蘭燕芳吳淋淋徐 浩
染色體多態(tài)性與生殖異常關(guān)系
蘭燕芳1吳淋淋2徐 浩1
生殖異常;染色體多態(tài)性;外周血染色體核型
染色體多態(tài)性是在正常人群存在的各種染色體形態(tài)的微小變異。這種變異主要表現(xiàn)為同源染色體大小形態(tài)或著色等方面的微小變異,包括D/G組染色體隨體區(qū)變異以及1、9、16號染色體副縊痕加長或縮短等。我們在遺傳咨詢門診中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)染色體的多態(tài)性可表現(xiàn)出一定的臨床效應(yīng),可能與生殖異常有關(guān),包括流產(chǎn)、胚胎停止發(fā)育和死胎死產(chǎn)等。因此研究染色體多態(tài)性與生殖異常之間的關(guān)系,對指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育具有重要的研究意義。我們對我院婦產(chǎn)科門診就診的1684例遺傳咨詢者進行了外周血染色體核型檢查,探討其與生殖異常的關(guān)系,現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取2009年1月—2016年1月我院婦產(chǎn)科門診就診的1684例遺傳咨詢者,年齡20~34歲;男952例,女732例,臨床表現(xiàn)為不育、少弱精無精、自然流產(chǎn)及胚胎停止發(fā)育、死胎死產(chǎn)等。另外選取240名來我院健康體檢者作為健康對照組,年齡20~34歲;男122名,女118名,排除染色體異常、生殖器官異常、病毒感染等疾病。
1.2 外周血染色體核型分析 無菌條件下,采集外周血2mL,接種外周血20滴至淋巴細胞培養(yǎng)基(廣州白云山拜迪生物醫(yī)藥有限公司)中,37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)70h,加入濃度為100μg/mL的秋水仙素25μL,繼續(xù)培養(yǎng)1.5h,常規(guī)染色體制片和G顯帶,每例計數(shù)20個中期分裂相,分析20個核型。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計處理,所有數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準差(±s) 表示,組間比較采用t檢驗和χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 1684例遺傳咨詢者染色體多態(tài)性分析結(jié)果 1684例遺傳咨詢者中檢出染色體多態(tài)性核型31例(1.84%)。31例根據(jù)多態(tài)性變異可主要歸為下列4種類型:D/G組隨體增加4例(12.90%),次縊痕增加(包括1、9、16號染色體)4例(12.90%),9號染色體臂間倒位7例(22.58%),Y染色體多態(tài)性16例(51.61%)。多態(tài)性核型與臨床表現(xiàn)見表1。
2.2 染色體多態(tài)性與妊娠異常 染色體多態(tài)性組其配偶或本人的自然流產(chǎn)發(fā)生率、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)發(fā)生率明顯高于健康對照組,不孕不育發(fā)生率也明顯高于健康對照組(P<0.01),見表2。
2.3 染色體多態(tài)性與男性生殖異常 染色體多態(tài)性組男性不育癥發(fā)生率、弱精少精和無精癥發(fā)生率明顯高于健康對照組,精子密度和精子活率明顯低于健康對照組(P<0.01)。見表3。
表1 各類染色體多態(tài)性構(gòu)成比與臨床表型[例(%)]
表2 染色體多態(tài)性與妊娠異常的關(guān)系[例(%)]
表3 染色體多態(tài)性與男性生殖異常
2.4 31例染色體多態(tài)性變異在受檢人群中分布 218例不孕不育遺傳咨詢者中檢出染色體多態(tài)性核型13例,占5.96%;267例復(fù)發(fā)性流產(chǎn)女性遺傳咨詢者中檢出染色體多態(tài)性核型14例,占5.24%;62例男性少精弱精癥遺傳咨詢者中檢出染色體多態(tài)性核型4例,占6.45%。
