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[资料] 遗传代谢病的遗传因素和环境因素

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发表于 2010-4-5 18:22:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 laoyeche 于 2010-4-5 21:13 编辑

我们知道人类的主要遗传方式是通过染色体中的基因进行的。人体细胞中有23对(46条)染色体。其中22对在男性与女性中都是一样的,叫常染色体;另一对为性染色体。性染色体有两种类型,X染色体和Y染色体。女性为XX染色体,男性为XY染色体。致病基因可以存在于常染色体上,也可以存在于x或Y染色体体上。


一、常染色体隐性遗传:
    致病基因在常染色体上,基因性状是隐性的,也就是只有父母双方提供的基因都有问题时,子女才显示病状。此种遗传病父母双方均为致病基因携带者,子女有1/4的概率患病,男女患病概率均等。子女有1/2的概率成为致病基因携带者,有1/4的机会成为正常儿。

一些常见的遗传代谢病属常染色体隐性遗传病。如苯丙酮尿症、肝豆状核变性(Wilson病)及半乳糖血症;溶酶体贮积症,如糖原贮积症、脂质贮积症、粘多糖贮积症;合成酶的缺陷如血γ球蛋白缺乏症、白化病等。



二、常染色体显性遗传
  常染色体显性遗传病是位于常染色体上的显性致病基因引起的,因而有如下特点:
  ①只要体内有一个致病基因存在,就会发病。双亲之一是患者,就会遗传给他们的子女,子女中有1/2机会可能发病。若双亲都是患者,其子女有3/4的可能发病(双亲均为杂合体,子代中纯合体患病占1/4,杂合体患病占1/2,纯合体正常占1/4,设致病基因为A,则Aa*Aa=1/4AA(纯合患病)+2/4Aa(杂合患病)+1/4aa(正常)),若患者为致病基因的纯合体,子女全部发病。
  ②此病与性别无关,男女发病的机会均等。
  ③在一个患者的家族中,可以连续几代出现此病患者。但有时因内外环境的改变,致病基因的作用不一定表现(外显不全),一些本应发病的患者可以成为表型正常的致病基因携带者,而他们的子女仍有1/2的可能发病,出现隔代遗传。
  ④无病的子女与正常人结婚,其后代一般不再有此病。
    常见的属于常染色体显性遗传的代谢病有:
  (一)家族性高脂蛋白血症(hypercholesterolaemia)
  高脂蛋白血症有原发性和继发性两类,原发性患者多为遗传的。高脂蛋白血症在生物化学上可分5型,其中Ⅱ型及Ⅲ型与冠状动脉粥样硬化性心脏病关系最密切。高脂蛋白血症Ⅱ型患者的生化特点是血浆中β脂蛋白大量增加,胆固醇和磷脂也增加,甘油三脂正常或微增。这些胆固醇和脂质在动脉管内沉着,内膜呈现局限性增厚,形成斑块,然后发生崩溃,形成溃疡和软化,分解出一种黄色粥样物质,故称“粥样硬化”。此后有纤维组织增生,并可有钙质沉着,或发生局部血栓形成,内膜凹凸不平,管腔狭窄,使管壁硬化。若硬化发生于大动脉,不会影响血液供应,若发生于中型动脉(如冠状动脉、脑动脉、肾动脉等),则引起相应脏器供血不足,甚至发生梗阻。所以高脂蛋白血症Ⅱ型的最危险并发症是早发的冠状动脉粥样硬化,常并发心绞痛与心肌梗塞。此病常并发黄色瘤,尤其常见的是睑黄斑瘤,致病基因定位于19p13.2~p13.1。
  (二)胱氨酸尿症(cystinuria)
  此病主要原因是肾小管对胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸的重吸收发生障碍所致。患者尿中有上述4种氨基酸排出,但无任何症状。由于胱氨酸易生成六角形结晶,故可发生尿路结石(胱氨酸结石)。尿路结石可引起尿路感染和绞痛。纯合子患者4种氨基酸排泄量均增加,杂合子患者胱氨酸和赖氨酸排泄量有少量增加。





三、 X伴性隐性遗传
  这类遗传性疾病是由位于X染色体上的隐性致病基因引起的,女子的两条X染色体上必须都有致病的等位基因才会发病。但男子因为只有一条X染色体,Y染色体很小,没有同X染色体相对应的等位基因。因此,这类遗传病对男子来说,只要X染色体上存在有致病基因就会发病。X伴性隐性遗传病的特点是:

