遺傳學(xué)家解析“染色體變異”之謎

2011-03-31 07:19:00　來(lái)源: 云南網(wǎng)(昆明)　

出場(chǎng)人物

溫柏平 昆明市兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科及實(shí)驗(yàn)研究中心主任 云南省遺傳學(xué)會(huì)委員

莊宇 昆明市兒童醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室研究中心醫(yī)學(xué)遺傳專家

云南發(fā)現(xiàn)的這7例“世界首報(bào)”人類罕見(jiàn)的“染色體異常核型”，對(duì)于遺傳性疾病的研究有重要意義。目前，這種導(dǎo)致“人類染色體異常核型”罕見(jiàn)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因尚不明了。但可以肯定的是，目前發(fā)現(xiàn)的變異現(xiàn)象，僅是個(gè)別偶發(fā)，異常是來(lái)自于人類進(jìn)化繁衍過(guò)程里，極少數(shù)人在遺傳中發(fā)生偶然新生突變，不具有普遍性。而且，自然界有一個(gè)“優(yōu)勝劣汰”“物競(jìng)天擇”的規(guī)律，不好的變異是生存不下去的。

記者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，從2004年至今，我國(guó)多地都有發(fā)現(xiàn)“染色體異常核型”的報(bào)道。而我國(guó)于1985年成立醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以來(lái)，共收集和鑒定除西藏、臺(tái)灣、香港和澳門(mén)地區(qū)外的中國(guó)人世界罕見(jiàn)染色體異常核型 2527 種，其中發(fā)生染色體斷裂 5362 次，X染色體與常染色體平衡易位 57 例。

2011年3月，我省7名染色體異常患者和攜帶者的圖譜，被我國(guó)鑒定世界首報(bào)中國(guó)人染色體異常核型的唯一單位中國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鑒定后確認(rèn)為“世界首報(bào)人類染色體異常核型”。

什么是“人類染色體異常核型”？這些染色體變異者與常人有著怎樣的差別？它們又是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？醫(yī)生和科研人員又付出了怎樣的努力？本報(bào)記者揭秘“世界首報(bào)人類染色體異常核型”及背后的故事。

發(fā)現(xiàn)

顯微鏡下的奇怪一幕

2008年年底的一天，昆明市兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科的醫(yī)生莊宇像往常一樣，靜靜地看著顯微鏡下的世界，然后再將所看到的情況一一記錄在報(bào)告單上，然后簽字。像這樣的工作情景，莊宇已經(jīng)記不清是有多少個(gè)日日夜夜了。但突然顯微鏡下出現(xiàn)的一幕令他大吃一驚，然后他又揉了揉眼睛在電腦屏目中放大N 倍看清楚，他不禁失聲叫了出來(lái)，“呀，這是咋回事？”莊宇正在檢測(cè)的是一個(gè)9個(gè)月女?huà)氲难獦?，他發(fā)現(xiàn)，顯微鏡下女?huà)氲娜旧w和正常人不一樣， 1號(hào)染色其中的一條下半身少了一截，跑到21號(hào)，21號(hào)本該是兩對(duì)的就成了兩對(duì)半。發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后，莊宇查了很多關(guān)于染色體變異的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)記載中沒(méi)有相關(guān)報(bào)道，便將這一發(fā)現(xiàn)匯報(bào)給科主任、云南省遺傳學(xué)會(huì)委員溫柏平。

之后的工作中，莊宇更加格外關(guān)注染色體的情況，對(duì)每個(gè)患者的血樣明明已經(jīng)觀察了很多遍沒(méi)問(wèn)題，但他還是要再多觀察上幾遍以確認(rèn)。就這樣，在2008年至2010年兩年的時(shí)間里，在昆明市兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科共查出7例染色體變異的特殊案例。孩子中年齡最小的只有3個(gè)月，而年齡最大的3歲6個(gè)月。3個(gè)女?huà)?個(gè)男嬰，一父一母攜帶者。

異常

斷裂染色體，跑到其它對(duì)當(dāng)“小三”

眾所周知，人體細(xì)胞內(nèi)具有46條染色體，而這46條染色體中44條（22對(duì)）為常染色體，另兩條為性染色體。性染色體在女性為XX，在男性為XY。這46條染色體平時(shí)以“對(duì)”相居，互不干擾，過(guò)著平衡的生活。因此，染色體的正常就能保證人一代代遺傳后的穩(wěn)定性。而這7例染色體均出現(xiàn)了染色體斷裂和易位現(xiàn)象，其中的某一對(duì)染色體中的一根竟然斷了一截（如上圖第1對(duì)），而另一對(duì)染色體旁邊又多出了一截（如上圖第21對(duì)），從長(zhǎng)度和形狀上比對(duì)發(fā)現(xiàn)，這條多出來(lái)的“小三”，正是另一對(duì)斷裂的那一截。