染色體多態(tài)性主要表現(xiàn)為異染色質(zhì)的變異,特別是含有高度重復(fù)DNA的結(jié)構(gòu)異染色質(zhì),包括D組和G組的隨體增大、重復(fù)(雙隨體)或缺失,如短臂的長短,1號、9號、16號染色體的次縊痕區(qū)加長或縮短和Y染色體長臂的長度變異。從分子水平上看結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)所含的DNA主要是“非編碼”的高度重復(fù)序列,因此過去人們普遍認為異染色質(zhì)是多余無用的。但有研究[1]表明,異染色質(zhì)可以加強著絲粒區(qū),以確保染色體的分離,并能使著絲點穩(wěn)定化;同源染色體可通過其異染色質(zhì)區(qū)的重復(fù)序列在減數(shù)分裂時配對,促進沿染色體全長的聯(lián)會。因此,異染色質(zhì)的異常有可能影響減數(shù)分裂時染色體的配對聯(lián)會,進而影響到配子的形成,最終導(dǎo)致不孕不育[1]。本研究在1684例遺傳咨詢者中檢出染色體多態(tài)變異31例,占受檢人數(shù)的1.84%,同時研究發(fā)現(xiàn)染色體多態(tài)性人群的流產(chǎn)發(fā)生率和不孕不育發(fā)生率明顯高于正常人群。
染色體主縊痕區(qū)的著絲粒-動粒復(fù)合體(CKC)是染色體運動和均等分離的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)。CKC形態(tài)一旦發(fā)生變化,會干擾染色體的正常運動和分離。有學(xué)者認為,1、9和16號染色體次縊痕區(qū)由于高度重復(fù)的DNA序列增加,影響了細胞分裂,造成同源染色體配對的困難,可能會產(chǎn)生不平衡的配子,形成非整倍體的子代而發(fā)生流產(chǎn)或不平衡的配子不能受精而死亡造成不孕不育[2]。因此染色體次縊痕長度改變與生殖異常密切相關(guān)。
9號染色體臂間倒位導(dǎo)致流產(chǎn)畸胎的原因是同源染色體配對形成特有的倒位圈,產(chǎn)生部分重復(fù)或部分缺失的異常染色體,引起胎兒染色體異常,導(dǎo)致流產(chǎn)死胎等不良孕產(chǎn)史。Amiel等[3]利用染色體探針分析9號染色體臂間倒位男子的精細胞時發(fā)現(xiàn),該男子精細胞的二倍體概率明顯高于對照組,而二倍體的精細胞一旦受精,會形成三倍體胚胎致流產(chǎn)。9號染色體倒位后,次縊痕的異染色質(zhì)與松弛素(RLX)基因相鄰,可能產(chǎn)生PEV,抑制RLX 基因的表達,使RLX作用減弱,從而使生育發(fā)生障礙[4]。國外報道inv(9)的發(fā)生率為0.95%~1.02%[5],我們統(tǒng)計 9號染色體的倒位發(fā)生率是 7/1684,約0.42%。
D組、G組染色體的CKC結(jié)構(gòu)與其隨體區(qū)相鄰,兩者非??拷?。近端著絲粒染色體的變異主要涉及p11區(qū)、p12區(qū)和p13區(qū),隨體變異可能增加端著絲粒染色體的不分離,從而導(dǎo)致胚胎發(fā)生染色體非整倍性變異或減數(shù)分裂中異常配子產(chǎn)生的可能性,引發(fā)流產(chǎn)或死胎等不良妊娠[6]。
人類Y染色體是比較小的近端著絲粒染色體,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,目前研究認為,Y染色體結(jié)構(gòu)上的改變可引起多種遺傳學(xué)效應(yīng),并導(dǎo)致一些男性臨床疾病。大Y染色體是核型為46,XY(大Y)(Y≥18),本文檢出大Y2例,占多態(tài)性核型的6.45%。有研究認為[7]認為,Y染色體長臂DNA序列的重復(fù)復(fù)制會影響其有關(guān)精子分化和發(fā)育的基因正常表達,造成精子受精障礙或影響精子受精能力而導(dǎo)致流產(chǎn)頻率增高。Skaletsky等[8]研究認為,大Y與流產(chǎn)頻率的增加有關(guān),Y染色體的高度重復(fù)序列與常染色體DNA序列具有同源性,但其作用可導(dǎo)致合子在早期細胞分裂時發(fā)生不分離。小Y染色體是核型為46,XY(小Y)(Y≤21)。本文檢出46,XY(小Y)核型12例,占多態(tài)性核型的38.71%。通常認為Y染色體長臂包含3個AZF區(qū)域:AZFa、AZFb和AZFc,整個AZFa或AZFb的缺失會導(dǎo)致成熟精子的完全消失[9]。本研究同時發(fā)現(xiàn)Y染色體多態(tài)性男性精子密度和精子活率明顯低于健康對照組,少弱精、無精和不育癥發(fā)生率明顯高于正常人群。
綜上所述,染色體多態(tài)性是導(dǎo)致生殖異常的重要原因,臨床醫(yī)師在遺傳咨詢時應(yīng)充分重視染色體多態(tài)性引發(fā)的臨床效應(yīng),并對有不良妊娠史的夫婦進行染色體檢查,這對優(yōu)生優(yōu)育及提高人口素質(zhì)具有重要臨床意義。
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(收稿:2016-04-13 修回:2016-07-29)
1浙江省金華市中心醫(yī)院婦產(chǎn)科(蘭燕芳)、檢驗科(徐浩)(金華 321000);2浙江省金華市人民醫(yī)院婦產(chǎn)科(金華321000)
蘭燕芳,Tel:15905897164