医学遗传学-遗传病的诊断.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四章 遗传病的诊断,遗传病的诊断,概念：,临床医生根据患者症状、体征以及各种辅助检查结果并结合遗传学分析，从而确认是否患有某种遗传病并判断其遗传方式及遗传规律。,根据诊断时期的不同，可分为：,现症患者诊断,症状前诊断,产前诊断,新分支：植入前诊断,遗传病的诊断,诊断水平：,临床诊断,细胞学诊断,蛋白质水平诊断,基因诊断,遗传病的诊断,第一节 遗传病的临床诊断,一、病史采集,家族史、婚姻史、生育史、,疾病的始发年龄、病程特点,综合分析，初步确定是否为遗传病，实验室进一步检查确诊。,第一节 遗传病的临床诊断一、病史采集,二、症状与体征,遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有共性的，但也有其特有的临床表现，甚至形成,特异性症候群,。得出对疾病的初步印象，为进一步选择其他检查提供帮助。,特异性症候群,智力发育不全,毛发黄,腐臭味（,尿液、汗液,）,苯丙酮尿征？,副性征发育不良,原发性闭经,身体矮小,肘外翻,45,，,XO?,常见染色体病伴随体征,单凭症状和体征不能准确诊断，但可得出疾病初步印象，为进一步选择其他检查提供帮助。,第一节 遗传病的临床诊断,一、病史采集,二、症状与体征,三、系谱分析,系谱分析可以有效地记录遗传病的家族史，确定遗传病的遗传方式，还能用于遗传咨询中个体患病风险的计算和基因定位中的连锁分析。,绘制系谱应注意的事项,系统、完整,去伪存真,注意新基因突变,三、系谱分析,系谱分析中要注意,孟德尔遗传病,非孟德尔遗传病,具有特殊遗传学现象的疾病,（一）,孟德尔式遗传病,（二）非,孟德尔式遗传病,(,三,),具有特殊遗传方式的疾病,(,三,),具有特殊遗传方式的疾病,第二节 遗传病的细胞学诊断,一、染色体检查,核型分析,染色体检查的适应征：,智能发育不全、生长迟缓或伴有其它先天畸形者,夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等,家族中已发现染色体异常或先天畸形个体,多发性流产的妇女及其丈夫,原发闭经和男女不育症者,34,岁以上的高龄孕妇,有两性内外生殖器畸形者,第二节 遗传病的细胞学诊断,一、染色体检查,核型分析,二、性染色质检查,X,染色质、,Y,染色质：,方法简单，可鉴别,胎儿,性别,以助于,X,连锁遗传病诊断,；,协助诊断,两性畸形或性染色体数目异常疾病诊断或产前诊断,标本来源,发根鞘细胞、皮肤或口腔上皮细胞、女性的阴道上皮细胞、也可取自绒毛和羊水的胎儿脱落细胞。,第二节 遗传病的细胞学诊断,一、染色体检查,核型分析,二、性染色质检查,第二节 遗传病的细胞学诊断,一、染色体检查,核型分析,二、性染色质检查,三、荧光原位杂交,(FISH),技术,三、荧光原位杂交,(FISH),技术,应用荧光素标记的,DNA,探针与标本进行原位杂交后，使杂交区域发出荧光。,优点：快速、安全,灵敏度高,特异性强。,图示为,21,三体综合征患,者的,FISH,检测,三、荧光原位杂交,(FISH),技术,Normal male,Tumor cell,三、荧光原位杂交,(FISH),技术,第三节 遗传病的蛋白质水平诊断,蛋白质水平诊断,基因突变引起单基因病：酶和蛋白质的质和量的改变或缺如,定性定量分析诊断单基因病或分子代谢病。,临床上常用检测方法,Pr,和酶分析：确定单基因病,代谢产物检测：反映酶活性,标本来源,产前诊断：绒毛、羊水、脐带血和皮肤。