遗传病理学-课件

遗传病理遗传病理遗传病理n n什么叫遗传？什么叫环境？n n孩子长得象爸爸就是遗传，长得象邻居大哥就是环境。n n对不对？什么叫遗传？什么叫环境？一、遗传病概述一、遗传病概述（hereditarydisease）定义：定义：由人体生殖细胞或受精卵的遗传物质发生由人体生殖细胞或受精卵的遗传物质发生改变而引起的疾病，可从亲代传改变而引起的疾病，可从亲代传至后代，至后代，称为遗传性疾病。称为遗传性疾病。特点：特点：遗传性疾病常具有先天性、终生性和家遗传性疾病常具有先天性、终生性和家族族性（垂直传递）的特点。性（垂直传递）的特点。一、遗传病概述（hereditarydisease）n n统计表明，我国人口中有统计表明，我国人口中有统计表明，我国人口中有统计表明，我国人口中有1/51/51/51/5到到到到1/41/41/41/4的人患有危害的人患有危害的人患有危害的人患有危害轻重不同的遗传病。轻重不同的遗传病。轻重不同的遗传病。轻重不同的遗传病。n n新出生的儿童中，有先天性缺陷的约新出生的儿童中，有先天性缺陷的约新出生的儿童中，有先天性缺陷的约新出生的儿童中，有先天性缺陷的约1.3%1.3%1.3%1.3%，其中，其中，其中，其中70%70%70%70%以上是遗传因素所致。在自然流产儿中，约以上是遗传因素所致。在自然流产儿中，约以上是遗传因素所致。在自然流产儿中，约以上是遗传因素所致。在自然流产儿中，约50%50%50%50%是染色体异常引起的！是染色体异常引起的！是染色体异常引起的！是染色体异常引起的！n n我国人口中患我国人口中患我国人口中患我国人口中患21212121三体综合症的人就在三体综合症的人就在三体综合症的人就在三体综合症的人就在100100100100万以上。万以上。万以上。万以上。统计表明，我国人口中有1/5到1/4的人患有危害轻重不同的遗遗传病通常可分为四大类：遗传病通常可分为四大类：一、单基因遗传病一、单基因遗传病一、单基因遗传病一、单基因遗传病（monogeneticorsinglemonogeneticorsinglemonogeneticorsinglemonogeneticorsinglegenediseasegenediseasegenediseasegenedisease）二、多基因遗传病二、多基因遗传病二、多基因遗传病二、多基因遗传病（polygeneticormultigenedisorderpolygeneticormultigenedisorderpolygeneticormultigenedisorderpolygeneticormultigenedisorder）三、染色体病三、染色体病三、染色体病三、染色体病（chromosomaldiseasechromosomaldiseasechromosomaldiseasechromosomaldisease）四、近年又有线粒体遗传病四、近年又有线粒体遗传病四、近年又有线粒体遗传病四、近年又有线粒体遗传病（mitochondrialdiseasemitochondrialdiseasemitochondrialdiseasemitochondrialdisease）遗传病通常可分为四大类：一、单基因遗传病（monog单基因遗传病单基因遗传病多多基基因因遗遗传传病病染色体异常遗传病染色体异常遗传病各种遗传病的发病率各种遗传病的发病率单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病各种遗传病的发病率遗传病分类：遗传病分类：（一）单基因遗传病：（一）单基因遗传病：定义：由单基因决定的遗传性疾病，遗传方定义：由单基因决定的遗传性疾病，遗传方 式一般按孟德尔定律。式一般按孟德尔定律。