覃柳群黄际卫严提珍（通讯作者）唐宁韦家伟罗世强
（柳州市妇幼保健院检验科；柳州市出生缺陷预防与控制重点实验室广西柳州545001）
【摘要】目的：探讨性染色体异常导致不孕不育的遗传效应。方法：对来我院生殖中心门诊的15890例不孕不育患者进行细胞遗传学分析。采集外周血，肝素抗凝，按照常规方法制备染色体标本进行G显带核型分析。结果：共检出性染色体异常147例，检出率为0.93%，其中性染色体数目异常74例（50.3%），性染色体嵌合体39例（26.6%），性染色体结构异常4例（2.7%），染色体多态30例（20.4%）。结论：性染色体异常导致性分化紊乱及生殖缺陷，是引起不孕不育的重要原因之一，对性分化及生殖异常者进行细胞遗传学分析，有助于明确诊断和及时治疗。
【关键词】不孕不育；核型分析；性染色体异常
【中图分类号】R39【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2015）07-0063-04
Cytogeneticanalysisofinfertilitywithsexchromosomalabnormalities
QINLiuqun,HuangJiwei,YANTizhen,TANGNing,WEIJiawei,LUOShiqiang
(1.DepartmentofClinicalLaboratory,LiuzhouMunicipalMaternityandChildHealthcareHospital,LiuzhouKeyLaboratoryofBirthDefectsPreventionandControl,Guangxi,Liuzhou545001,China)
【Abstract】Objective:Toexplorethegeneticeffectoftheinfertilitycausedbysexchromosomalabnormalities.Methods:Cytogeneticanalysiswasperformedon15890infertilityoutpatientsfromtheReproductiveMedicineCenter.Peripheralbloodwascollectedusingheparinasanticoagulantandanalyzedbykaryotypeanalysis.Results::147caseswerepositiveforsexchromosomeabnormality(detectablerate:0.93%).74casesinvolvedinnmericalabnormalitiesofsexchromosomes(accountfor50.3%).39casesinvolvedinabnormalkaryotypechimeras(accountfor26.6%).4casesinvolvedinabnormalsexchromosomestructure(2.7%).30casesinvolvedinkaryotypepolymorphismofYchromosome(20.4%).Conclusions:Sexchromosomalabnormalitiesbroughtaboutsexdifferentiationdisordersandresultedininfertility.Cytogeneticanalysisisusefulforbothdiagnosesaswellasforfuturehandlingofthediseaseintimes.
【Keywords】Infertility;Karyotypeanalysis;Sexchromosomalabnormalities
性染色体异常可分为数目异常和结构畸变，从而导致基因的改变并产生遗传效应。多数性染色体异常导致性腺发育不良或两性畸形，配子形成异常而致不孕，患者也可伴其他器官的结构和功能异常。本文对我院生殖中心就诊的15890例不孕不育患者进行了染色体核型分析，探讨性染色体异常与不孕不育的关系。
1.对象与方法
1.1研究对象
15890例不孕不育的患者来自我院生殖助孕中心门诊。每个患者均进行详细体检，认真询问其有无家族史、放射线或有毒理化因素接触史等。
1.2研究方法
