李亞星 徐玉嬋 韋小妮 韋德寧 王文丹 蔡稔(通訊作者)
(柳州市婦幼保健院柳州市出生缺陷預(yù)防與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣西 柳州 545001)
(柳州市婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳科 廣西 柳州 545001)
近年來(lái),不孕不育已逐漸成為影響我國(guó)已婚人群生殖健康的重要疾病之一,約7%~15%的育齡夫婦受其困擾[1]。不孕不育分原發(fā)性和繼發(fā)性。根據(jù)中國(guó)人口協(xié)會(huì)對(duì)我國(guó)不孕不育現(xiàn)狀調(diào)查顯示,引起不孕不育的原因很多,主要有遺傳和環(huán)境因素、母體感染及內(nèi)分泌失調(diào)等,其中原發(fā)性不孕占60%以上,染色體核型異常是造成原發(fā)性不孕不育的原因之一,其中染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常在妊娠人群中的檢出率為5%~10%[2-3]。現(xiàn)對(duì)2016年1月-2018年12月26346例不孕不育患者染色體核型進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)分析,探討染色體異常與不孕不育的關(guān)系。
選取2016年1月-2018年12月來(lái)我院生殖中心門(mén)診就診的不孕不育患者26346例,年齡在20~60歲,主要臨床表現(xiàn)為不孕不育及不良妊娠史等?;颊呔M(jìn)行詳細(xì)體檢,詢(xún)問(wèn)其有無(wú)家族遺傳及不良接觸史等。
取患者2ml外周血于肝素抗凝管中,分2線(xiàn)接種,按常規(guī)方法收獲染色體后行G顯帶。經(jīng)蔡司系統(tǒng)掃描,計(jì)數(shù)20個(gè)分裂相,分析5個(gè)及以上核型,如有發(fā)現(xiàn)嵌合體或異常細(xì)胞時(shí),再增加計(jì)數(shù)至100個(gè)分裂相,必要時(shí)行C、N顯帶輔助診斷。按照人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN2016)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)患者染色體命名。
26346 例患者中共檢出非多態(tài)性染色體核型(包括染色體數(shù)目異常及結(jié)構(gòu)異常)485例,占受檢總?cè)藬?shù)的1.84%(485/26346);檢出染色體多態(tài)性641例,占受檢總?cè)藬?shù)的2.43%(641/26346)。兩者共1126例,其中男性有631例(占56.04%),女性495例(占43.96%),檢出率為4.27%(1126/26346)。485例不孕不育患者染色體異常核型分布見(jiàn)表1。9號(hào)臂間倒位和D、G組隨體/隨體柄異常檢出率較高,構(gòu)成比分別為61.93%(397/641)和13.26%(85/641),其他1、9、16號(hào)染色體次溢痕增加;D、G組短臂出現(xiàn)異染色質(zhì);Y長(zhǎng)臂異染色質(zhì)增加或減少(大/小Y)等見(jiàn)表2。
表1 485例不孕不育患者染色體異常核型分布
表2 641例不孕不育患者染色體多態(tài)核型分布
目前臨床研究發(fā)現(xiàn)染色體異常在一般人群中的發(fā)生率為0.47%~0.84%,在不孕不育患者比率中占0.8%~12.5%,是一般人群的10倍以上[4],提示說(shuō)明染色體異常改變了其基因攜帶的遺傳信息,從而引起不孕不育、流產(chǎn)、畸形兒等臨床問(wèn)題。本院就診的不孕不育患者染色體異常發(fā)生率為4.27%與周黎明等報(bào)道結(jié)果相近[5]。異常核型中男性631例(占56.04%),女性495例(占43.96%),男性核型的異常率比女性高。以下將探討染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常及多態(tài)性與不孕不育之間的關(guān)系。
性染色體異常是影響不孕不育的重點(diǎn)因素。本研究中于289例性染色體數(shù)目異常,其中52例克氏綜合征患者,以47,XXY最為常見(jiàn)。Klinefelter綜合征患者在不同的年齡段臨床表現(xiàn)不同。其他性染色體數(shù)目異常的有超雌綜合征(1例)、超雄綜合征(8例)、Turner綜合征(1例)及各綜合征相應(yīng)的嵌合體。嵌合體內(nèi)含有2種或以上的細(xì)胞系,分真性嵌合體和假性嵌合體(淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)制片過(guò)程中因外界環(huán)境及外力造成染色體數(shù)目和片段丟失或增加的)。多數(shù)研究表明,嵌合體患者的臨床表現(xiàn)有高度異質(zhì)性,與外周血不同核型細(xì)胞系或其所占比例關(guān)系不大[6]。性染色體數(shù)目異常大多表現(xiàn)為性腺發(fā)育不全或兩性畸形,不能產(chǎn)生正常配子而不孕不育。本研究中與性染色體結(jié)構(gòu)異常相關(guān)的病例有16例,其中女性6例,男性10例。