遗传病分类：（一）单基因遗传病：n n国际上以平均每年发现国际上以平均每年发现100100多种新单基因遗传病的多种新单基因遗传病的速度在进展，也反映出遗传病带给医学、社会和速度在进展，也反映出遗传病带给医学、社会和家庭问题的严重性。家庭问题的严重性。n n在人类的基因组内约有在人类的基因组内约有3.31093.3109 碱基对，如果按碱基对，如果按每千碱基长度为一个基因，可能有每千碱基长度为一个基因，可能有21062106个基因，个基因，估计其中估计其中5000050000100000100000为有活性的基因，因此为有活性的基因，因此目前所发现的单基因遗传病，仅占结构基因的百目前所发现的单基因遗传病，仅占结构基因的百分之几。随着方法学的进步，还将发现和认识更分之几。随着方法学的进步，还将发现和认识更多的遗传性疾病。多的遗传性疾病。国际上以平均每年发现100多种新单基因遗传病的速度在进展，也复习孟德尔定律复习孟德尔定律n n分离定律：分离定律：分离定律：分离定律：杂合体中决定某一性状的成对遗传因子，在杂合体中决定某一性状的成对遗传因子，在减数分裂过程中，彼此分离，互不干扰，使得配子中只具减数分裂过程中，彼此分离，互不干扰，使得配子中只具有成对遗传因子中的一个，从而产生数目相等的、两种类有成对遗传因子中的一个，从而产生数目相等的、两种类型的配子，且独立地遗传给后代，这就是孟德尔的分离规型的配子，且独立地遗传给后代，这就是孟德尔的分离规律。律。n n自由组合定律自由组合定律自由组合定律自由组合定律：具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在交，在F1F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，这就是自由组合规律的实质。也就是说，等位基因表现为自由组合，这就是自由组合规律的实质。也就是说，一对等位基因与另一对等位基因的分离与组合互不干扰，各自独立地一对等位基因与另一对等位基因的分离与组合互不干扰，各自独立地分配到配子中。分配到配子中。复习孟德尔定律分离定律：杂合体中决定某一性状的成对遗传因子，目前已知的单基因遗传病有目前已知的单基因遗传病有30003000余种。余种。1.1.1.1.常染色体显性遗传：常染色体显性遗传：常染色体显性遗传：常染色体显性遗传：人类亲代某一对常染色体存人类亲代某一对常染色体存在显性致病基因，所产生的后代则发生同样性质在显性致病基因，所产生的后代则发生同样性质的疾病。其特点是一代传一代，无间断、无跳跃，的疾病。其特点是一代传一代，无间断、无跳跃，如多趾症、短指症。如多趾症、短指症。目前已知的单基因遗传病有3000余种。并指n n 多指、并指：发生者多指、并指：发生者多指、并指：发生者多指、并指：发生者的突变基因位于的突变基因位于的突变基因位于的突变基因位于2 2 2 2号染色体号染色体号染色体号染色体长臂上，患者除手指畸形长臂上，患者除手指畸形长臂上，患者除手指畸形长臂上，患者除手指畸形外，其他情况与正常人相外，其他情况与正常人相外，其他情况与正常人相外，其他情况与正常人相同。同。同。同。多指多指并指多指、并指：发生者的突变基因位于2号染色体长臂上，常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病的致病基因可以是生殖细胞发的致病基因可以是生殖细胞发生突变而新产生，也可以是由双亲任何一方遗传生突变而新产生，也可以是由双亲任何一方遗传而来的。此种患者的子女发病的概率相同，均为而来的。此种患者的子女发病的概率相同，均为1/21/2。