遗传病的诊断52545课件.ppt

1、医学遗传学医学遗传学普遍性诊断原则是与诊断一般疾病相同普遍性诊断原则是与诊断一般疾病相同的方法，即通过对病史、症状、体征、实验室检查和其的方法，即通过对病史、症状、体征、实验室检查和其他诊断技术所获得的资料进行归纳分析，同时排除拟诊他诊断技术所获得的资料进行归纳分析，同时排除拟诊疾病，然后确立诊断。疾病，然后确立诊断。但由于遗传病种类繁多，特殊的病因分子基础，以但由于遗传病种类繁多，特殊的病因分子基础，以及不同的遗传病存在许多相似的症状和体征，故除一般及不同的遗传病存在许多相似的症状和体征，故除一般诊断方法外，尚需辅以遗传学的特殊诊断手段诊断方法外，尚需辅以遗传学的特殊诊断手段。医学遗传学医学

2、遗传学 真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前诊断等。诊断等。近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点，诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点，已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。医学遗传学医学遗

3、传学n根据诊断时期的不同，可分为：根据诊断时期的不同，可分为：n产前诊断；产前诊断；n症状前诊断；症状前诊断；n现症病人诊断。现症病人诊断。医学遗传学医学遗传学病史、症状和体征细胞遗传学检查系谱分析系谱分析生物化学检查Chapter 01 遗传病的常规诊断医学遗传学医学遗传学一、遗传病的临床诊断一、遗传病的临床诊断n1.1.病史病史 除应了解一般病史外，还应着重采除应了解一般病史外，还应着重采集与集与遗传病家族聚集现象遗传病家族聚集现象有关的以下项目：有关的以下项目：家族史家族史：整个家系患同种疾病的病史，能：整个家系患同种疾病的病史，能充分反映患者父系和母系各家族成员发病情充分反映患者父系和

4、母系各家族成员发病情况。况。婚姻史婚姻史：结婚的年龄、次数、配偶的健康：结婚的年龄、次数、配偶的健康状况及是否为近亲婚配。状况及是否为近亲婚配。生育史生育史：生育年龄、子女数及其健康状况，：生育年龄、子女数及其健康状况，有无流产、死产、早产史、畸胎等。有无流产、死产、早产史、畸胎等。医学遗传学医学遗传学2.2.症状与体征症状与体征 n遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有共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。进一步选

5、择其他检查提供帮助。医学遗传学医学遗传学l智力低下l黄疸l白内障l肝脾肿大l智力发育不全智力发育不全l毛发黄毛发黄l腐臭味腐臭味医学遗传学医学遗传学l面似满月l生长缓慢l哭声象猫叫l副性征发育不良副性征发育不良l继发继发/原发性闭经原发性闭经l身体矮小身体矮小l肘外翻肘外翻医学遗传学医学遗传学二、系谱分析二、系谱分析 n系谱分析是指通过调查先证者家庭成员的发系谱分析是指通过调查先证者家庭成员的发病情况，绘出系谱，以确定疾病遗传方式的病情况，绘出系谱，以确定疾病遗传方式的一种方法。一种方法。n经过分析有助于判断：经过分析有助于判断：n明确是否是遗传病明确是否是遗传病n区分单基因病和多基因病区分单

6、基因病和多基因病n遗传方式遗传方式n确定家系中每个成员的基因型确定家系中每个成员的基因型n预测再发风险预测再发风险医学遗传学医学遗传学（一）系谱分析时应注意的事项是：（一）系谱分析时应注意的事项是：n系谱的系统性、完整性。系谱的系统性、完整性。n一个完整的系谱应有一个完整的系谱应有3 3代以上家庭成员代以上家庭成员的患病的患病情况、婚姻状况及生育情况；还要注意资料情况、婚姻状况及生育情况；还要注意资料真实性。真实性。n注意某些遗传病表现为延迟显性，影响分析注意某些遗传病表现为延迟显性，影响分析的准确性。的准确性。n应注意某些外显不全遗传病呈隔代遗传现象。应注意某些外显不全遗传病呈隔代遗传现象。

7、n注意新的基因突变误认为隐性遗传。注意新的基因突变误认为隐性遗传。医学遗传学医学遗传学n应注意遗传异质性，是不同疾病误认为同应注意遗传异质性，是不同疾病误认为同一种疾病。一种疾病。n应注意显性和隐性概念的相对性。应注意显性和隐性概念的相对性。n抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病 n低磷酸血症为遗传标志低磷酸血症为遗传标志XDXDn佝偻病畸形佝偻病畸形不符合孟德尔遗传不符合孟德尔遗传nX-X-线检查骨早期变化线检查骨早期变化不完全显性遗传不完全显性遗传 医学遗传学医学遗传学（二）判断遗传系谱的步骤：（二）判断遗传系谱的步骤：先判显隐性先判显隐性判断是伴性遗传还是常染色体判断是伴性遗传还是常染色体