取患者外周静脉血2-3ml肝素抗凝，将其1ml左右（大约18-20滴）接种于人体外周血淋巴细胞专用的培养基中，每个标本设两个平行线放入6.5%CO2培养箱37℃培养72h。收获前2h加入20μg/ml的秋水仙素2滴处理，再用0.075mol/LKCl低渗溶液37℃水浴处理30分钟。然后固定液（甲醇：冰乙酸=3：1）固定细胞3次，取免洗干玻片悬液滴片后80℃烤箱烤片2h，常规G显带。每个标本的两个平行样在油镜下共计数至少20个中期分裂相，分析大于等于5个分散良好的中期分裂相，异常者增加计数到100个核型，必要时做C或N显带。用数字化染色体图像分析系统（Zeiss公司，德国）进行图象的抓取分析和核型排列。根据人类遗传学国际命名体制（ZSCN）对染色体命名。
2.结果
2.1核型特征
15890例不孕不育患者中检出性染色体异常者147例，性染色体异常率为0.93%（147/15890）异常核型见表1。其中性染色体数目异常74例（50.3%），性染色体嵌合体39例（26.6%），性染色体结构异常4例（2.7%），均以X染色体异常较为常见，性染色体多态30例（20.4%），全部为Y染色体多态（表1）。
3.讨论
3.1性染色体异常与不孕不育
性染色体是促进性腺发育和生殖器分化的染色体，并决定个体的性别。在配子形成的过程中，性染色体与常染色体共同参与减少分裂，期间可发生不分离、遗失、缺失和易位现象，从而导致性染色体数目、结构等异常，使后代产生性分化异常、生殖异常和智力低下综合征等遗传效应。这类疾病在女性患者表现为原发性闭经或月经不调、性器官发育不良，而男性患者表现为外生殖器发育异常、无精子症、不育等，甚至出现性别反转现象。本研究中在147性染色体异常患者中发现17种性染色体异常核型，说明性染色体异常种类多，异质性大，细胞遗传分析可对这类患者作出明确的分子诊断。
3.2克氏综合征
本研究中最常见的性染色体异常为KS征，共发现67例患者，占性染色体异常的50.3%。克氏综合征是人类最常见的染色体异常疾病之一，又称先天性曲细精管发育不全综合征，是导致男性无精症的常见原因，其核型以X染色体数目增加为主要特征。KS最常见的类型为47,XXY，占80%左右，此外还有46,XY/47,XXY嵌合体、48,XXYY、48,XXXY、49,XXXXY等。KS在人群中的发生率不同，亚洲人群的发生率为0.23%（22/9387）[1]。本研究首次以大样本报道中国人群的发生率为0.4%（64/15890），典型的KS患者表现为身高体壮，乳房发育异常，脂肪和体毛女性化，勃起功能障碍及性欲低下，少精或无精，轻中度智力低下，阴茎短小；研究表明KS患者激素水平异常，卵泡刺激素和黄体生成素升高，睾酮降低，本研究中的患者表型为男性，因不育而来就诊而被发现，其配偶染色体未发现异常，患者均表现为无精症。KS的主要遗传学机制是由于额外X染色体的存在抑制了Y的功能，使曲细精管上皮细胞玻璃样变性，生精上皮坏死，进而导致无精子症及不育[2]。研究表明位于X染色体的高同源框基因SHOX和雄激素受体AR与KS症的表型发生有关[3]；此外，X染色体中有超过10%的基因在睾丸中表达，这些基因对性发育的影响目前尚不明确，因此额外X染色体对KS的遗传效应还有待深入研究[4]。KS患者少部分表现为少精症，因此可以从睾丸活检得到所需要的精子或精子细胞，通过辅助生殖技术胞浆内单精子注射（Intracytoplasmicsperminjection,ICSI），进而生育正常染色体核型的后代[5]。
3.3超雄综合征
此外本研究检出超雄综合征5例（47,XYY），占性染色体异常的3.4%。超雄综合征在新生男孩中的发生率为1/1000[6]，其发生机制是由于精细胞生成过程中Y染色体在有丝分裂期或减少分裂Ⅱ期不分离而产生，一般源自新发变异。超雄综合征患者外观表型一般正常，智力低于正常平均水平，儿童患者表现出语言发育差，口齿不清，好动不守纪律，思想不集中等，此类异常可能与额外Y染色体的存在导致脑额颞叶部的白质和灰质分布异常有关[7]；偶有少数患者泌尿生殖器异常，因此多数患者未能在童年得到诊断。以往研究认为超雄综合征在伴狂躁倾向的精神病患者较常见，但这一结论尚有争议[8]。超雄综合征的性腺及第二性征发育与正常男性没有显著差异，可出现睾丸功能轻度障碍。本研究中发现的5例患者睾丸正常，精子少且异常率高，均以不育症而来就诊被发现，超常的Y染色体引起遗传不平衡可使精子发生损害而导致不育。此类患者亦需要挑选正常的精子通过辅助生殖技术生育正常的后代。