常染色体显性遗传病的致病基因可以是生殖细胞发生突变而新产生n n常染色体显性遗传病常见者有常染色体显性遗传病常见者有MarfanMarfan综合征、综合征、EhlersEhlersDanlosDanlos综合征、先天性软骨发育不全、综合征、先天性软骨发育不全、多囊肾、结节性硬化、多囊肾、结节性硬化、HuntingtonHuntington舞蹈病、家族舞蹈病、家族性高胆固醇血症、神经纤维瘤病、肠息肉病以及性高胆固醇血症、神经纤维瘤病、肠息肉病以及视网膜母细胞瘤等。视网膜母细胞瘤等。常染色体显性遗传病常见者有Marfan综合征、Ehlers家族性多发性肠息肉病标本家族性多发性肠息肉病标本软骨发育不全 是是一种常染色体上显性遗传病(显性致病基因A引起的)。这种病的患者表现出异常的体态：四肢短小畸形，上臂和大腿表现得尤为明显；腰椎过度前凸；腹部明显隆起；臀部后凸；患者身材短小。据研究，软骨发育不全是由致病基因A导致长骨端部软骨细胞的形成出现障碍而引起的一种侏儒症。这种病的纯合子患者的病情严重，大多数死于胎儿期或新生儿期。软骨发育不全是一种常染色体上显性遗传病(显性致病基因A引n n2.常染色体隐性遗传：亲代常染色体上有一个不能表达的基因，其产生的后代一般不发病，只有父本、母本均为携带者时，其后代可表现发病，即两个等位基因均为病理基因的纯合子才表现发病，故多表现为跳跃和中断的遗传。2.常染色体隐性遗传：亲代常染色体上有一个不能表达的基因，n n常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传的致病基因在常染色体上，基的致病基因在常染色体上，基因性状是隐性的，即只有纯合子时才显示病状。因性状是隐性的，即只有纯合子时才显示病状。此种遗传病患者的父母双方均为致病基因携带者，此种遗传病患者的父母双方均为致病基因携带者，故多见于近亲婚配者的子女。子代有故多见于近亲婚配者的子女。子代有1/41/4的概率患的概率患病，子女患病概率均等。病，子女患病概率均等。常染色体隐性遗传的致病基因在常染色体上，基因性状是隐性的，即n n许多遗传代谢异常的疾病，属常染色体隐性遗传许多遗传代谢异常的疾病，属常染色体隐性遗传病。按照病。按照“一个基因、一个酶一个基因、一个酶”（oneone genegene oneone enzymeenzyme）或）或“一个顺反子、一个一个顺反子、一个多肽多肽”（oneone cistroncistron oneone polypeptidepolypeptide）的概念，这）的概念，这些遗传代谢病的酶或蛋白分子的异常些遗传代谢病的酶或蛋白分子的异常,来自各自编来自各自编码基因的异常。码基因的异常。许多遗传代谢异常的疾病，属常染色体隐性遗传病。按照“一个基因n n常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症，如常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症，如糖原贮积症、脂质贮积症、粘多糖贮积症；合成糖原贮积症、脂质贮积症、粘多糖贮积症；合成酶的缺陷如血酶的缺陷如血 球蛋白缺乏症、白化病；苯丙酮尿球蛋白缺乏症、白化病；苯丙酮尿症、肝豆状核变性（症、肝豆状核变性（WilsonWilson病）及半乳糖血症等。病）及半乳糖血症等。常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症，如糖原贮积症、脂质贮肝豆状核变性（肝豆状核变性（WilsonWilson病）病）肝豆状核变性（Wilson病）n n3、性连锁遗传病（sex-linkeddisorder）n n以隐性遗传病为多见。致病基因在以隐性遗传病为多见。致病基因在X X染色体上，性状是隐染色体上，性状是隐性的，女性大多只是携带者，这类女性携带者与正常男性性的，女性大多只是携带者，这类女性携带者与正常男性婚配，子代中的男性有婚配，子代中的男性有1/21/2的概率患病，女性不发病，但的概率患病，女性不发病，但有有1/21/2的概率是携带者。