特點(diǎn)

5名異常嬰兒均有發(fā)育不正常癥狀

這些孩子是如何被發(fā)現(xiàn)的？溫柏平介紹，這些患兒有生長(zhǎng)遲緩、智力發(fā)育滯后和外生殖器畸形等癥狀。好幾孩子個(gè)都存子不聰明、該說(shuō)話時(shí)不會(huì)說(shuō)話、不會(huì)走路，還有是經(jīng)常抽搐，另有一例女?huà)氤霈F(xiàn)生殖器畸形。在5異常個(gè)嬰兒中，其中一例來(lái)自昆明市，其它均來(lái)自昭通、會(huì)澤、嵩明等地的農(nóng)村。

為了進(jìn)一步了解導(dǎo)致患兒染色體異常的原因，昆明市兒童醫(yī)院希望能對(duì)異常者進(jìn)行橫向（兄弟姐妹）及縱向（父母、祖父母）家系的檢查，找出變異的規(guī)律和原因。在對(duì)5名嬰兒的父母親進(jìn)行檢查后，查出其中一位嬰兒的父親和另一位嬰兒的母親是染色體平衡易位攜帶者，即其中一條染色體發(fā)生了斷裂，斷裂的染色體片段連接到了其它染色體上。

雖然結(jié)構(gòu)發(fā)生了異常，但沒(méi)有遺傳物質(zhì)的缺失，因此這兩位成人與正常人無(wú)異。然后，這種易位卻在下一代身上卻表現(xiàn)出來(lái)了。另?yè)?jù)了解，這些孩子都沒(méi)有進(jìn)行產(chǎn)前篩查。

進(jìn)展

定為“世界首報(bào)”對(duì)研究遺傳有貢獻(xiàn)

這是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于遺傳性疾病的研究有重要意義。因此，溫柏平主任及科室的人員將這7例的相關(guān)資料做了認(rèn)真的收集保存，并做了詳細(xì)的說(shuō)明，分別于2010年12月25日（4例）和2011年1月15日（3例）將7例核型圖譜送到中國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)夏家輝院士、戴和平、鄔玲仟教授鑒定，這幾例核型“國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道”，為世界首報(bào)核型。

探因

遺傳或是細(xì)胞分裂時(shí)受到影響

染色體為何會(huì)變得“不安分”？溫柏平主任說(shuō)，染色體變異的原因相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)樗皇强焖俚淖兓?，而是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。就現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分析的原因有兩個(gè)方面，一是父母遺傳，父親或者母親是染色體平衡易位攜帶者，染色體雖然發(fā)生了易位，但沒(méi)有遺傳片段的缺失，無(wú)論是外表長(zhǎng)相還是智力都表現(xiàn)得和正常人一樣，但在生育下一代時(shí)，易位染色體就會(huì)產(chǎn)生多種異常配子，由此發(fā)育的個(gè)體會(huì)出現(xiàn)流產(chǎn)、畸胎、死胎甚至出生畸形兒。此孩子就會(huì)出現(xiàn)智障、器官發(fā)育不完全、動(dòng)作協(xié)調(diào)性差、語(yǔ)言表達(dá)能力差等很多方面的癥狀。而其二就是父母的染色體是完全正常的，但在懷孕期間，受精卵受到了輻射、藥物侵害、飲食等方面的影響，導(dǎo)致在分裂時(shí)出現(xiàn)了變異。如抽煙，特別是女性抽煙；喝酒、吃藥、輻射、環(huán)境污染、吃防腐劑、激素等都有可能。

觀點(diǎn)

不具普遍性染色體變異也遵循“物競(jìng)天擇”規(guī)律

染色體變異對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)非常好奇的話題，肯定有人不禁要問(wèn)，那我們?nèi)祟愐院髸?huì)不會(huì)變成怪物？溫柏平笑著說(shuō)，這是不可能的，因?yàn)樽匀唤缬幸粋€(gè)“優(yōu)勝劣汰”“物競(jìng)天擇”的規(guī)律，不好的是生存不下去的。那會(huì)不會(huì)有的變異會(huì)使人出奇的聰明？“這個(gè)就不知道了，因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有這樣的案例出現(xiàn)?！钡梢钥隙ǖ氖?，案例發(fā)現(xiàn)中的變異現(xiàn)象，僅是個(gè)別偶發(fā)，異常是來(lái)自于人類在進(jìn)化繁衍中個(gè)別或極少數(shù)人在遺傳中發(fā)生偶然的新生突變，不具有普遍性。記者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，從2004年至今，我國(guó)多地都有發(fā)現(xiàn)“染色體異常核型”的報(bào)道，如：2011年3月江西省婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心，在一位多次流產(chǎn)孕婦身上發(fā)現(xiàn)罕見(jiàn)的復(fù)雜易位染色體核型；2010年8月，農(nóng)墾三亞醫(yī)院發(fā)現(xiàn)一例人類罕見(jiàn)染色體異常核型；2009年4月至2010年4月期間，福建省婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心在產(chǎn)前檢查和不孕不育診斷中發(fā)現(xiàn)6例人類染色體異常核型。