3.4超雌综合征
超雌综合征也是较常见的染色体病，在人群中的发生率为1/1000，女性有2个以上的X染色体时，称为超雌综合征，最常见的核型为47,XXX。大部分患者一般发育正常，出生时可表现为低体重和小头围，语言发育迟缓，部分患者可出现运动协调和听觉问题，一般IQ值比正常人低20，而且X染色体数目愈多，智力低下愈严重[9]。本文研究发现14例超雌综合征患者，其中3例为47,XXX，1例为48,XXXX，10例嵌合型（mos47,XXX/46,XX），此类患者外生殖器与正常女性相同，但性腺发育不良，多数卵巢内可存在正常卵泡。部分患者有子宫，在青春期后有不同程度闭经或月经不调，也有些人表现绝经过早，仅个别者有生育能力，多数人生育能力低下或无生育能力。
3.5特纳综合征
在性染色体异常中，TS征对患者外观表型影响较大，此类患者性别表型为女性，但表现出先天性卵巢发育不全、功能衰竭或缺失等不孕症，同时伴有身材矮小、肘外翻、小下颌、第四掌骨短小、颈蹼、心血管和肾脏畸形等[10]。人群发生率为1/2500，研究表明第一胎是TS患儿的母亲再生TS的是一般人群的36倍，发生率为1.4%[11]。TS是由于X染色体缺失或结构异常导致基因丢失引起的染色体异常性疾病。正常女性有2条X染色体，但特纳综合征患者的1条X染色体缺失或结构异常，常见的核型为45,X，与精子/卵子在减数分裂或受精卵在有丝分裂时性染色体不分离有关；在某些情况下，个体有一部分细胞的染色体缺失，而剩余的另一部分细胞染色体却完全正常，这称为嵌合体。研究表明其中45%为单体型（45，X）；20%～30%为嵌合型（45,X/46,XX、45,X/47，XXX、45,X/47，XXX/46,XX、45,X/46,XY等）；其余为染色体结构异常（环状及Xq等位染色体等）[10]。本文检出TS患者24例，占性染色体异常的16.3%，其中包括1例45,X单体、染色体嵌合体22例和1例X染色体结构异常[46,X,i(X)(q10)。目前研究表明X染色体的短臂和长臂上均有调控性腺发育的相关基因，故X染色体缺失或结构异常就会引起单倍剂量不足，继而导致性腺发育异常而致不孕。TS症应尽早根据表型特征进行核型分析作出诊断，如能在青春期前（14岁左右）发现并使用激素进行治疗可以促进第二性征、生殖器官的发育、月经来潮和心理状态的改变，甚至有生育能力，但不能促进身高的增加。
3.6性染色体结构异常
本研究中还发现34例X染色体结构异常患者，其中包括1例46,XY性别反转病例，研究表明，此类性别反转的遗传学机制主要围绕SRY基因。SRY基因自身缺失或突变是最早发现与46,XY性别反转的分子机制[12]，研究表明，约有10%～15%的46,XY性别反转与SRY基因有关，SRY的突变大多发生于HMG盒内（HighMobilityGroupbox，HMGbox），突变类型有错义、无义和移码突变等，目前报道SRY突变有40多种[13]。此外SRY基因调控区的突变也可导致46,XY性别反转[14]，另外在对SRY基因无变异的性反转个体中的研究中发现SRY基因下游基因如SOX9与性别反转有关[15]，可见维持男性生育的不仅有SRY基因。因此对于性反转的进一步研究不仅可以阐明性反转的机制，还可为阐明性别分化提供依据。本研究中报道5例46,X,Yp-和25例46,X,Yp+在正常人群也可出现，此类核型与不育症的关联性有待进一步研究，患者发生不育症可能存在其他基因或环境因素的效应。两例罕见结构异常46,X,del(X)(p22.1)与46,X,del(X)(p11.2)inv(9)。目前尚无研究表明其与不孕不育相关，其遗传效应有待扩大样本进一步研究。
性染色体是决定人类性别的遗传基因的载体，性染色体的数目或结构异常均可导致患者出现性腺发育不全，两性畸形，女性主要表现为原发或继发闭经，不孕不育，男性突出表现主要为少精、无精，甚至出现性别反转。遗传学染色体核型分析及多态性检查对不孕不育的生育指导有重要意义。
【参考文献】
[1]JoDG,SeoJT,LeeJS,etal.Klinefeltersyndromediagnosedbyprenatalscreeningtestsinhigh-riskgroups[J].KoreanJUrol,2013,54(4):263-265.