的概率是携带者。n n男性患者与正常女性婚配，子代中男性正常，女性都是携男性患者与正常女性婚配，子代中男性正常，女性都是携带者。因此带者。因此X X连锁隐性遗传在患病系中常表现为女性携带，连锁隐性遗传在患病系中常表现为女性携带，男性患病。男性的致病基因只能随着男性患病。男性的致病基因只能随着X X染色体传给女儿，染色体传给女儿，不能传给儿子，称为不能传给儿子，称为交叉遗传交叉遗传。3、性连锁遗传病（sex-linkeddisorder）X XH HY Y X Xh hX Xh h 配子X XH HY YX Xh hX XH H X Xh hX Xh h Y Y佝偻病佝偻病正常正常女：佝偻病女：佝偻病男：正常男：正常XHYXhXh配子XHYXhXHn n常见的性连锁遗传病有血友病常见的性连锁遗传病有血友病A A、假性肥大性肌营、假性肥大性肌营养不良症（养不良症（DuchenneDuchenne肌营养不良），肌营养不良），红绿色盲红绿色盲（已布置思考题内容）（已布置思考题内容）等。等。n n其中红绿色盲如女性携带者和男性患者婚配，子其中红绿色盲如女性携带者和男性患者婚配，子代中的男性有代中的男性有1/21/2的概率患病，而女性可有的概率患病，而女性可有1/21/2的的概率患病及概率患病及1/21/2概率为携带者。概率为携带者。常见的性连锁遗传病有血友病A、假性肥大性肌营养不良症（Duc进行性肌营养不良（假肥大型）n n一种由位于一种由位于X X染色体上染色体上隐性致病基因控制的隐性致病基因控制的一种遗传病。患儿由一种遗传病。患儿由于肌肉萎缩、无力而于肌肉萎缩、无力而导致行走困难，患病导致行走困难，患病后期双侧腓肠肌呈假后期双侧腓肠肌呈假性肥大，患儿多于性肥大，患儿多于4-54-5岁发病，岁发病，2020岁以前死岁以前死亡。亡。进行性肌营养不良（假肥大型）一种由位于X染色体上隐性致病基因（绿）色觉检查组合图（绿）色觉检查组合图（绿）色觉检查组合图（绿）色觉检查组合图红绿色盲（绿）色觉检查组合图红绿色盲n n案例：曾有一老成持重的中年男子买了件灰色羊毛衫，穿案例：曾有一老成持重的中年男子买了件灰色羊毛衫，穿上后招来嘲笑，原来他是位红色盲患者，误红色为灰色。上后招来嘲笑，原来他是位红色盲患者，误红色为灰色。早年还有过报道，一红色盲患者当了火车司机，因看错了早年还有过报道，一红色盲患者当了火车司机，因看错了信号而造成火车相撞。信号而造成火车相撞。n n原因：红色盲患者主要是不能分辨红色，对红色与深绿色、原因：红色盲患者主要是不能分辨红色，对红色与深绿色、蓝色与紫红色以及紫色不能分辨。常把绿色视为黄色，紫蓝色与紫红色以及紫色不能分辨。常把绿色视为黄色，紫色看成蓝色，将绿色和蓝色相混为白色。色看成蓝色，将绿色和蓝色相混为白色。案例：曾有一老成持重的中年男子买了件灰色羊毛衫，穿上后招来嘲定义：由定义：由2 2个以上基因突变所引起的遗传病。个以上基因突变所引起的遗传病。每对基因彼此之间无显性和隐性关系。每对基因彼此之间无显性和隐性关系。并且遗传作用都较微小，各对基因的作用有积累效应。并且遗传作用都较微小，各对基因的作用有积累效应。受环境的影响较大，后代发病无明显规律可循，如白受环境的影响较大，后代发病无明显规律可循，如白血病血病（二）多基因遗传病（二）多基因遗传病定义：由2个以上基因突变所引起的遗传病。（二）多基因遗传病n n人类许多生理特征如身高、体重、血压和肤色深人类许多生理特征如身高、体重、血压和肤色深浅，毛发疏密等，是受多项基因决定的。浅，毛发疏密等，是受多项基因决定的。n n多基因遗传病是由两对以上微效基因共同作用造多基因遗传病是由两对以上微效基因共同作用造成的，无显性和隐性之分。每对基因作用较小，成的，无显性和隐性之分。