,新生儿筛查：,血、尿。,上海：,1981,1987,年对,284,396,名新生儿进行,PKU,筛查，查出,PKU,患儿,15,名，高苯丙氨酸血症,4,名。,生物化学检查,第四节 遗传病的基因诊断,概念：利用分子生物学技术，,直接,探测遗传物质的结构或表达水平的变化情况，从而对被检查者的状态和疾病做出诊断。,基因诊断材料：,DNA,：分析基因结构,RNA,：分析基因功能,一、基因诊断的特点,1,、以探测基因为目标，属于,“,病因诊断,”,，,针对性强,；,2,、基因诊断取材来源广泛；,3,、利用基因探针进行检测，,灵敏度高、特异性强,；,4,、基因探针,适用性强,，诊断范围广；,5,、目的基因是否处于活化状态均可,无组织和发育特异性。,基因诊断,诊断遗传病最有前途方法,二、基因诊断的基本途径,直接诊断：,直接检测致病基因本身异常,间接诊断：,当致病基因已知而异常未知时，或者致病基因尚属未知时，可通过对受检者或者家系进行连锁分析,以推断其是否获得了带有致病基因的染色体。,基因诊断标本,症状前诊断,外周静脉血,产前诊断,孕早期的绒毛细胞,孕中期羊水胎儿脱落细胞,母亲外周血中胎儿有核红细胞,植入前诊断,受精卵卵裂细胞,产前诊断,是针对胎儿的诊断，其适应征,（,P207-209,）,(1),夫妇之一有染色体畸变，特别是平衡易位携带者，或者,夫妇染色体正常，但出生过染色体异常的患儿的夫妇,(2)35,岁以上的高龄孕妇,(3),夫妇之一有开放性神经管畸形，或出生过这种畸形患儿,的夫妇,(4),夫妇之一有先天性代谢缺陷，或出生过这种患儿的夫妇,(5)X,连锁遗传病基因携带者孕妇,(6),原因不明的习惯性流产的孕妇,(7),羊水过多的孕妇,(8),夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇,(9),具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇,医生在超声波探头的引导下，用一根细长的穿刺针穿过腹壁、子宫肌层及羊膜进入羊膜腔，抽取,20,30ml,羊水，以检查其中胎儿细胞的染色体、,DNA,、生化成分等，是目前最常用的一种产前诊断技术。,羊膜穿刺法,创伤性产前诊断,孕中期（,16-18,周）的羊水胎儿脱落细胞,在怀孕,12,周之前，一般不采用羊膜穿刺法进行采样与诊断,.,0.5%,的孕妇会出现羊膜炎、胎膜破裂及流产。,羊膜穿刺法,创伤性产前诊断,绒毛取样,-,创伤性产前诊断,绒毛膜绒毛取样比羊膜穿刺法更早采样与检查的诊断方法,怀孕,10,12,周,但风险比羊膜穿刺法要高。流产率高达,2%,母亲外周血中的胎儿有核红细胞,非侵入性产前诊断,孕妇血有核红细胞（,NRBC,）含量极少，大约每,1ml,母血中只含,5,20,个胎儿细胞，,NRBC,更少，为每,1ml,含,2,6,个胎儿细胞，必须进行分离纯化才能利于进一步分析，做产前诊断。,正常胎盘并非是完善的、细胞透不过的屏障。在人类正常妊娠当中，进入母体血液循环中的胎儿血量估计是,0.1,0.3ml,。,胚胎植入前遗传学诊断,（,Preimplantation Genertic Diagnosis,，,PGD,）,PGD,主要是对体外受精的胚胎进行遗传学诊断。,PGD,是辅助生育技术与分子生物学技术相结合而发展,的产前诊断技术，俗称第三代试管婴儿。,从体外受精第,3,日的胚胎或第,5,日的囊胚取,1-2,个卵裂球,或部分细胞进行核型胚胎移植，取样不影响胚胎发育，,得到健康下一代。,三、基因诊断常用方法及应用,原理：用已知核苷酸序列测定未知核苷酸序列。