致病原因
常染色體隱性遺傳病(autosoml recessive inheritabledisease)是由位於常染色體上的隱性致病基因引起的, 其特點是:
①患者是致病基因的純合體, 其父母不一定發病, 但都是致病基因的攜帶者(雜合體)。
②患者的兄弟姐妹中, 約有1/4的人患病, 男女發病的機會均等。
③家族中不出現連續幾代遺傳, 患者的雙親、遠祖及旁系親屬中一般無同樣的病人。
④近親結婚時, 子代的發病率明顯升高。
通俗的來講, 人體中每個細胞核中的常染色體有22對, 每對染色體的DNA上有無數的基因片段。 每個基因片段由兩個基因組成。 基因分為顯性基因和隱性基因。
致病原理簡述
繪製系譜圖時採用統一的符號以表示家系中各個成員情況和相互之間的關係。 單基因涉及單個即一對等位基因發生突變所致的疾病, 可按遺傳方式分為下列4種主要類型。
1.由這種致病基因導致的疾病稱為染色體顯性遺傳病。 據統計, 此類遺傳病或異常性狀已達3711種。
致病基因有顯性和隱性之分, 其區別在於雜合狀態(Aa)時, 是否表現出相應的性或遺傳病。
(1)完全顯性遺傳:凡是致病基因雜合狀態(Aa)時, 表現出像純合子一樣的顯性性為狀或遺傳病者, 稱為完全顯性(completedominance)。 短指症(brachydactyly)可作為完全顯性遺傳的實例。 本症為較常見的手(足)部畸畸形。 由於指骨或掌骨變短, 或指骨缺如, 致使手指(趾)變短。 從系譜分析(圖2), 男女都可發病, 與性別無關, 所以本病是由某對常染色體上的基因決定的。 假定A為顯性基因(dominant gene),雜合狀態時(Aa), 只有基因A控制的性狀顯示出來, 呈現出某種臨床症狀, 而基因a的作用沒有表達出來, 稱為隱性基因(recssive gene)。 臨床症狀是表現出來的性狀, 稱為表現型或表型(phenotype)。 例如患者有短指, 正常人沒有短指,
的每個患者基因型都是雜合子(Aa),
(2)不完全顯性:有時雜合子(Aa)的表現型較純合子輕, 這種遺傳方式稱為不完全顯性(incompletedominance)或半顯性(semi-dominance), 也稱中間型遺傳(intermedeate inheritance)。 這裡, 雜合子(Aa)中的顯性基因A和隱性基因a的作用都得到-定程度的表達。
(3)共顯性:一對常染色體上的等位基因, 彼此間沒有顯性和隱性的區別, 在雜合狀態時, 兩種基因都能表達, 分別獨立地產生基因產物, 這種遺傳方式稱為共顯性遺傳(co-dominace)。 ABO血型的遺傳可作為顯性遺傳的實例。 ABO血型決定於一組複等位基因(multiple alleles)。 複等位基因是指在一個群體中, 一對特定的基因座位上的基因不是兩種(如A和a), 而是三種或三種以上, 有時可達數十種。 但是,對每一個人來說只能具有其中的任何兩個等位基因。複等位基因是由於一個基因發生多種突變,從而產生多種基因型的結果。ABO血型的基因已定位於9q34,在這一座位上,由IA、IB、和i三種基因組成複等位基因。基因IA對基因i為顯性,基因IB對基因i也是顯性。基因型IAIA和IAi都決定紅細胞膜上抗原A的產生,這種個體為A型血;基因型IBIB和IBi都決定紅細胞膜上抗原B的產生,這種個體為B型血;基因型ii測定H物質的產生而不產生抗原A和抗原B。就IA、IB、i這一組複等位來說,複等位元基因的數目是3個,所以共有:n(n+1)/2=3(3+1)/2=6
