劉宇浩，胡錫階，趙菁，胡雪梅*

人類的短串連重復(fù)序列(short tandem repeat，STR)分型目前仍然是法醫(yī)物證鑒定領(lǐng)域的主要檢測(cè)手段，常規(guī)用于親權(quán)鑒定和個(gè)體識(shí)別，在染色體疾病的診斷上，STR檢測(cè)的研究和應(yīng)用也多有報(bào)道[1]。本次報(bào)道對(duì)象社會(huì)性別為男性，染色體核型為45,X，缺失1條性染色體；在性染色體STR檢測(cè)中，Amelogenin與X-STR基因分型為正常男性分型表達(dá)[2]，但男性特異性遺傳標(biāo)記Yindel完全無(wú)熒光峰檢出,Y-STR僅部份基因座有熒光峰檢出，表現(xiàn)為非正常男性分型。為確定所缺失性染色體來(lái)源，以及Y染色體上遺傳物質(zhì)在交換和重組時(shí)基因丟失情況，進(jìn)一步分析其基因的丟失與保留對(duì)該45，X男性個(gè)體在表型和生育上的影響,本文在染色體核型分析基礎(chǔ)上，聯(lián)合應(yīng)用法醫(yī)親權(quán)鑒定試劑特有的Amelogenin、Yindel及Y-STR和X-STR遺傳標(biāo)記，對(duì)這例染色體核型45,X但表型男性不育個(gè)體進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)分析如下。

1 病例資料

1.1 病史

受檢者，男，26歲(實(shí)驗(yàn)室編號(hào)：CP-0106)，患者有喉結(jié)、胡須，外生殖器顯示男性特征，體格檢查無(wú)其它異常情況，性生活正常，婚后兩年不育，精液質(zhì)量檢查無(wú)精子，因生育需求于2020年4月28日來(lái)遵義市婦幼保健院醫(yī)學(xué)生殖科檢查并簽署知情同意書，自述無(wú)相關(guān)家族史。

1.2 染色體核型及DNA檢測(cè)

1.2.1 染色體核型檢測(cè) 取肝素抗凝靜脈血1 mL按規(guī)程培養(yǎng)72 h收獲細(xì)胞后，染色體常規(guī)制片方法制備染色體，胰酶Gimsa顯帶，OLYMPUS BX51 顯微鏡下觀察，用 Cytorision 軟件進(jìn)行染色體采集，分析20個(gè)分裂象。

1.2.2 DNA分型檢測(cè) 取染色體細(xì)胞培養(yǎng)后剩余檢材200 uL,用Qiagen公司的QIAamp DNA Blood Mini Kit進(jìn)行全基因組DNA提取，先后采用美國(guó)ABI公司Identifiler(15個(gè)常染色體基因座及1個(gè)性別遺傳標(biāo)記Amelogenin)、Huaxia Platinum(23個(gè)常染色體基因座及2個(gè)性別遺傳標(biāo)記Amelogenin和Yindel)、YfilerTM (DYS456、DYS389I、DYS39、DYS389Ⅱ、DYS458、DYS19、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、DYS385a/b、_Y_GATA_H4、DYS437、DYS438、DYS448)、北京基點(diǎn)GoldenEye17X(DXS6795、DXS9902、DXS8378、HPRTB、Amel、GATA165B12、DXS7132、DXS7424、DXS6807、DXS6803、GATA172D05、DXS6800、DXS10134、GATA31E08、DXS10159、DXS6789、DXS6810)檢測(cè)體系，按技術(shù)手冊(cè)所給條件進(jìn)行PCR復(fù)合擴(kuò)增，3500 DX遺傳分析儀進(jìn)行電泳分離，并通過GeneMapper ID-X 1.4軟件進(jìn)行DNA的STR基因分型。

1.3 檢測(cè)結(jié)果

染色體核型分析結(jié)果顯示，檢材表現(xiàn)為染色體數(shù)目異常，細(xì)胞染色體G顯帶核型為45,X，其中一條性染色體缺失(見下頁(yè)圖1A、B)。