8、遗传遗传验证遗传方式。验证遗传方式。1.1.判断显隐性判断显隐性n患者比例较高，连续遗传为显性患者比例较高，连续遗传为显性n患者比例较低，隔代遗传为隐性患者比例较低，隔代遗传为隐性2.2.判断遗传方式判断遗传方式n患者男女比例接近为常染色体遗传；患者男女比例接近为常染色体遗传；n男患者男患者 女患者，为伴女患者，为伴X X隐性遗传；隐性遗传；n女患者女患者 男患者，为伴男患者，为伴X X显性遗传。显性遗传。医学遗传学医学遗传学医学遗传学医学遗传学示正常男女示患病男女 医学遗传学医学遗传学医学遗传学医学遗传学三、皮纹分析三、皮纹分析n染色体病病人的皮肤纹理具有值得注意的特染色体病病人的皮肤纹理具

9、有值得注意的特征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断价值，注意正常人也可出现价值，注意正常人也可出现“异常异常”皮纹，皮纹，n每个人都有特殊的皮肤纹理，在胚胎的第每个人都有特殊的皮肤纹理，在胚胎的第1414周就已形成，出生后定形且终生不变，说明周就已形成，出生后定形且终生不变，说明皮纹具有重要的遗传基础。皮纹具有重要的遗传基础。n正常人也可出现正常人也可出现“异常异常”皮纹，皮纹分析仅皮纹，皮纹分析仅可作为某些遗传病诊断的初筛手段。可作为某些遗传病诊断的初筛手段。医学遗传学医学遗传学掌褶纹还常见四种变异类型医学遗传学医学遗传学常见染色体病患者的皮纹特征常见

10、染色体病患者的皮纹特征病病 例例指指 纹纹掌掌 纹纹拇趾球部纹理拇趾球部纹理5p-5p-斗形纹比例大斗形纹比例大 TFRCTFRC高高 t t 双侧或单双侧或单侧通贯手侧通贯手 正常正常1313三体三体弓形纹较多弓形纹较多 TFRCTFRC低低 t 2/3t 2/3通贯手通贯手4242腓弓腓弓1818三体三体弓形纹比例极高弓形纹比例极高 TFRCTFRC极低甚至为极低甚至为0 02525为为t40t40第第5 5指指1 1条指褶条指褶正常正常2121三体三体尺侧比例高尺侧比例高6060 TFRCTFRC低低第第4 4或第或第5 5指桡箕指桡箕t50t50通贯手通贯手 第第5 5指指1 1条指褶

11、条指褶胫弓胫弓4545，X X大箕或小斗大箕或小斗 TFRCTFRC高高 tt异常大的斗异常大的斗 或或箕形纹箕形纹4747，XXYXXY弓形纹较多弓形纹较多正常正常正常正常医学遗传学医学遗传学四、细胞遗传学检查四、细胞遗传学检查 n主要适用于染色体异常综合征的诊断。它可以从形主要适用于染色体异常综合征的诊断。它可以从形态学的角度直接观察染色体数目、结构等是否出现态学的角度直接观察染色体数目、结构等是否出现异常。主要包括以下两种检查方法。异常。主要包括以下两种检查方法。n（一）染色体检查（一）染色体检查核型分析核型分析n（二）性染色质（二）性染色质(包括包括X X染色质和染色质和Y Y染色质染

12、色质)的检查的检查n（三）染色体荧光原位杂交（三）染色体荧光原位杂交(FISH)(FISH)医学遗传学医学遗传学染色体检查的适应征：染色体检查的适应征：n有原因不明的智力发育不全，生长发育异常，先天畸形及特有原因不明的智力发育不全，生长发育异常，先天畸形及特殊皮纹；殊皮纹；n已生育过先天畸形或染色体异常患儿的父母；已生育过先天畸形或染色体异常患儿的父母；n夫妻一方有染色体异常，如平衡结构重排、嵌合体；夫妻一方有染色体异常，如平衡结构重排、嵌合体；n原发性闭经和女性不孕症患者；原发性闭经和女性不孕症患者；n有习惯性流产史的夫妇双方；有习惯性流产史的夫妇双方；n疑为疑为DownDown综合症、综合