記者看了網(wǎng)絡(luò)報(bào)道的各地十多次染色體異常核型攜帶者都多發(fā)于屢次流產(chǎn)和不孕女性，而異常者多為有智力或身體畸形的嬰幼兒。

遺憾

父母不愿被打擾，難跟蹤研究

這些孩子以后會(huì)有怎樣的變化？對(duì)于研究者來(lái)說(shuō)是很想對(duì)其進(jìn)行跟蹤調(diào)查的，當(dāng)然所有費(fèi)用全免。但很遺憾，目前聯(lián)絡(luò)幾乎中斷。原因有兩個(gè)，其一是雖然這是對(duì)人類做貢獻(xiàn)的事業(yè)，但對(duì)于家庭來(lái)說(shuō)是件很不幸的事，誰(shuí)家都不愿意生個(gè)不健康的孩子。而且很多家長(zhǎng)并不了解染色體變異是怎么回事，聽(tīng)完后都是一臉的茫然，反正他們認(rèn)為了解與否這些都無(wú)所謂了，孩子反正是先天的，醫(yī)不好。其二是7例中只有1例是昆明人，目前仍未溝通好。因?yàn)楫吘剐枰鞯眉议L(zhǎng)同意才可行。而其他6例都來(lái)自農(nóng)村，有會(huì)澤、嵩明等地區(qū)的，其流動(dòng)性非常大，電話號(hào)碼常換，而且其所填地址沒(méi)辦法確認(rèn)是真是假。曾做過(guò)努力想進(jìn)行回訪，但目前與這6個(gè)家庭的聯(lián)系都已中斷。

促進(jìn)

兒童醫(yī)院欲籌建 “基因掃描工程”

該事件的發(fā)生對(duì)溫柏平主任及其所帶領(lǐng)的科室來(lái)說(shuō)是一次極大的促動(dòng)，他認(rèn)為很有必要建立基因掃描工程來(lái)進(jìn)一步研究人類基因的變化。目前，他正在著手這一工程的籌備工作，并得到了醫(yī)院很大的支持。這一掃描工程的建立，將為研究此類遺傳性疾病的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)防和診斷提供極有價(jià)值的第一手資料。對(duì)遺傳學(xué)的臨床研究和優(yōu)生優(yōu)育也很有意義。

建議

產(chǎn)前篩查可發(fā)現(xiàn)異常胎兒

從這5例嬰兒案例來(lái)看，孩子都是不健康的，而且現(xiàn)無(wú)任何辦法醫(yī)治。那么有沒(méi)有方法可以避免這種情況出現(xiàn)？溫柏平主任說(shuō)，最好的方法就是做產(chǎn)檢。產(chǎn)前篩查是可以發(fā)現(xiàn)這種情況的。如果發(fā)現(xiàn)，就要終止妊娠，做好優(yōu)生優(yōu)育，因?yàn)楹⒆硬唤】祵?duì)家庭及社會(huì)的負(fù)擔(dān)是很沉重的。而從更遠(yuǎn)一些工作來(lái)著手，就是每個(gè)人的生活習(xí)慣要好，不要吸煙喝酒，避免一些輻射及環(huán)境污染，飲食上也要注意，如現(xiàn)在吃的蔬菜都有農(nóng)藥殘留，就要認(rèn)真將這些殘留降到盡可能低。懷孕前也一定要做檢查。這是一個(gè)長(zhǎng)期需要注意的問(wèn)題。

鏈接

中國(guó)人類染色體異常核型收集數(shù)據(jù)庫(kù)

“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”是我國(guó)鑒定世界首報(bào)中國(guó)人染色體異常核型的唯一單位?！爸袊?guó)人類染色體異常核型收集數(shù)據(jù)庫(kù)”收集了“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”夏家輝院士等三十多年以來(lái)鑒定的來(lái)自全國(guó)各地的中國(guó)人類染色體異常核型及信息，為臨床醫(yī)生、基礎(chǔ)科研工作者、科技管理人員、遺傳病患者和對(duì)此領(lǐng)域感興趣的人們提供具有中國(guó)人民族特征的染色體異常核型及相關(guān)信息。記者在網(wǎng)上了解到的數(shù)據(jù)是，1985年至今共收集和鑒定除西藏、臺(tái)灣、香港和澳門(mén)地區(qū)外的中國(guó)人世界罕見(jiàn)染色體異常核型 2527 種，其中發(fā)生染色體斷裂 5362 次，X染色體與常染色體平衡易位 57 例。（呂忱）