A ：染色體核型分析原始圖譜；B：染色體核型分析排列后圖譜，核型：45,X。

在Identifiler體系的性別基因座上，Amelogenin為峰高均衡的XY雙熒光峰(圖2A，見彩插2)；在Huaxia Platinum體系中，對(duì)比陽(yáng)性質(zhì)控，Amelogenin同樣是峰高較為均衡的XY雙熒光峰，而男性特有的Yindel未見熒光峰，表現(xiàn)為擴(kuò)增片段缺失(圖2B，見彩插2)。

在17個(gè)Y-STR基因座上，只在DYS456、DYS458、DYS19、DYS393基因座上有分型，其它13個(gè)Y-STR基因座上等位基因缺失(圖3A，見彩插2)；而在17個(gè)X-STR基因座上，除Amelogenin為XY雙峰外，其它基因座皆為單熒光峰，符合《法醫(yī)物證鑒定 X-STR 檢驗(yàn)規(guī)范》對(duì)正常男性分型結(jié)果的解釋(圖3B，見彩插2)。

2 討論

45,X核型臨床上常被診斷為Turner綜合征(Turner syndrome)，是最常見的單體型。Turner綜合征同時(shí)還存在其它類型，如嵌合型、X 染色體結(jié)構(gòu)異常型(等臂X、X缺失、環(huán)狀X等)及少量含Y 染色體核型(46,XY、46,XY/45,X、47,XYY/45,X等)[3]?；颊叽蠖鄶?shù)為女性，主要是生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生性染色體不分離，產(chǎn)生的X染色體缺體生殖子與正常生殖子受精所形成。本研究對(duì)象的染色體核型為45,X，但表型為男性，該個(gè)體在DNA的STR檢測(cè)中，兩個(gè)不同體系親權(quán)鑒定試劑中的Amelogenin基因座上均為“XY”雙熒光峰，17個(gè)X-STR基因座上也為單倍型熒光峰，屬正常男性表達(dá)，可以判斷該45,X個(gè)體為男性個(gè)體，丟失的是1條來(lái)源于父親的Y染色體，而非Turner綜合征單體型，3個(gè)試劑盒檢測(cè)結(jié)果一致，避免了不同STR商品試劑盒中引物存在的差異對(duì)分型結(jié)果的影響。45,X男性較為少見，有文獻(xiàn)報(bào)道的也只有30多例[4-5]，本例45,X男性個(gè)體是通過STR遺傳標(biāo)記檢測(cè)時(shí)被發(fā)現(xiàn)。

Y染色體為男性所特有，其男性特異區(qū)域(MSY)占染色體全長(zhǎng)的95%，曾經(jīng)稱之為非重組區(qū)(NRY)，主要用來(lái)區(qū)分性別，NRY中存在著許多男性相關(guān)基因,其中包括精子發(fā)生基因和性別決定相關(guān)基因[6],其區(qū)域內(nèi)的重組模式為Y-Y基因轉(zhuǎn)換，且在遺傳掃描研究中顯示，這種基因轉(zhuǎn)換每一世代可發(fā)生多次[7],目前發(fā)現(xiàn)的400多個(gè)Y-STR基因座也主要位于NRY內(nèi)的常染色質(zhì)區(qū)；Y染色體的另一類重組發(fā)生在擬常染色質(zhì)區(qū)(pseudoautosomal region,PAR)，為X-Y基因轉(zhuǎn)換，無(wú)論是X-Y還是Y-Y，都為Y染色體的常規(guī)生殖性重組，是人類Y染色體上存在的兩種重要的同源重組模式。而本研究對(duì)象的Y染色體上顯然發(fā)生了罕見的異常重組事件，最終導(dǎo)致Y染色體丟失，但重組過程中保留了Y染色體上的部份基因，其中就有Amelogenin基因。Amelogenin基因位于Y染色體短臂p11.2和X染色體短臂p22.1-22.3上[8]，為X、Y染色體同源基因，是編碼牙釉質(zhì)蛋白的基因，在法醫(yī)物證鑒定中，是人類性別鑒定最快速有效的方法,Amelogenin基因座上X或Y等位基因丟失現(xiàn)象已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道[9-11]，因此在用Amelogenin基因進(jìn)行性別鑒定時(shí)要慎重。本文中的45,X核型個(gè)體檢測(cè)到了男性的Amel-Y等位基因，可判斷Y染色體雖然丟失了，但位于Y染色體短臂上的部份基因在交換和重組過程中得以保留。