每对基因作用较小，但有积累效应。在发病时还常受环境因素的影响，但有积累效应。在发病时还常受环境因素的影响，故也称多因子遗传（故也称多因子遗传（multifactorialmultifactorial inheritanceinheritance）。）。人类许多生理特征如身高、体重、血压和肤色深浅，毛发疏密等，是n n这类疾病中遗传因素所起的作用程度不同，按其这类疾病中遗传因素所起的作用程度不同，按其程度大小以百分率（）来表示，称为遗传度。程度大小以百分率（）来表示，称为遗传度。n n环境因素影响越大，遗传度越低。环境因素影响越大，遗传度越低。唇裂、唇裂、腭裂、腭裂、高血压、糖尿病、躁狂抑郁症、类风湿性关节炎高血压、糖尿病、躁狂抑郁症、类风湿性关节炎及先天性心脏病等，均有多基因遗传基础，并各及先天性心脏病等，均有多基因遗传基础，并各自有其遗传度。自有其遗传度。这类疾病中遗传因素所起的作用程度不同，按其程度大小以百分率（n n要确定某一疾病为多基因遗传病，是比较困难的，首先要除外染色体病和单基因遗传病，还要进行较为周密的家系调查。要确定某一疾病为多基因遗传病，是比较困难的，首先要除外染色体（三）染色体病：（三）染色体病：定义：定义：染色体畸变引起的疾病。染色体畸变引起的疾病。、染色体数目的改变：、染色体数目的改变：整倍体：染色体数目成倍增加，如三倍体、四倍整倍体：染色体数目成倍增加，如三倍体、四倍体等体等(3(3倍以上为多倍体倍以上为多倍体)。非倍体：染色体数目非成倍增加，如正常为非倍体：染色体数目非成倍增加，如正常为4646条；条；(45(45、49)49)嵌合体：卵裂时部分细胞发生染色体不分离，使嵌合体：卵裂时部分细胞发生染色体不分离，使一个个体同时具有两种以上的体细胞群体称为嵌一个个体同时具有两种以上的体细胞群体称为嵌合体。合体。（三）染色体病：、染色体结构改变：如裂隙、缺失、易位、重复、倒位、等臂染色体（着丝点横裂）、环形染色体（两末端断裂后融合）等。、染色体结构改变：常染色体异常遗传病常染色体异常遗传病2121三体综合征（先天性愚型）三体综合征（先天性愚型）原因：患者比正常原因：患者比正常人多了一条人多了一条2121号号染色体。染色体。症状：患者智力低下，症状：患者智力低下，身体发育缓慢，常表身体发育缓慢，常表现出特殊的面容：眼现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口常半张，舌常伸出口外，又叫伸舌样痴口外，又叫伸舌样痴呆。呆。常染色体异常遗传病21三体综合征（先天性愚型）原因：患者比正先天性愚型先天性愚型先天性愚型先天性愚型(21(21(21(21三体）三体）三体）三体）染色体异常遗传病染色体异常遗传病常染色体异常常染色体异常常染色体异常常染色体异常先天性愚型(21三体）染色体异常遗传病常染色体异常n n染色体病虽仅占新生儿出生缺陷的很小部分，但染色体病虽仅占新生儿出生缺陷的很小部分，但早期妊娠自发流产胎儿，经细胞遗传学分析检查，早期妊娠自发流产胎儿，经细胞遗传学分析检查，却有近却有近2/32/3发现染色体异常，说明染色体畸变常是发现染色体异常，说明染色体畸变常是致死性的，仅少数出生并存活。致死性的，仅少数出生并存活。n n同时也须指出，有染色体核型异常的人，可不出同时也须指出，有染色体核型异常的人，可不出现能识别的表型异常。现能识别的表型异常。染色体病虽仅占新生儿出生缺陷的很小部分，但早期妊娠自发流产胎（四）线粒体遗传病（四）线粒体遗传病n n定义：定义：人类线粒体人类线粒体DNADNA是细胞核外是细胞核外DNADNA，它的，它的DNADNA突突变也可致线粒体功能异常出现疾病，总称线粒体变也可致线粒体功能异常出现疾病，总称线粒体遗传病。遗传病。