鄧國良 常大黎 朱崢燕 黃俊生
河南濮陽市婦幼保健院檢驗科(457000)
1990年,Sinclair等[1]在對XX男性性反轉(zhuǎn)患者的研究中,首先發(fā)現(xiàn)了SRY基因,表明它在性腺發(fā)育中的作用,但是近年來發(fā)現(xiàn)有不少患者SRY基因陰性而表現(xiàn)為男性性反轉(zhuǎn)。SRY基因編碼的蛋白質(zhì)有與DNA結(jié)合的模體,稱為HMG盒,在HMG盒內(nèi)與SRY產(chǎn)物具有60%以上的氨基酸序列相似性的編碼基因命名為SOX(SRY Related HMG box genes)基因,其中SOX-9基因在軟骨組織和性腺中表達,從而引起了人們對SOX-9的重視。SOX-9基因的突變或重復(fù)會導(dǎo)致軀干、性腺的發(fā)育異常。
1.1 對象
1995年以來在濮陽市婦幼保健院生殖中心就診的患者,他們大多是以不孕不育來診,共發(fā)現(xiàn)性反轉(zhuǎn)患者5例,46,XX男性性反轉(zhuǎn)4例,46,XY.t(10;13)(p10;q22)女性性反轉(zhuǎn)1例其中1例46,XX男性性反轉(zhuǎn)SRY基因陰性,SOX-9基因陽性,社會性別男性,陰莖短小,陰毛女性分布,尿道下裂,雙側(cè)乳房發(fā)育良好,形態(tài)似女性,激素檢測為:雌二醇、孕酮正常,睪酮偏低、促卵泡生成素偏高。
1.2 方法
1.2.1 染色體核型分析
患者外周血2mL,肝素鋰抗凝,18~24滴于 1640培養(yǎng)液中37℃培養(yǎng)68h,收獲前1h15min加入秋水仙素,常規(guī)G顯帶分析,必要時加作C帶,計數(shù)30個分裂相,核型分析系統(tǒng)分析3~5個核型。
1.2.2 選不同顏色的X染色體探針和SRY基因探針,雜交,共變性后,37℃過夜,洗滌,復(fù)染熒光顯微鏡下觀察,從FISH結(jié)果看3例均檢測到SRY基因,其中1例46,XX和1例46XY女性性反轉(zhuǎn)未檢出SRY基因,4例SRY基因均易位到X染色體上,4例46,XX性反轉(zhuǎn)均未見Y染色體。
1.2.3 SOX-9基因的檢測
采取患者2mL外周血TDTAK2抗凝,試劑:TapDNA聚合酶,SOX-9引物序列,SOX-9外顯子引物F:5′-CAGGAGGGAAGATGG AGTTG-3′;R:5′-GCATAAAGTCCCCACGAAGA-3′片段長度為491bp,各管體積為50μL內(nèi)有dNTP200μmol/L,擴增引物10pmol等,擴增條件為94℃ 30s,56℃ 30s,72℃ 30s,共循環(huán)30次,取擴增物10μL加2μL溴酚藍混勻,電泳結(jié)果如圖1。
圖1 SOX-9基因電泳圖
1.2.4 對其中的一例患者46,XX男性性反轉(zhuǎn)SRY基因陰性,而SOX-9基因陽性進行了基因測序,與正常對照,并未發(fā)現(xiàn)異常。
2.1 性反轉(zhuǎn)綜合征(sex reverse syndrcme)是染色體核型和性腺性別不一致的一類疾病,它包括46,XX男性性反轉(zhuǎn)和46,XY女性性反轉(zhuǎn)。46,XX男性綜合征是一種少見的性反轉(zhuǎn)疾病,男性新生兒發(fā)病率約為1∶20 000。患者表型多為男性,從這5例患者的外觀,外生殖器及染色體核型分析看這5例均屬于性反轉(zhuǎn),其中3例46,XX男性性反轉(zhuǎn),是由于SRY基因易位到X上所致,1例46,XY.t(10;13)(p10;q22)女性反轉(zhuǎn)是缺失SRY基因所致。文獻報道,在能夠檢測到的XX男性中,大約80%的病因可與父親減數(shù)分裂過程中X和Y同源區(qū)域之間的不等交換有關(guān),使帶有SRY基因的 Y染色體片段易位到 X染色體短臂上,也有報道SRY基因易位到常染色體上。睪丸決定因子(Yp11.3 SRY testicular detemining factor,TDF的最佳候選基因定位于染色體上Y的基因,睪丸在原始性腺中的發(fā)育就是由它促使的,男性個體的表型由睪丸產(chǎn)生的激素決定,不管受精卵中有沒有Y染色體只要缺乏SRY基因,胚胎的原始性腺就會向卵巢分化即胎兒發(fā)育成女性。SRY基因發(fā)生易位缺失或者突變都可能導(dǎo)致性腺發(fā)育異常,SRY基因具有表達的時間特異性和組織特異性,只在睪丸組織中表達。研究表明,SRY基因?qū)δ行孕詣e起著開關(guān)控制的作用,這種開關(guān)控制是通過對其他基因表達的調(diào)節(jié)而形成的。