種基因型。在共顯性時,有4種表現型。如果純合子(IAIA)A型血的人與純合子(IBIB)B型血的人結婚只能出生雜合子(IAIB)AB型血的子女;如果兩個雜合子(IAIB)AB型血的人結婚則會導致1(IAIA):2(IAIB):1(IBIB)的比率,這樣,3:1的比值就被1:2:1的比值所代替,這是兩個等位基因共顯性的結果。
根據孟德爾分離律的原理,已知雙親血型,就可以估計出子女中可能出現的血型和不可能出現的血型,這在法醫學的親子鑒定中有一定意義。 此外,人類MN血型、人類組織相容性抗原(human leukocyte antigen,HLA)系統等都是共顯性例子。
(4)不規則顯性:帶有顯性基因的個體理應發病,但事實上並非完全如此,有些雜合子(Aa)並不發病,這可能是因受修飾基因等因素的影響而不表現出臨床症狀,失去顯性特點而不外顯,有時表現程度有差異,稱為不規則顯性(irregular dominance)。修飾基因(modifier gene)是指本身沒有表型效應,可是能對主基因發生影響,使主基因的表型成完全或能削弱主基因的作用,從而出現各種表現度和不完全的外顯率。 圖3是一個成骨不全症的系譜,該家族中的患者有一共同的致病基因(A),均同I1傳遞而來,然而他們的臨床表現卻有很大的差別。先證者Ⅲ8有藍色鞏膜和多次骨折,其母親Ⅱ5只有一次骨折史,其姨母Ⅱ3和外祖母Ⅰ1都只有藍色鞏膜,其姨表兄Ⅲ5則具多次骨折和耳聾兩種症狀,可見這些患者存在著明顯的表現程度不一致。雜合子(Aa)在不同遺傳背景和環境因素影響下,性狀表現程度的差異稱為表現度(expressivity)。上述種患者症狀表現速度的區別可以解釋為:Ⅰ1.Ⅱ3由於遺傳背景中可能存在著減弱基因(reducer gene)作用,所以表現度輕:Ⅲ4 、Ⅲ5和Ⅲ8的遺傳背景中可能存在增強基因(enhancergene),所以表現度重。
(5)延遲顯性:有些顯性遺傳病並非出生後即表現出來,而是到較晚期才出現症狀,這種情況稱為延遲顯性(delayed dominance)。慢性進行性舞蹈病(Huntington’schorea)可作為實例。此病為染色體顯性遺傳病,致病基因位於4p16。雜合子(Aa)在20歲時只有1%發病,40歲有38%發病,60歲有94%發病。這裡,年齡對發病是一個重要的修飾因素。可見本病雜合子要個體發育早期,致病基因並不表達,但到一定年齡後,致病基因的作用方表達出來,主稱為延遲顯性。 圖4-4是一例慢性進行性舞蹈病系譜。Ⅲ1未見發病,但他的母親(Ⅱ1)和2個兒子(Ⅲ1,2)均已患病,因此可以認為Ⅲ1攜帶有致病基因,由於某種原因未能表現症狀,因而出現了隔代傳遞現象。顯性基因完全不能表達的個體稱頓挫型(form fruste)。Ⅲ1是頓挫型,雖未發病的,便仍將致病基因傳給後代。因此,本例是不規則顯性。頓挫型的存在形成致病基因(A)不完全外顯,這樣顯性基因在雜全狀態時是否得到表現,可用外顯就緒來衡量。外顯率(penetrance)是指顯性基因能形成相應表現型的比例,一般用百分率(%)來表示。顯性基因能100%表現出相應性狀稱為完全外顯,外顯率低於100%時為不完全外顯或外顯不全。一般外顯率高者可達70%-80%,低者只有20%-30%。當計算外顯率時應搜集較多的家系匯總分析方能符合實際情況。
延遲顯性的一特點是,最年輕一代的患者比例常不足1/2。
