染色體多態(tài)性與生殖異常關系

蘭燕芳吳淋淋徐 浩

染色體多態(tài)性與生殖異常關系

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，可能與生殖異常有關，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系，對指導優(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系，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

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)計學方法 應用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)計學意義。

2 結果

2.1 1684例遺傳咨詢者染色體多態(tài)性分析結果 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)性構成比與臨床表型[例（%）]

表2 染色體多態(tài)性與妊娠異常的關系[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%。

3 討論

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DNA的結構異染色質(zhì)，包括D組和G組的隨體增大、重復（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。從分子水平上看結構異染色質(zhì)所含的DNA主要是“非編碼”的高度重復序列，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-動粒復合體（CKC）是染色體運動和均等分離的結構和功能基礎。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。有學者認為，1、9和16號染色體次縊痕區(qū)由于高度重復的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。

9號染色體臂間倒位導致流產(chǎn)畸胎的原因是同源染色體配對形成特有的倒位圈，產(chǎn)生部分重復或部分缺失的異常染色體，引起胎兒染色體異常，導致流產(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結構與其隨體區(qū)相鄰，兩者非常靠近。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，結構比較復雜，目前研究認為，Y染色體結構上的改變可引起多種遺傳學效應，并導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序列的重復復制會影響其有關精子分化和發(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，Y染色體的高度重復序列與常染色體DNA序列具有同源性，但其作用可導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)性是導致生殖異常的重要原因，臨床醫(yī)師在遺傳咨詢時應充分重視染色體多態(tài)性引發(fā)的臨床效應，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。

［1］Zhimulev IF，Beliaeva ES.Heterochromatin，gene position effect and gene silencing［J］.Genetica，2003，39（2）：187-201.

［2］Sahin FI，Yilmaz Z，Yuregir OO，et al.Chromosome heteromorphisms：An impact on infertility［J］.J Assist Reprod，Genet，2008，25（5）：191-195.

［3］Amiel A，Sardos-Albertini F，F(xiàn)ejgin MD，et al.Interchromosomal effect leading to an increase in aneuploidy in sperm nuclei in a man heterozygous for pericentric inversion（inv9）and C-heterochromatin［J］.J Hum Genet，2001，46（5）：245-250.

［4］Palejwala S，Tseng L，Wojtezuk A，et al.Relaxin gene and protein expression and its regulation of procollagenase and vascular endothelial growth factor in human endometrial cells［J］.Biol Reprod，2002，66（6）：1743-1748.

［5］Akbas E，Senli H，Hallioglu O，et al.Association of pericentric inversion of chromosome 9【inv（9）（p11q13）】and genetic diseases：Case report［J］.Science，2010，41（2）：96-98.

［6］Codina-Pascual M，Navarro J，Oliver-Bonet M，et al.Behaviour of human heterochromatic regions during the synapsis of homologous chromosomes［J］.Hum Reprod，2006，21（6）：1490-1497.

［7］Choi DK，Gong IH，Hwang JH，et al.Detection of Y chromosome microdeletion is valuable in the treatment of patients with no obstructive azoospermia and oligoasthenoteratozoospermia：sperm retrieval rate and birth rate［J］.Korean J Urol，2013，54（2）：111-116.

［8］Skaletsky H，Kuroda-Kawaguchi T，Minx PJ，et al.The male specific region of the human Y chromosome is a mosaic of discrete sequence classes［J］.Nature，2000，19（423）：825-837.

［9］Massart A，Lissens W，Tournaye H，et al.Genetic causes of spermatogenic failure［J］.Asian J Androl，2012，14（1）：40-48.

（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