境因素等都相當(dāng)重要,遺傳度為50%~60%。
上述這類疾病過去在臨床上常常說有一定的遺傳因素(體質(zhì)或素質(zhì)),近年來的研究表明,它們所具有的就是多基因(易感基因)決定的遺傳基礎(chǔ),這一類疾?。ǘ嗷虿。┚哂谐R娦?、多發(fā)性的特點,是目前醫(yī)學(xué)研究的重點。
(四)發(fā)病完全取決于環(huán)境因素,與遺傳基本無關(guān)
例如,燒傷、燙傷等外傷的發(fā)生與遺傳因素?zé)o關(guān),但這類疾病損傷的修復(fù)與個體的遺傳類型可能有關(guān)。
五、遺傳病在醫(yī)學(xué)實踐中的一些問題
(一)醫(yī)生如何確定患者所患疾病是否有遺傳性
遺傳病患者(與非遺傳病患者一樣)在向醫(yī)生訴說自己的病癥時,只能說明其某些感覺上的異常,而不能告訴醫(yī)生自己的基因有什么異常。因此,需要醫(yī)生正確地區(qū)分患者所患疾病是不是一種遺傳病。但這并不是一件輕而易舉的事情,它不僅需要醫(yī)生具有豐富的臨床經(jīng)驗、全面的遺傳學(xué)知識,還需要有足夠的實驗室技術(shù)(包括分子診斷)來輔助診斷。近年來,計算機(jī)軟件已被開發(fā)用于遺傳病的診斷,為醫(yī)生確定患者所患疾病是否具有遺傳性提供了有力的手段,從而使遺傳病患者及親屬能得到有效的醫(yī)學(xué)處理。
(二)再現(xiàn)風(fēng)險
再現(xiàn)風(fēng)險(recurrence risk)是遺傳病在臨床上常遇到的問題之一。所謂再現(xiàn)風(fēng)險,是指患者罹患的遺傳病在家系親屬中再發(fā)生的風(fēng)險率。影響再現(xiàn)風(fēng)險的因素較多,故很難對遺傳病的再現(xiàn)風(fēng)險制定出一個標(biāo)準(zhǔn)。例如,一方面,Huntington舞蹈癥是一種常染色體顯性遺傳病,按理論推測,患者子女的再現(xiàn)風(fēng)險為50%。但它的發(fā)病年齡多在35歲以后,隨著子女年齡的增長,再現(xiàn)風(fēng)險也逐漸下降,通過建立年齡與再現(xiàn)風(fēng)險的發(fā)病曲線,可以得到不同年齡個體的再現(xiàn)風(fēng)險。另一方面,任何一種遺傳病都有一個群體再現(xiàn)風(fēng)險的基線(baseline),即任何一次妊娠所生子女的群體風(fēng)險率有些是根據(jù)疾病的遺傳方式?jīng)Q定的,有些是基于經(jīng)驗概率得出的(表1-3)。
表1-3 群體中某些“疾病”發(fā)生的風(fēng)險率
(三)遺傳病的群體負(fù)荷
這里所說的負(fù)荷是指遺傳病在群體中的嚴(yán)重程度,通常用發(fā)生率來表示。發(fā)生率越高,群體中的遺傳有害性越高,人類需要采取的對應(yīng)措施越多,也可以說是負(fù)荷越大。表1-4所列是幾類遺傳病的群體發(fā)生率。
表1-4 遺傳性疾病的群體發(fā)生率
(四)遺傳病與醫(yī)學(xué)倫理
醫(yī)學(xué)倫理學(xué)的基本原理同樣適用于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),但遺傳病有其自身的特征,即遺傳性,因此對一些問題需要特別注意。
1.遺傳病的產(chǎn)前診斷問題 包括:①產(chǎn)前診斷技術(shù)上的安全性;②產(chǎn)前診斷實施后對患病胎兒采取的醫(yī)學(xué)措施的“合法性”、“合理性”、“可靠性”和“安全性”等。
2.遺傳病的癥狀前診斷問題 涉及:①是否采取有效的醫(yī)學(xué)措施使癥狀前患者免受“未來”疾病的困擾;②個人隱私問題。
3.基因診斷和基因治療問題 包括:①基因診斷、基因治療在技術(shù)上的安全性問題;②診斷及治療措施的“合法性”、“合理性”和“有效性”等問題;③基因治療措施對人類基因組的安全控制問題等。
宗教、倫理、道德、法律也都是遺傳病臨床實踐中需要重視的問題。遺傳病患者的基因組應(yīng)屬個人隱私,其中含有什么致病基因或易感基因,若用現(xiàn)代方法查出后結(jié)果被泄露出去,如果沒有相應(yīng)的法律加以保護(hù),被檢對象就可能因為檢查結(jié)果泄密,致使其在就業(yè)、戀愛、婚姻、保險等方面受到歧視或不公正待遇。近年來,整體動物克隆技術(shù)的發(fā)展使得生物技術(shù)的倫理問題更趨復(fù)雜化。這些都需要生物醫(yī)學(xué)界和法律界共同商討、制定對策,并取得全社會的理解和支持。
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