2.2 有很少一部分患者,在沒有SRY基因的情況下,性腺也能發(fā)育,這就使人們想起SOX基因,SOX基因是SRY基因的 HMG編碼區(qū)有較高的同源性的人類基因組中有幾個保守的 SRY樣基因 SRY-like gene,SOX-9基因是 SOX基因家族中一員,位于 17號染色體長臂,有報道即使沒有 SRY基因,而有重復(fù)的 SOX-9或者SOX-9發(fā)生突變,從而使其表達增強也能導(dǎo)致睪丸分化,從而表現(xiàn)46,XX男性SRY陰性。但與SRY基因僅在哺乳動物發(fā)現(xiàn)不同,SOX-9在脊椎動物均可發(fā)現(xiàn),似乎表明SOX-9是比SRY更古老的性別分化基因。Huang等[2]于1999年報道1例SRY基因陰性的46,XX,dup(17)(q23.1q24.3)/46,XX男性性反轉(zhuǎn)患者,F(xiàn)ISH證明在17號染色體上SOX-9基因出現(xiàn)重復(fù)拷貝說明在缺乏SRY的情況下,額外拷貝的SOX-9基因足以啟動睪丸分化,本文所述病例基因測序并未發(fā)現(xiàn)突變很可能是SOX-9基因的重復(fù)所致。最近,Malki 等發(fā)現(xiàn),前列腺素D(prostaglandin D,PGD)可誘導(dǎo)培養(yǎng)的正常大鼠雌性性腺表達SOX-9。由此可見,染色體異常及其他旁路激活(如PGD)介導(dǎo)的SOX-9基因表達上調(diào)可能導(dǎo)致SRY陰性的46,XX 男性發(fā)生。作為SRY 同源基因的SOX-9 基因,它的高表達與睪丸分化相關(guān),SOX-9基因繼 SRY表達后第1個在支持細胞前體細胞表達的基因。動物實驗證實,在SRY基因不存在的時,SOX-9基因在未分化性腺的雌性小鼠中過度表達,就能引發(fā)Muller 管抑制物質(zhì)Mis表達,使雄性生殖器官正常發(fā)育,性腺發(fā)育為睪丸。SOX-9在雌性性腺的異常表達與人類和動物的性反轉(zhuǎn)相關(guān)。這表明有功能的Sertoli 細胞可以有過度表達的SOX-9基因支持細胞的前體細胞分化。做為 SRY分化的第1個分子標志物,Mis可促使移入未分化性腺中的Leydig 細胞前體細胞在Sertoli 細胞分泌因子作用下分化為Leydig細胞,分泌睪酮,促進雄性生殖管道正常發(fā)育。由此認為在SRY基因缺失的情況下SOX-9 可發(fā)揮作用。研究表明,對性別決定有影響的除SRY基因之外,X染色體或常染色體上的某些基因發(fā)生改變也可導(dǎo)致睪丸發(fā)育。也有研究表明,在正常男性的某個常染色體基因表達被SRY基因所抑制因而發(fā)育為男性,而正常女性發(fā)育時沒有SRY抑制常染色體基因表達因而發(fā)育為女性,這一常染色體基因的表達失活也可造成無SRY XX的男性個體的發(fā)生。因此,性別決定是除SRY基因之外多基因參與的復(fù)雜過程。胚胎期正常性分化的結(jié)果實際上是看睪丸的分化,它的分化與否決定性別發(fā)育的方向。人類胚胎的正常性分化,包括確定3個性別:①性腺性別;②表型性別;③染色體性別。人類3種性別的劃分與決定是以分子遺傳學(xué)和細胞生物學(xué)為基礎(chǔ)的極為復(fù)雜,彼此獨立又密切相關(guān)的演變過程。每一次獨立的性別分化階段按嚴格規(guī)律循序漸進同時又受各階段特異的因子的控制。第一階段是染色體或遺傳性別的確定,這個階段有精卵結(jié)合所決定,第二階段是在各種影響因子的影響下由染色體性別轉(zhuǎn)變?yōu)樾韵傩詣e。第三階段是表性性別的發(fā)育完成由外生殖器官和生殖管道完成而決定。在正常發(fā)育情況下,性腺性別、染色體性別和表型性別是一致的,在性分化的任何階段中出現(xiàn)異常,上述3種情況均可出現(xiàn)不一致現(xiàn)象,從而引起多種程度不同的性分化異常疾病。人類3~5周胚胎的性腺還沒有分化,具有分化卵巢和睪丸的兩種潛力,約于精卵結(jié)合后第6周,在SRY基因和Y染色體的影響下,原始性腺分化為睪丸;而無SRY基因和Y染色體的 XX胚胎,原始性腺將于第13周自然發(fā)育成卵巢。Y染色體及SRY基因的存在決定了睪丸的發(fā)生,從而決定了性別的分化。而SRY基因與睪丸的發(fā)生密切相關(guān)。SRY基因編碼一種含 204個氨基酸的核蛋白 SRY蛋白,它定位與Yp11. 32,在早期胚胎發(fā)育的性腺組織中有短暫表達,導(dǎo)致原始性腺組織向睪丸組織分化。SRY基因 HMG盒,能特異性地識別和結(jié)合核心序列為 5′- CCTTTGA - 3′的DNA片段,從而對其受控基因的編碼進行調(diào)控。很明顯,其間若發(fā)生堿基置換、基因突變、易位或缺失均可導(dǎo)致SRY蛋白失活,從而表現(xiàn)為46,XY女性性反轉(zhuǎn)。由此可知,鑒定SRY基因存在與否為早期診斷性分化異常提供了依據(jù)。還有其他一些基因如 WT1、SOX-9、SF1、M IS、SIPs、XH2、DAX - 1、Wat家族等也與睪丸決定性別分化有關(guān)。