13、症、tunertuner综合症、综合症、killifiterkillifiter综合症、两性综合症、两性畸形；畸形；n疑为脆性疑为脆性X X染色体综合症的患儿及其父母；染色体综合症的患儿及其父母；n疑为各种标记染色体的恶性肿瘤患者；疑为各种标记染色体的恶性肿瘤患者；n无精子症和男性不育症患者；无精子症和男性不育症患者；n 3535岁以上高龄孕妇（产前诊断）；岁以上高龄孕妇（产前诊断）；n接触各种致畸物质者；接触各种致畸物质者；n疑为肿瘤患者疑为肿瘤患者。医学遗传学医学遗传学染色体荧光原位杂交染色体荧光原位杂交(FISH)(FISH)13号染色体号染色体21号染色体号染色体医学遗传学医学遗传学

14、荧光原位杂交（FISH）：n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。n优点：快速、安全 灵敏度高 特异性强。n图示为18三体综合征患者的FISH检测医学遗传学医学遗传学性染色质检查Y染色质检查 X染色质检查医学遗传学医学遗传学五、生化检查五、生化检查 n生化检查是以生化手段定性、定量地分析酶、生化检查是以生化手段定性、定量地分析酶、蛋白质及其代谢产物，是临床上诊断单基因病蛋白质及其代谢产物，是临床上诊断单基因病的首选方法。其中最常见的是检查酶的缺陷。的首选方法。其中最常见的是检查酶的缺陷。n检测的材料：血清、活体组织检测的材料：血清、活体组织(肝、肾、皮肤、肝、肾、

15、皮肤、甲状腺、肠粘膜等甲状腺、肠粘膜等)以及培养的成纤维细胞。以及培养的成纤维细胞。医学遗传学医学遗传学 如苯丙酮尿症病人，可根据其血清中的苯如苯丙酮尿症病人，可根据其血清中的苯丙氨酸浓度增高，尿液中含有苯丙酮酸作出诊丙氨酸浓度增高，尿液中含有苯丙酮酸作出诊断。白化病患者可根据毛囊中酪氨酸酶活性降断。白化病患者可根据毛囊中酪氨酸酶活性降低作出诊断。低作出诊断。目前已有目前已有200200种左右的蛋白质和酶活性异常种左右的蛋白质和酶活性异常可以通过电泳、层析、免疫、氨基酸顺序分析可以通过电泳、层析、免疫、氨基酸顺序分析等技术进行检测。等技术进行检测。医学遗传学医学遗传学产前诊断产前诊断n1 1、

16、甲胎蛋白、甲胎蛋白AFPAFPn2 2、游离绒毛膜促性腺激素、游离绒毛膜促性腺激素Free-HCGFree-HCGn3 3、妊娠相关血浆蛋白、妊娠相关血浆蛋白PAPP-APAPP-A医学遗传学医学遗传学六、基因诊断 (一一)概念概念 基因诊断是指以DNA或者RNA为诊断材料，应用分子生物学技术，通过检查基因结构及其表达功能来诊断疾病的方法。医学遗传学医学遗传学（二）特点和优点（二）特点和优点 1.以探测基因为目标，属于“病因诊断”，针对性强。基因诊断的出现使人们对疾病的诊断模式由传统的表型诊断过渡为现在的基因型诊断或称逆向诊断。它和传统的表型诊断方法的主要差异在于直接从基因型推断表现型，即越过

17、基因产物直接检测基因结构的改变（如单个碱基置换、缺失、插入、DNA的多态现象和遗传病的遗传异质性等）。医学遗传学医学遗传学 2.2.基因诊断取材来源广泛。可以是机体各基因诊断取材来源广泛。可以是机体各种组织的有核细胞，因此基因诊断不受取材细种组织的有核细胞，因此基因诊断不受取材细胞类型和个体发育阶段的限制，可以做出现症胞类型和个体发育阶段的限制，可以做出现症病人的诊断及产前、发病前的早期诊断。病人的诊断及产前、发病前的早期诊断。3.3.利用基因探针进行检测，灵敏度高、特异利用基因探针进行检测，灵敏度高、特异性强。性强。医学遗传学医学遗传学 4.基因探针可以是任何来源、任何种类；其检测目标可以是

