對(duì)大Y染色體的再認(rèn)識(shí)

王樹朝 王宗霞 秦宗陽(yáng) 辛文靜 白鶴 高巧林

(1.包頭醫(yī)學(xué)院臨床學(xué)院 內(nèi)蒙古包頭 014010; 2.包頭醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院 內(nèi)蒙古包頭 014060)

人類Y染色體是小的近端著絲粒染色體,大小介于F組和G組之間,由長(zhǎng)臂(Yq)和微小短臂(Yp)約60Mb核苷酸組成。Y染色體有很大部分是異色質(zhì),其極易發(fā)生結(jié)構(gòu)(微缺失)和形態(tài)學(xué)變異(多態(tài)性),如發(fā)生Y染色體長(zhǎng)度上變化常稱大Y[1]。根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì),大Y染色體在人群中的比例高達(dá)13.81%[2]。

1 人類正常Y染色體

1.1 Y染色體的結(jié)構(gòu)

Y染色體是人類最小的一條染色體,與X染色體互為同源染色體,Y染色體上含約519萬(wàn)kb的DNA,其中60%位于其長(zhǎng)臂(Yq)的異染色體區(qū)(Yq12),短臂含約113kb的DNA。Y染色體的短臂和長(zhǎng)臂各只有1個(gè)區(qū),短臂只有1個(gè)帶,但可分為3個(gè)亞帶(Yp11.1,Yp11.2,Yp11.3),Yp11.3又可分為2個(gè)亞帶(Y p 11.31和Yp11.32);長(zhǎng)臂分為2個(gè)帶(Yq11和Yq12),1帶分為兩個(gè)亞帶(Yq11.1和Yq11.2),2亞帶又可分為3個(gè)亞亞帶(Yq11.21,Yq11.22,Yq11.23)[3]。

1.2 Y染色體上與精子發(fā)生相關(guān)的基因

(1)Y染色體長(zhǎng)臂上基因:主要為AZF(azoospermia factor)內(nèi)的的候選基因及SMCY(se1ected mouse cDNA)。AZF位于Yq11。在Yq11上存在三個(gè)精子發(fā)生位點(diǎn)AZFa、AZFb和AZFc,并在男性生殖細(xì)胞發(fā)育的不同時(shí)期起著重要作用.AZFa長(zhǎng)度約為1.1Mb,包含三個(gè)基因,即DFFRY(the Y-1inked homo1ogue of the DFFRX),DBY(dead box on the Y),和UTY(u-biquitous TPR motif Y)。人類SMCY編碼一種男性特異的組織相容性抗原,導(dǎo)致男性供體的器官或骨髓被女性受體排斥。(2)Y染色體短臂上基因:主要為ZFY(zinc finger Y)基因、SRY(sex determining region Y)基因和TSPY(testis-specific protein Y-encoded)基因。ZFY基因編碼一種有13個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的核轉(zhuǎn)錄因子.ZFY基因被定位于Y1A2亞區(qū),最初被認(rèn)為是睪丸決定因子(TDF,testis determining factor)。人類的SRY基因無(wú)內(nèi)含子,轉(zhuǎn)錄區(qū)為850bp,編碼區(qū)為612bp。在起始密碼子上游91bp處有一個(gè)主要的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。TSPY位于Yp11.2。其功能主要為參與精原干細(xì)胞的增殖和參與性腺腫瘤發(fā)生。

2 大Y染色體

2.1 大Y的標(biāo)準(zhǔn)

Y≥18號(hào)染色體;Y/F≥1.1;Yq/21q≥1.54;Y強(qiáng)熒光＞弱熒光等.我國(guó)大多數(shù)作者習(xí)慣將Y≥18號(hào)染色體作為大Y的標(biāo)準(zhǔn),其余各種方法采用較少。

2.2 研究對(duì)象條件

身體健康的青壯年男性,其妻有不良生育史者;其妻子染色體核型同期檢查及婦科檢查均未見異常者;夫妻雙方除外其他與生育異常相關(guān)的疾患。

2.3 一般研究方法

無(wú)菌條件下采取外周血,行淋巴細(xì)胞培養(yǎng)72h,常規(guī)Giemsa染色制備標(biāo)本,采用G顯帶,必要時(shí)加C帶,以在同一染色體核型中Y≥18號(hào)染色體作為大Y的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 大Y染色體臨床意義及后果

傳統(tǒng)遺傳學(xué)認(rèn)為,染色體多態(tài)性通常不具有明顯的表型或病理學(xué)意義。但越來(lái)越多的研究表明,染色體多態(tài)性可產(chǎn)生臨床效應(yīng),與生殖異常有關(guān)。一般認(rèn)為睪丸決定基因在Y染色體上,此外成熟促成因子、精子的發(fā)生,骨骼的發(fā)育也可能與Y染色體有關(guān),所以大Y就是通過(guò)這些基因?qū)ι鲜瞿承┘膊“l(fā)生影響。大Y染色體可能引起的臨床后果:對(duì)性腺、生殖器官及精子發(fā)育的影響,表現(xiàn)為尿道下裂、輸精管缺如、小陰莖、小睪丸、隱睪、弱精子癥、少精子癥、無(wú)精子癥、前列腺、精囊發(fā)育不良等癥狀;產(chǎn)生不良孕產(chǎn)史,導(dǎo)致流產(chǎn)、死胎、停產(chǎn)及出生缺陷兒;導(dǎo)致智力低下及發(fā)育遲緩等。

2.5 大Y染色體形成和作用機(jī)制

Y長(zhǎng)度變異可能原因,一般認(rèn)為Y染色體長(zhǎng)臂遠(yuǎn)側(cè)2/3的異染色質(zhì)重復(fù)復(fù)制、缺失、易位或螺旋化程度改變可引起長(zhǎng)臂的變異。有學(xué)者認(rèn)為是由于異染色質(zhì)中DNA過(guò)度重復(fù)而造成的。有些學(xué)者認(rèn)為DNA的過(guò)多重復(fù)可能產(chǎn)生劑量效應(yīng),在某些方面與有絲分裂發(fā)生錯(cuò)誤有關(guān),或與基因調(diào)節(jié)及細(xì)胞分化有關(guān),從而導(dǎo)致不良妊娠。

根據(jù)大量的資料顯示Y染色體長(zhǎng)度的變化并非是毫無(wú)臨床意義的遺傳學(xué)現(xiàn)象,Y染色體上存在眾多與生長(zhǎng)、生殖以及精子發(fā)生有關(guān)的基因,要弄清大Y染色體與臨床關(guān)系的機(jī)制,還有待于進(jìn)一步研究。

[1]夏愛麗,周惠耕等.95例大Y染色體核型的臨床效應(yīng)分析［J］.浙江臨床醫(yī)學(xué),2008,10(4):440-441.

[2]沈婉英.漢族男性Y染色體長(zhǎng)度152例分析[J].遺傳與疾病,1990,7(1):37.

[3]周作民.人類Y染色體的遺傳特性[J].中華男科學(xué),2000,6(4):211-218.