2.常染色體隱性遺傳控制 遺傳性狀或遺傳病的基因位於常染色體上,其性質是隱性的,在雜合狀態時不表現相應性狀,只有當隱性基因純合子(aa)方得以表現,稱為常為常染色體隱性遺傳病(autosomal recessiveinheritance,AR)。這種致病基因所引起的疾病稱為常染色體隱性遺傳病。目前已知的常染色體隱性遺傳病或異常性狀達1631種(1992年)。白化病(albinism)可作為常染色體隱性遺傳病的實例。白化病是由於全身黑色素細胞均缺乏黑色素,所以皮膚毛髮呈白色。本病患者只有當一對等位基因是隱性致病基因純合子(aa)時才發病,所以患者的基因型都是純合子(aa)。當一個個體為雜合狀態(Aa)時,雖然本人不發病,但為致病的基因攜帶者,他(她)能將致病基因a傳給後代,因此患者父母雙方都應是致病基因(Aa)的肯定攜帶者(obligatory carrier)。如果兩個雜合子(Aa)婚配,後代子女患者(aa)占1/4,表型正常者占3/4。表型正常的人中1/3基因型為純合子(AA),2/3為雜合子(Aa),是致病基因的可能攜帶者[1] (probable carrier)。 圖4-5是白化病的一個家系,這個系譜基本反映了常染色體隱性遺傳的特點。表現在:①患者(Ⅳ1,3,4,11)的雙親(Ⅲ2,3和Ⅲ7,8)表現型正常,但均為致病基因的肯定攜帶者;②系譜中看不到連續遺傳現象,常為散發,有的系譜中只見先證者;③同胞中約1/4個體發病,男女性發病機會均等,患者大部分出現在同胞之間,子女往往正常;④近親婚配的後代發病概率顯著較高,系譜中的Ⅲ2和Ⅲ3.Ⅲ7和Ⅲ8都
結語:通過上文的介紹,我們詳細的學習了關於常染色體隱性遺傳病的相關知識,我們知道了常染色體隱性遺傳病是因為這些遺傳代謝病的酶或蛋白分子的異常,來自各自編碼基因的異常。如果大家想瞭解更多關於疾病的相關知識,別忘了閱讀下一篇文章哦。
但是,對每一個人來說只能具有其中的任何兩個等位基因。複等位基因是由於一個基因發生多種突變,從而產生多種基因型的結果。ABO血型的基因已定位於9q34,在這一座位上,由IA、IB、和i三種基因組成複等位基因。基因IA對基因i為顯性,基因IB對基因i也是顯性。基因型IAIA和IAi都決定紅細胞膜上抗原A的產生,這種個體為A型血;基因型IBIB和IBi都決定紅細胞膜上抗原B的產生,這種個體為B型血;基因型ii測定H物質的產生而不產生抗原A和抗原B。就IA、IB、i這一組複等位來說,複等位元基因的數目是3個,所以共有:n(n+1)/2=3(3+1)/2=6種基因型。在共顯性時,有4種表現型。如果純合子(IAIA)A型血的人與純合子(IBIB)B型血的人結婚只能出生雜合子(IAIB)AB型血的子女;如果兩個雜合子(IAIB)AB型血的人結婚則會導致1(IAIA):2(IAIB):1(IBIB)的比率,這樣,3:1的比值就被1:2:1的比值所代替,這是兩個等位基因共顯性的結果。
根據孟德爾分離律的原理,已知雙親血型,就可以估計出子女中可能出現的血型和不可能出現的血型,這在法醫學的親子鑒定中有一定意義。 此外,人類MN血型、人類組織相容性抗原(human leukocyte antigen,HLA)系統等都是共顯性例子。
(4)不規則顯性:帶有顯性基因的個體理應發病,但事實上並非完全如此,有些雜合子(Aa)並不發病,這可能是因受修飾基因等因素的影響而不表現出臨床症狀,失去顯性特點而不外顯,有時表現程度有差異,稱為不規則顯性(irregular dominance)。修飾基因(modifier gene)是指本身沒有表型效應,可是能對主基因發生影響,使主基因的表型成完全或能削弱主基因的作用,從而出現各種表現度和不完全的外顯率。 圖3是一個成骨不全症的系譜,該家族中的患者有一共同的致病基因(A),均同I1傳遞而來,然而他們的臨床表現卻有很大的差別。先證者Ⅲ8有藍色鞏膜和多次骨折,其母親Ⅱ5只有一次骨折史,其姨母Ⅱ3和外祖母Ⅰ1都只有藍色鞏膜,其姨表兄Ⅲ5則具多次骨折和耳聾兩種症狀,可見這些患者存在著明顯的表現程度不一致。雜合子(Aa)在不同遺傳背景和環境因素影響下,性狀表現程度的差異稱為表現度(expressivity)。上述種患者症狀表現速度的區別可以解釋為:Ⅰ1.Ⅱ3由於遺傳背景中可能存在著減弱基因(reducer gene)作用,所以表現度輕:Ⅲ4 、Ⅲ5和Ⅲ8的遺傳背景中可能存在增強基因(enhancergene),所以表現度重。