n n线粒体遗传病是由卵细胞胞浆内突变的线粒体线粒体遗传病是由卵细胞胞浆内突变的线粒体DNADNA传递给下一代的。因此表现为母系遗传。家系中传递给下一代的。因此表现为母系遗传。家系中可见男女均可患病，但男患者后代再无患者。可见男女均可患病，但男患者后代再无患者。（四）线粒体遗传病定义：人类线粒体DNA是细胞核外DNA，它遗传印记（遗传印记（geneticprinting）n n近年来人类基因研究发现，基因由父方传给子女和由母方传递给子女时，常有不同的表现。这是由于基因在生殖细胞（精子和卵子）分化过程中受到不同的修饰。这种现象称为遗传印记（geneticmprinting）。遗传印记（geneticprinting）近年来人类基因研遗传印记遗传印记n n目前认为遗传印记的分子机制主要是目前认为遗传印记的分子机制主要是DNADNA的甲基的甲基化。已知甲基化可以抑制基因的表达。化。已知甲基化可以抑制基因的表达。n n一些基因在精子和卵子的甲基化状态不同，因此一些基因在精子和卵子的甲基化状态不同，因此使该基因的表达况有所不同。使该基因的表达况有所不同。n n高度甲基化的被印记的基因可以不表达或表达程高度甲基化的被印记的基因可以不表达或表达程度很低，因而可影响到疾病的发生、外显率、表度很低，因而可影响到疾病的发生、外显率、表现度，甚至遗传方式。现度，甚至遗传方式。n n存在这种基因外的修饰现象，也可以解释为什么存在这种基因外的修饰现象，也可以解释为什么来自父方和母方的某些基因不能互相替代，也可来自父方和母方的某些基因不能互相替代，也可以说明一些孟德尔单基因遗传病却表现出非孟德以说明一些孟德尔单基因遗传病却表现出非孟德尔遗传方式。这是又被遗传印记修饰、改变的结尔遗传方式。这是又被遗传印记修饰、改变的结果。果。遗传印记目前认为遗传印记的分子机制主要是DNA的甲基化。已知遗传病与先天性疾病、家族病的区别遗传病与先天性疾病、家族病的区别 常易与先天性疾病，家族病相混淆；常易与先天性疾病，家族病相混淆；遗传病是先天性疾病的一种，先天性疾病是出生遗传病是先天性疾病的一种，先天性疾病是出生时就已形成形态和功能的异常，可以由遗传引起时就已形成形态和功能的异常，可以由遗传引起（遗传病），但多由于胎儿发育过程中环境因素（遗传病），但多由于胎儿发育过程中环境因素和母体条件改变引起。和母体条件改变引起。遗传病常表现为有家族史，但隐性遗传病遗传病常表现为有家族史，但隐性遗传病仅在基仅在基因型为纯合子状态下才表现出来，因而发病的概因型为纯合子状态下才表现出来，因而发病的概率小，率小，表现为散发；另外一些家族病表现为散发；另外一些家族病与遗传无关与遗传无关，仅与家族所处的环境、生活条件、生活习俗有关。仅与家族所处的环境、生活条件、生活习俗有关。遗传病与先天性疾病、家族病的区别常易与先天性疾病，家族病n n一一旦患了恶性肿瘤，病人和家属总会担心恶性肿瘤会不会祸及家人，遗传给子孙。二、肿瘤与遗传二、肿瘤与遗传一旦患了恶性肿瘤，病人和家属总会担心恶性肿瘤会不会祸及家人，肿瘤与遗传肿瘤与遗传n n在肿瘤细胞，特别是在恶性肿瘤细胞，大多数可在肿瘤细胞，特别是在恶性肿瘤细胞，大多数可观察到基因或染色体异常。通常认为肿瘤是体细观察到基因或染色体异常。通常认为肿瘤是体细胞突变的结果。胞突变的结果。n n由于体细胞突变不影响生殖细胞，故细胞突变的由于体细胞突变不影响生殖细胞，故细胞突变的遗传特征不会传给个体的下一代。遗传特征不会传给个体的下一代。n n但突变的细胞会形成一团基因型与体内其他细胞但突变的细胞会形成一团基因型与体内其他细胞不同的细胞群。至于肿瘤疾患和宿主的遗传因素不同的细胞群。至于肿瘤疾患和宿主的遗传因素的关系，不少学者认为大多数肿瘤应属于多基因的关系，不少学者认为大多数肿瘤应属于多基因遗传病范畴。遗传病范畴。肿瘤与遗传在肿瘤细胞，特别是在恶性肿瘤细胞，大多数可观察到基