[2]王竹韵，李淑芬，李英峰.61例男性性发育不全病人染色体分析及临床效应[J].中国优生与遗传杂志,2002,10(2):40-41.
[3]DeckerE,DurandC,BenderS,etal.FGFR3isatargetofthehomeoboxtranscriptionfactorSHOXinlimbdevelopment[J].HumMolGenet,2011,20(8):1524-1535.
[4]ZitzmannM,DepenbuschM,GromollJ,etal.X-chromosomeinactivationpatternsandandrogenreceptorfunctionalityinfluencephenotypeandsocialcharacteristicsaswellaspharmacogeneticsoftestosteronetherapyinKlinefelterpatients[J].JClinEndocrinolMetab,2004,89(12):6208-6217.
[5]AksglaedeL,JuulA.TesticularfunctionandfertilityinmenwithKlinefeltersyndrome:areview[J].EurJEndocrinol,2013,168(4):R67-R76.
[6]吴白燕.人类染色体与染色体病[M].陈竺，陆振虞，傅松滨主编.医学遗传学.第2版.北京:人民卫生出版社，2010:55-57.
[7]BryantDM,HoeftF,LaiS,etal.Sexchromosomesandthebrain:astudyofneuroanatomyinXYYsyndrome[J].DevMedChildNeurol,2012,54(12):1149-1156.
[8]MorsO,MortensenPB,EwaldH.Noevidenceofincreasedriskforschizophreniaorbipolaraffectivedisorderinpersonswithaneuploidiesofthesexchromosomes[J].PsycholMed,2001,31(3):425-430.
[9]OtterM,Schrander-StumpelCT,CurfsLM.TripleXsyndrome:areviewoftheliterature[J].EurJHumGenet,2010,18(3):265-271.
[10]陶月红.Turner综合征患者临床管理[J].中华临床医师杂志(电子版）,2013(13):6063-6065.
[11]LarizzaD,DanesinoC,MaraschioP,etal.FamilialoccurrenceofTurnersyndrome:casualeventorincreasedrisk[J]?JPediatrEndocrinolMetab,2011,24(3-4):223-225.
[12]McelreaveyKD,VilainE,BoucekkineC,etal.XYsexreversalassociatedwithanonsensemutationinSRY[J].Genomics,1992,13(3):838-840.
[13].黄海龙，徐两蒲，林娜等.性反转综合征患者的细胞及分子遗传学分析[J].中国妇幼保健,2010,25(17):2390-2392.
[14].ChenL,DingXP,WeiX,etal.InvestigationofmutationsintheSRY,SOX9,andDAX1genesinsexreversalpatientsfromtheSichuanregionofChina[J].GenetMolRes,2014,13(1):1518-1526.
[15].KleeP,BenaF,BirrauxJ,etal.AnovelSRYmutationleadstoasymmetricSOX9activationandisresponsibleformixed46,XYgonadaldysgenesis[J].HormResPaediatr,2012,78(3):188-192.
资金资助：柳州市科学研究与技术开发计划项目（2014G020404）
通讯作者：严提珍，1980年，女，广东中山，实验师，博士，主要研究方向：遗传病的分子基础和基因诊断，E-mail:yan1312@foxmail.com
论文作者:覃柳群黄际卫严提珍（通讯作者）唐宁韦家伟罗世强
论文发表刊物:《医药前沿》2015年第7期供稿
论文发表时间:2015/7/2
标签：染色体论文; 异常论文; 患者论文; 核型论文; 综合征论文; 基因论文; 遗传学论文; 《医药前沿》2015年第7期供稿论文;