6例女性中有3例為X部分缺失即del(X),染色體斷裂后未重接且無(wú)著絲粒部分片段丟失所致。研究發(fā)現(xiàn)在X染色體長(zhǎng)臂上有兩個(gè)“鍵區(qū)域”:Xq13-22,Xq22-26,存在著決定卵巢發(fā)育功能的基因[7]。1例為45,X/46,X,r(X)嵌合型伴X環(huán)狀染色體(r(X))的特納綜合征患者,此類(lèi)患者大多為新發(fā),極少源自遺傳,其表型嚴(yán)重程度與X染色體失活機(jī)制有關(guān),環(huán)狀X染色體沒(méi)有失活而導(dǎo)致功能性X部分二體,部分基因高表達(dá)進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重表型[8-9]。10例男性中有6例為Y缺失,核型為46,X,del(Y)(q11-12),Y染色體為人體最短的近端著絲粒染色體,其長(zhǎng)臂(Yq)上的無(wú)精子因子位于Yq11遠(yuǎn)端的精子發(fā)生調(diào)控區(qū),具有完成生精過(guò)程和維持生精功能作用,Y染色體AZF區(qū)域缺失對(duì)男性生育能力不利[10-12]。
常染色體異常檢出176例包括數(shù)目異常(10例)和結(jié)構(gòu)異常(166例)。在不孕不育患者中常染色體異常絕大多數(shù)為結(jié)構(gòu)異常,以染色體易位(平衡和羅氏異位)最多見(jiàn)。易位染色體干擾正常染色體減數(shù)分裂的配對(duì)、分離而形成雜合體。平衡和羅氏易位的患者因遺傳物質(zhì)未增加和減少而表型正常,但其生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂中產(chǎn)生18種配子,與正常配子結(jié)合產(chǎn)生的合子僅1種為正常核型,1種為平衡易位型,其余發(fā)育成部分三體或單體的不平衡易位胚胎,最終胚胎流產(chǎn)[13]。本文檢測(cè)出來(lái)的47,XN,+mar和46,XX,add/del類(lèi)型的異常是遺傳物質(zhì)的增加或減少,這與不孕不育發(fā)生有直接關(guān)系。46,XY女性性反轉(zhuǎn)綜合征(Swyer綜合征),發(fā)病率約為1/100000,其主要臨床表現(xiàn)為社會(huì)性別和染色體性別不相符合。46,XY女性患者在臨床和遺傳上有較大的異質(zhì)性,表現(xiàn)為生殖器官不同程度的發(fā)育異常。本文發(fā)現(xiàn)4名女性46,XY,原發(fā)閉經(jīng),性腺發(fā)育不全。
常見(jiàn)染色體多態(tài)性為1、9、16號(hào)異染色質(zhì)增加、D/G組隨體變異、9號(hào)臂間倒位及Y染色體變異。本研究中641例多態(tài)性病例中9號(hào)臂間倒位最多(397例),占多態(tài)性的61.93%(397/641)。關(guān)于inv(9)存在很多爭(zhēng)議,分兩種主流:一種認(rèn)為其對(duì)生育及流產(chǎn)無(wú)影響,另一種認(rèn)為其與不孕不育、復(fù)發(fā)性性流產(chǎn)、葡萄胎、無(wú)精癥有關(guān)[14],其遺傳效應(yīng)的原理與常染色體1、2、4號(hào)等染色體臂間倒位一致,即倒位片段越短,重復(fù)和缺失部分越長(zhǎng),形成正常配子和合子可能性就越小,易造成早期流產(chǎn);若倒位片段越長(zhǎng),重復(fù)和缺失的部分越短,形成正常配子和合子可能性就越大。本研究中1、9、16號(hào)染色體次縊痕增長(zhǎng)共65例,均出現(xiàn)流產(chǎn)和不孕臨床癥狀,是由于高度重復(fù)的DNA序列增加影響細(xì)胞分裂,同源染色體不正常配對(duì)產(chǎn)生不平衡的配子,而形成非整倍體或不平衡的子代造成流產(chǎn),或形成不平衡的配子不能受精而不孕。D/G組隨體區(qū)變異共137例,因著絲粒與其隨體區(qū)鄰近,隨體變異增加了端著絲粒染色體的不分離,從而形成染色體非整倍體胚胎或異常配子,引發(fā)流產(chǎn)或死胎等。Y染色體變異共41例,主要包括Yqh-/Yqh+及Y倒位,Yqh+是由于與Y染色體某些區(qū)域的DNA重復(fù)表達(dá),與X染色體同源重組時(shí),因有絲分裂發(fā)生錯(cuò)誤而影響一些基因的正常表達(dá),導(dǎo)致不良妊娠。Yqh-染色體主要是缺失了與男性生殖能力相關(guān)的基因位點(diǎn),導(dǎo)致生精困難。Y染色體倒位的多態(tài)性發(fā)現(xiàn)在IR3之間發(fā)生[15]。IR3反向重復(fù)序列的重組影響了細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中姊妹染色單體配對(duì)、聯(lián)會(huì)及分離,而形成了異常的配子及合子,導(dǎo)致不良妊娠。
通過(guò)分析顯示,染色體異常是不孕不育的一個(gè)重要原因,對(duì)不明原因的不孕不育患者應(yīng)及早進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)檢查,必要時(shí)可借助基因等分子方面技術(shù)做進(jìn)一步的診斷,避免盲目治療,節(jié)約費(fèi)用,為不良孕產(chǎn)史患者的治療提供精準(zhǔn)的依據(jù)和方向。