18、一个特定基因或一种特定基因组合；可以是内源基因或外源基因。因此，基因探针适用性强，诊断范围广。5.被检测的基因是否处于活化状态对基因诊断并不重要，因此可对那些有组织和分化阶段表达特异性的基因及其异常进行检测和诊断。医学遗传学医学遗传学 此外，随着分子生物学技术的飞速发展，此外，随着分子生物学技术的飞速发展，从基因水平上诊断遗传病的病种越来越多，操从基因水平上诊断遗传病的病种越来越多，操作上日趋简单、方便、快速、准确。所以基因作上日趋简单、方便、快速、准确。所以基因诊断是诊断遗传病最有前途的方法。诊断是诊断遗传病最有前途的方法。医学遗传学医学遗传学原理原理n用已知的核苷酸序列测定未知的核苷酸序列

19、。用已知的核苷酸序列测定未知的核苷酸序列。n主要包括分子杂交、主要包括分子杂交、DNADNA体外扩增（体外扩增（PCRPCR）、）、DNADNA单链构象多态分析法等，其中最基本的技单链构象多态分析法等，其中最基本的技术是核酸分子杂交技术。术是核酸分子杂交技术。医学遗传学医学遗传学基因诊断的工具基因诊断的工具n探针探针n限制性内切酶限制性内切酶医学遗传学医学遗传学基因诊断基因诊断n1 1、特异性寡核苷酸探针杂交、特异性寡核苷酸探针杂交n2 2、SouthernSouthern印迹杂交印迹杂交n3 3、RFLPRFLP连锁分析连锁分析n4 4、PCRPCR医学遗传学医学遗传学1 1、等位基因特异性

20、寡核苷酸探针杂交、等位基因特异性寡核苷酸探针杂交n原理：碱基互补配对原则n镰形细胞贫血的基因诊断n已知突变基因编码珠蛋白链的n 第6位密码子n GAGGTGn 谷Aa缬Aa医学遗传学医学遗传学2.Southern 印记杂交原理：原理：将待检测的将待检测的DNADNA分子用分子用/不用限制性内切酶消化不用限制性内切酶消化后，通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，继而将其变性并后，通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，继而将其变性并按其在凝胶中的位置转移到硝酸纤维素薄膜或尼龙膜按其在凝胶中的位置转移到硝酸纤维素薄膜或尼龙膜上，固定后再与同位素或其它标记物标记的上，固定后再与同位素或其它标记物标记的DNADNA或或RN

21、ARNA探针进行反应。如果待检物中含有与探针互补的序列，探针进行反应。如果待检物中含有与探针互补的序列，则二者通过碱基互补的原理进行结合，游离探针洗涤则二者通过碱基互补的原理进行结合，游离探针洗涤后用自显影或其它合适的技术进行检测，从而显示出后用自显影或其它合适的技术进行检测，从而显示出待检的片段及其相对大小。待检的片段及其相对大小。用途：用途：检测样品中的检测样品中的DNADNA及其含量，了解基因的状态及其含量，了解基因的状态,如是否有点突变、扩增重排等。如是否有点突变、扩增重排等。医学遗传学医学遗传学 Southern Blot 操作步骤：操作步骤：DNA 琼脂糖电泳琼脂糖电泳 印迹转移印

22、迹转移 预杂交预杂交 杂交（变性探针）杂交（变性探针）洗膜洗膜 放射自显影或显色放射自显影或显色医学遗传学医学遗传学镰形红细胞贫血症的分子诊断镰形红细胞贫血症的分子诊断1.35Kb1.15Kb脯缬谷脯缬谷脯谷谷脯谷谷第号第号染色体染色体MstII识别顺序识别顺序MstIIMstIICCTNAGG医学遗传学医学遗传学1.35Kb1.15Kb凝凝胶胶电电泳泳图图HbAHbAHbAHbSHbSHbS医学遗传学医学遗传学3 3、RFLPRFLP连锁分析连锁分析nDNADNA多态性：多态性：SNPSNP、STRSTRnRFLPRFLP：不同个体的：不同个体的DNADNA用用一种限制性内切酶用用一种限制性

23、内切酶切割时，切割时，DNADNA片段长度会出现差异。片段长度会出现差异。医学遗传学医学遗传学n已知限制酶已知限制酶MstIIMstIIn 识别序列识别序列 MstII 1.15kbMstII 1.15kbn n CCTG CCTG A AGG 1.35kb xGG 1.35kb xn probeproben CCTG CCTGT TGGGGn突变后不能识别，n酶切位点消失，限制酶切片段长度发生变化。医学遗传学医学遗传学限制酶切片段电泳后，Southern Blot检测，结果：1.35kb1.35kb1.15kb1.15kb /S S/S /S S/S 正常 镰状 镰状贫血医学遗传学医学遗传学