在Huaxia Platinum試劑所包含的兩個(gè)性別遺傳標(biāo)記上，盡管該個(gè)體在Amelogenin上STR分型表現(xiàn)為正?！癤Y”雙熒光峰，但在Yindel基因座上等位基因缺失，表現(xiàn)為非正常男性分型。Yindel位于Y染色體長(zhǎng)臂Yq11.221上，此基因座上共有兩個(gè)等位基因分型，正常男子通常只出現(xiàn)其中一個(gè)等位基因熒光峰，法醫(yī)物證鑒定中增加此性別基因座,可防止因Y染色體上Amelogenin基因缺失時(shí)引起的性別誤判。本案例分型時(shí)性別基因座上Yindel未見熒光分型峰，可判斷Y染色體丟失時(shí)，位于染色體長(zhǎng)臂上的部份基因包含Yindel也一并丟失，并沒有易位到其它染色體上，這一點(diǎn)在Y-STR的檢測(cè)中也得到進(jìn)一步證實(shí)。

在Y-STR的檢測(cè)中，17個(gè)基因座只在DYS456、DYS458、DYS19、DYS393基因座上有熒光峰，其它13個(gè)基因座均未見熒光峰。根據(jù)17個(gè)Y-STR在Y染色體上的位置，出現(xiàn)熒光峰的4個(gè)基因座均位于Yp11.2上，緊挨著Amelogenin基因座，靠得最近的是DYS458，只有1.13Mb，有報(bào)道當(dāng)Y染色體發(fā)生微缺失時(shí)，這幾個(gè)基因座常伴著Amelogenin一并缺失[12-13]。而在本次檢測(cè)中，Y染色體是完全丟失，但其短臂Yp11.2上的基因仍能正常表達(dá)，其發(fā)生機(jī)理很可能與Yp-Xp末端易位或在減數(shù)分裂時(shí)Y與常染色體片段交換有關(guān)[14]，而性別決定基因SRY也正好位于Yp11.3上，有報(bào)道這種易位可能與性反轉(zhuǎn)46，XX男性的形成有關(guān)[15]，唐敬龍等[16]還報(bào)道過Y染色體易位到20號(hào)常染色體上的核型。但本例45,X男性個(gè)體Y染色體短臂所保留的基因是易位到X還是常染色體上，須進(jìn)一步增加FISH檢測(cè)才能明確。其它缺失的13個(gè)基因座均位于Y染色體的長(zhǎng)臂(Yqll)上，其中DYS389I、DYS389II、DYS391、DYS439、DYS635、DYS437、DYS438這7個(gè)基因座在Yq11.21上，而無(wú)精子因子 (azoospermia factor，AZF)也正好位于Y染色體長(zhǎng)臂(Yqll)上，此區(qū)域的缺失將導(dǎo)致精子發(fā)生障礙，造成無(wú)精子癥或少精子癥，稱之為Y染色體微缺失，Y染色體上AZF微缺失是目前男性不育研究的熱點(diǎn)之一[17-19]，但有關(guān)STR遺傳標(biāo)記與男性不育研究的報(bào)道卻不多見[20]。男性的Y-STR分型遵循父系遺傳規(guī)律，而Yfile體系所選擇的遺傳標(biāo)記大多定位在Yp11和Yq11上，本研究對(duì)象丟失了整條Y染色體，但保留了短臂p11.2上與性別相關(guān)的基因；長(zhǎng)臂qll上可能與生育相關(guān)的基因則隨同Y染色體一并丟失，異常重組時(shí)基因的保留與缺失，可能是該45,X個(gè)體表型為男性但患有無(wú)精癥的原因。男性不育患者是否存在法醫(yī)學(xué)遺傳標(biāo)記Y-STR相關(guān)基因的缺失？缺失位點(diǎn)和缺失數(shù)量的多少是否對(duì)不育程度存在劑效關(guān)系？其輔助診斷價(jià)值有待進(jìn)一步的研究和發(fā)現(xiàn)；另一方面，當(dāng)涉及不育男性的親權(quán)鑒定，個(gè)體識(shí)別以及家系分析時(shí)，Amelogenin、Yindel、Y-STR可能會(huì)出現(xiàn)異常檢驗(yàn)結(jié)果，從而增加鑒定案件的難度,在實(shí)際案例中需謹(jǐn)慎處理。