(5)延遲顯性:有些顯性遺傳病並非出生後即表現出來,而是到較晚期才出現症狀,這種情況稱為延遲顯性(delayed dominance)。慢性進行性舞蹈病(Huntington’schorea)可作為實例。此病為染色體顯性遺傳病,致病基因位於4p16。雜合子(Aa)在20歲時只有1%發病,40歲有38%發病,60歲有94%發病。這裡,年齡對發病是一個重要的修飾因素。可見本病雜合子要個體發育早期,致病基因並不表達,但到一定年齡後,致病基因的作用方表達出來,主稱為延遲顯性。 圖4-4是一例慢性進行性舞蹈病系譜。Ⅲ1未見發病,但他的母親(Ⅱ1)和2個兒子(Ⅲ1,2)均已患病,因此可以認為Ⅲ1攜帶有致病基因,由於某種原因未能表現症狀,因而出現了隔代傳遞現象。顯性基因完全不能表達的個體稱頓挫型(form fruste)。Ⅲ1是頓挫型,雖未發病的,便仍將致病基因傳給後代。因此,本例是不規則顯性。頓挫型的存在形成致病基因(A)不完全外顯,這樣顯性基因在雜全狀態時是否得到表現,可用外顯就緒來衡量。外顯率(penetrance)是指顯性基因能形成相應表現型的比例,一般用百分率(%)來表示。顯性基因能100%表現出相應性狀稱為完全外顯,外顯率低於100%時為不完全外顯或外顯不全。一般外顯率高者可達70%-80%,低者只有20%-30%。當計算外顯率時應搜集較多的家系匯總分析方能符合實際情況。
延遲顯性的一特點是,最年輕一代的患者比例常不足1/2。
2.常染色體隱性遺傳控制 遺傳性狀或遺傳病的基因位於常染色體上,其性質是隱性的,在雜合狀態時不表現相應性狀,只有當隱性基因純合子(aa)方得以表現,稱為常為常染色體隱性遺傳病(autosomal recessiveinheritance,AR)。這種致病基因所引起的疾病稱為常染色體隱性遺傳病。目前已知的常染色體隱性遺傳病或異常性狀達1631種(1992年)。白化病(albinism)可作為常染色體隱性遺傳病的實例。白化病是由於全身黑色素細胞均缺乏黑色素,所以皮膚毛髮呈白色。本病患者只有當一對等位基因是隱性致病基因純合子(aa)時才發病,所以患者的基因型都是純合子(aa)。當一個個體為雜合狀態(Aa)時,雖然本人不發病,但為致病的基因攜帶者,他(她)能將致病基因a傳給後代,因此患者父母雙方都應是致病基因(Aa)的肯定攜帶者(obligatory carrier)。如果兩個雜合子(Aa)婚配,後代子女患者(aa)占1/4,表型正常者占3/4。表型正常的人中1/3基因型為純合子(AA),2/3為雜合子(Aa),是致病基因的可能攜帶者[1] (probable carrier)。 圖4-5是白化病的一個家系,這個系譜基本反映了常染色體隱性遺傳的特點。表現在:①患者(Ⅳ1,3,4,11)的雙親(Ⅲ2,3和Ⅲ7,8)表現型正常,但均為致病基因的肯定攜帶者;②系譜中看不到連續遺傳現象,常為散發,有的系譜中只見先證者;③同胞中約1/4個體發病,男女性發病機會均等,患者大部分出現在同胞之間,子女往往正常;④近親婚配的後代發病概率顯著較高,系譜中的Ⅲ2和Ⅲ3.Ⅲ7和Ⅲ8都
結語:通過上文的介紹,我們詳細的學習了關於常染色體隱性遺傳病的相關知識,我們知道了常染色體隱性遺傳病是因為這些遺傳代謝病的酶或蛋白分子的異常,來自各自編碼基因的異常。如果大家想瞭解更多關於疾病的相關知識,別忘了閱讀下一篇文章哦。