24、4 4、PCRPCRn聚合酶链反应：在体外大量扩增聚合酶链反应：在体外大量扩增DNADNA或或RNARNA分分子的技术子的技术n19831983年，美国科学家穆里斯（年，美国科学家穆里斯（Karl.MullisKarl.Mullis）发明发明PCRPCR技术，并于技术，并于19931993年获得诺贝尔化学奖年获得诺贝尔化学奖 具有特异、敏感、产率高、具有特异、敏感、产率高、快速、快速、简便、简便、重复性好、易自动化等突出优点重复性好、易自动化等突出优点医学遗传学医学遗传学准备PCR反应混合物n将各种组分放到将各种组分放到试管内试管内n包括四种核苷酸，包括四种核苷酸，DNADNA聚合酶以及酶聚合

25、酶以及酶反应时需要的离反应时需要的离子，引物子，引物n最后加入模板最后加入模板DNADNA，闭管闭管医学遗传学医学遗传学步骤一：变性 n利用高温将利用高温将DNADNA双链分解成两条单链双链分解成两条单链 医学遗传学医学遗传学步骤二：复性n降低温度使引物结合到互补的降低温度使引物结合到互补的DNADNA单链模板单链模板上上 医学遗传学医学遗传学步骤三：延伸n温度升到温度升到DNADNA聚合酶最佳活性温度，合成新的互补聚合酶最佳活性温度，合成新的互补DNADNA链链 医学遗传学医学遗传学多次循环n多次循环就可以大量复制模板多次循环就可以大量复制模板DNADNA 医学遗传学医学遗传学最后得到巨量产

26、物n经过几十次的温度循环，就能得到天文数字般多的复制产物经过几十次的温度循环，就能得到天文数字般多的复制产物医学遗传学医学遗传学三、分子诊断技术的应用三、分子诊断技术的应用基因诊断在遗传病中的应用例如：镰状细胞贫血的基因诊断n酶解正常人酶解正常人DNADNA和患者和患者DNADNA，用标记的，用标记的 珠蛋白基珠蛋白基因为探针作因为探针作SouthernSouthern杂交杂交医学遗传学医学遗传学镰状细胞贫血的基因诊断镰状细胞贫血的基因诊断限制性内切酶限制性内切酶Mst切割的序列是切割的序列是CCTNAGG（其中（其中N是任何一种核苷酸），是任何一种核苷酸），切割正常切割正常DNA产生产生1.

27、1kb 珠蛋白的珠蛋白的DNA片段；若切割患者片段；若切割患者DNA时，时，由于由于AT破坏了破坏了Mst的位点，便形成的位点，便形成1.3kb 珠蛋白的珠蛋白的DNA片段。片段。医学遗传学医学遗传学例如：血友病A的基因诊断 nPCRPCR技术与技术与RFLPRFLP相结合的方法。相结合的方法。首先用首先用PCRPCR技术将包含突变技术将包含突变DNADNA的片段扩增的片段扩增出来，然后用识别该位点的限制酶来酶解，电泳出来，然后用识别该位点的限制酶来酶解，电泳后直接检测多态性位点的状态。后直接检测多态性位点的状态。医学遗传学医学遗传学基因诊断在肿瘤中的应用nras基因突变的检测 rasras基

28、因突变的检测可采用基因突变的检测可采用PCR-ASOPCR-ASO方法进行，方法进行，已知已知rasras基因突变的热点在基因突变的热点在1212、1313及及6161密码子。密码子。n p53基因的检测 目前常用目前常用PCRPCR法进行检测法进行检测p53p53突变的热点是外显子突变的热点是外显子5-85-8，一般可先选用外显子，一般可先选用外显子5-85-8的引物进行扩增，其后再进的引物进行扩增，其后再进行突变位点的详尽分析，甚至测序。另一初步检测行突变位点的详尽分析，甚至测序。另一初步检测p53p53基基因突变的方法为因突变的方法为PCR-SSCPPCR-SSCP，然后测序。，然后测序。医学遗传学医学遗传学DNA分型 DNADNA分型也分子诊断的重要内容，特别是在分型也分子诊断的重要内容，特别是在研究检测研究检测HLAHLA类型、类型、T T细胞受体类型等方面具有重细胞受体类型等方面具有重要意义，而分型的结果对研究疾病关联的基因类要意义，而分型的结果对研究疾病关联的基因类型和疾病易感性基因等方面具有较大的价值。型和疾病易感性基因等方面具有较大的价值。医学遗传学医学遗传学Thank You Very Much!