,方法：分子杂交、,DNA,体外扩增（,PCR,）、,DNA,测序、基因芯片技术，其中最基本技术是核酸分子杂交技术。,应用：,1978,年简悦威（,YW Kan,）首次用,DNA,重组技术进行镰刀型贫血病产前诊断；,1982,年普遍开始试用基因诊断技术；,迄今已对数百种遗传性疾病进行基因诊断和产前基因诊断。,应用特异性探针在复杂的待检,DNA,中，利用碱基互补配对的原理来鉴定其同源,DNA,分子的过程,。,Southern,印迹杂交,ASO,斑点杂交,分子杂交,Southern,印迹杂交,-,+,ASO,斑点杂交,1986,年，胡流清等基于点突变原理，用寡核苷酸探针进行基因诊断。,正常探针,突变探针,PKU,，,AR,苯丙酮尿症,(AR,）,PCR,技术,PCR,技术：体外快速扩增特异性,DNA,片断地技术，使能够达到足够分析的纯度和量。模板,DNA,可以来自一个细胞，一根头发、一滴精斑等都可以得到有效的扩增。PCR-SSCP,PCR-RFLP,PCR-SSCP,（单链构象多态性）,1989,年，,Orita,等建立的,PCR,产物单链,DNA,凝胶电泳技术。,检测无过氧化氢酶症,1,：正常人,2,4,5,：纯合体患者,3,：杂合体,(2,的弟弟,),左为泳动变位模式：,A,正常人；,B,纯合体患者,RFLP(,限制性片段长度多态性,),人群中不同个体基因的核苷酸序列存在差异,DNA,多态性。,DN,序列上发生变化而出现或丢失某一限制性酶切位点，使酶切产生的片段长度和数量发生变化称为,RFLP,（,restriction fragment length polymorphism,）。,镰状细胞贫血HbS),：,第,5,7,位密码子,Mst,：,CCTNAGG,Hb,A,：,CCTGAGGAG,Hb,S,：,CCTGTGGAG,1.2 Kb,0.2Kb,RFLP(,限制性片段长度多态性,),RFLP,分析 在亲子鉴定中的作用,X,X,X,X,X,X,X,X,犯,罪,现,场,RFLP,分析在法医学中的作用,1 2 3 4 5 6 7,RFLP,分析在遗传病诊断中的作用,根据上述分析，这个胎儿的,基因型是：,1.AS,2.AA,3.SS,4.Unknown,DNA,序列定,DNA,自动测序仪采用,4,种不同颜色的荧光分别标记,4,种双脱氧核苷酸，基本实现了测序自动化。,DNA,自动测序仪生成序列,DNA,芯片,成千上万个寡核苷酸或,cDNA,探针密集、规律地排列在,1cm,2,大小的硅片或玻璃芯片上，容量可达,20,40,万个基因探针。,荧光标记的,DNA,或,cDNA,样品送到在芯片上与探针杂交，通过激光共聚焦显微镜获取信息,以计算机系统对荧光信号做出比较和检测，可迅速得出所需的信息，比常规方法快几十到几千倍。,DNA microarray,基因异常 方法 探针、引物或限制酶,基因缺失 基因组,DNA,印迹杂交,PCR,扩增 缺失基因的探针,引物包括缺失或在缺失部位内,点突变,RFLP,分析,ASO,杂交 突变导致其切点消失的限制酶,PCR,产物的多态性分析 正常和异常的,ASO,探针,（,RFLP,、,SSCP,、,DGGE,）引物包括突变部位,基因已知 基因内或旁侧序列多态性 基因内或旁,但异常不明（,RFLP,、,SSCP,、,AMP-FLP,）侧序列探针或引物,连锁分析,基因未知 与疾病连锁的多态性，与疾病连锁的多态,如,SSCP,、,AMP-FLP,连锁分析，位点探针或引物,RFLP,位点单体型连锁分析,遗传的基因诊断方法,系谱分析应注意的事项,染色体检查适应症,基因诊断,本章节重点,