2.3 遺傳模式與產(chǎn)前診斷
46,XX男性性反轉(zhuǎn)90%與SRY 基因陽性有關(guān)的,并且常發(fā)生在X染色體上,若其 SRY 易位到常染色體,母親表型正常不攜帶致病基因而其父親表型正常但可能攜帶易感基因。若先證者SRY易位到X染色體,則其雙親表型正常也不攜帶致病基因;而其男性同胞中XY型者不受累而 XX型者受累概率<1%;其中若父親基因型為XY且有2套SRY分別易位到X染色體和常染色體,則先證者男性同胞中XY型個體不受累而XX型者將同時受累,出現(xiàn)46,XX真兩性畸形或46,XX性反轉(zhuǎn)。若 SRY易位到常染色體,則不增加先證者同胞受累概率;若同時先證者父親的SRY基因也易位到常染色體,則XX基因型同胞中有50%可能SRY基因易位,出現(xiàn)46,XX真兩性畸形或46,XX性反轉(zhuǎn)。Abbas報道SRY易位到常染色體,生育能力不受影響,若SRY基因陽性的46,XX男性的SRY易位到X染色體,則無生育能力。對于SRY基因陰性的遺傳還不清楚,可能是常染色體隱形遺傳,其母親或父親必為正常的雜合子。其同胞1/2為攜帶致病基因,1/4可能受累,1/4完全正常,雜合子無異常癥狀[3]。產(chǎn)前診斷:當超聲診斷和染色體核型分析不一致時,應(yīng)當給與重視,看是否是性反轉(zhuǎn)。避免性反轉(zhuǎn)患兒的出生。從發(fā)生性反轉(zhuǎn)的比例來看,性反轉(zhuǎn)已經(jīng)不是一個小數(shù),但是得到早期診斷和治療的,從報道看不過幾百例,得到產(chǎn)前診斷的只有2例,我相信隨著染色體 Giemsa染色顯帶技術(shù)的改進、聚合酶鏈反應(yīng)PCR 技術(shù)和熒光原位雜交 FISH技術(shù)的廣泛應(yīng)用,及其人們產(chǎn)前診斷意識的增強,我們是可以做到早診斷、早治療的。
2.4 治療
早期發(fā)現(xiàn)社會性別和核型分析不一致是治療的關(guān)鍵,嬌治外生殖器官并給與激素治療是診治性反轉(zhuǎn)患者的主要原則。對于SRY陽性的46,XX男性的患者,盡管其缺乏生精能力且外生殖器發(fā)育不良,但是間質(zhì)細胞仍具有一定的內(nèi)分泌功能,能形成男性的一些特征,及時檢測內(nèi)分泌,必要時在青春期給予雄性激素的治療,以促進男性性征的發(fā)育,成年后可有性沖動和性生活,因此沒有必要轉(zhuǎn)換性別,重點在矯正外生殖器官的畸形,成年后盡管不能生育,給與激素治療,以維持足夠的性欲,提高生活質(zhì)量。對于SRY陰性的46,XX男性患者多表現(xiàn)為性別難辨,治療處理常須根據(jù)患者性心理及生理發(fā)育狀況謹慎考慮,依靠激素維持第二性征可能無法避免??傊韵俜只嵌嗷騾⑴c的過程,任何過程的變化均可有一定程度的表現(xiàn)改變,隨著人們對性反轉(zhuǎn)發(fā)病機理研究的不斷深入,終將揭開它的面紗。
[1]Sinclair AH,Berta P,PalmerMS,et al.A gene from the human sexdetermining region cncodes aprotei with hemology to a conserved DNA-bingingmotif[J].Nature,1990,346(6281):240-2442.
[2]HuangB,Wang S,Ning Y,et al.Autosomal XY sex rexersal caused by dup lication of SOX-9[J].Am J Med Genet,1999,87(4):349-3533.
[3]柳林,逄力男,楊利麗.46,XX男性表型及遺傳學(xué)研究進展[J].國外醫(yī)學(xué)內(nèi)分泌學(xué)分冊,2005,25(4):283-285.