  ①患病的男子远多于女子,甚至在有些病中很难发现女患者,这是因为两条带有隐性致病基因的染色体碰在一起的机会很少所致。

  ②患病的男子与正常的女子结婚,一般不会再生有此病的子女,但女儿都是致病基因的携带者;患病的男子若与一个致病基因携带者女子结婚,可生出半数患有此病的儿子和女儿;患病的女子与正常的男子结婚,所生儿子全有病,女儿为致病基因携带者。

  ③患病的男子双亲都无病时,其致病基因肯定是从携带者的母亲遗传而来的,若女子患此病时,其父亲肯定是有病的,而其母亲可有病也可无病。

  ④患病女子在近亲结婚的后代中比非近亲结婚的后代中要多。

    常见属于X伴性隐性遗传的代谢病有:

  (一)葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症。该症属伴X不完全显性遗传,男女致病基因携带者体内细胞中G6PD的活性尽管极低(女性杂合体稍高),身体却无异常表现。但是,这种病如果食入蚕豆、蚕豆花粉或服用包括阿斯匹林、乙酰苯胺,对氨基苯磺酰胺和其他磺胺药,及数种抗微生物剂,伯氨喹、奎尼丁和几种其他的抗疟药以及蒂等药物时,其大量的红细胞就会突然遭到破坏而出现严重贫血,不仅运动能力急剧下降,而且身体健康也深受影响。致病基因定位于Xq28。

还有:先天性丙种球蛋白缺乏症等。


四、X伴性显性遗传病

  本病是由位于X染色体上的显性致病基因所引起的疾病。其特点是:

  ①不管男女,只要存在致病基因就会发病,但因女子有两条X染色体,故女子的发病率约为男子的两倍。因为没有一条正常染色体的掩盖作用,男子发病时,往往重于女子。

  ②病人的双亲中必有一人患同样的病(基因突变除外)。

  ③可以连续几代遗传,但患者的正常女子不会有致病基因再传给后代。

  ④男病人将此病传给女儿,不传给儿子,女病人(杂合体)将此病传给半数的儿子和女儿。


五、线粒体遗传病

除了通过细胞核内的染色体进行遗传外,一些疾病还可能通过受精卵中的线粒体的DNA进行遗传。由于受精卵中的细胞质主要来源于母亲,这类病主要为母系遗传。
 楼主| 发表于 2010-4-5 21:08:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 laoyeche 于 2010-4-5 21:10 编辑

以下文章摘抄自1987年出版的《实用遗传性代谢病学》一书,由于该书从出版到今天已有20多年了,这20多年中人们对遗传代谢病的认识有了极大的提高,书中内容不见得完全正确或准确,以下内容仅供参考。

    人类的生存离不开自然环境。自然环境不仅为人类提供了丰富多彩的活动场所,而且还
为人类提供了丰富的物质生活资料。在遗传性代谢病中,发病的基础是患者具有遗传决定的
素质,而环境中的某些因素则常常是表现出临床症状的触发剂或诱因。这就是说以事物发展
的根本原因,不是在事物的外部而是在事物的内部,在于事物内部的矛盾性。”随着研究工作
不断向深度和广度深入,代谢病与环境因素的关系日益被人们重视。很多资料说明,遗传因
素与环境因素在代谢病发病的过程中所起的作用是不同的。只要能正确认识,认真对待、适
当治疗,积极预防,具有某种缺陷的人不仅一生中不发病,  而且可以健康成长,  生育后
代。

    下面举3个例子来说明遗转与环境因素在代谢病发病中的作用。
    1.苯丙酮尿症   这是因苯丙氨酸羟化酶缺乏引起的一种严重的遗传性代谢病。患者从父
母那里各得到一个致病基因,结果酶蛋白不能合成,苯丙氨酸代谢受阻,转而堆积在体内,产
生高苯丙氨酸血症。其中一部分苯丙氨酸经其他代谢途径代谢,生成酮酸而从尿中排出,这
就是所谓的苯丙酮尿症的原因。

    苯丙氨酸是食物中蛋白质的必要组成成分。人在进食时,苯丙氨酸常被摄入。苯丙氨酸
羟化酶缺乏者。进食的苯丙氨酸导致血中苯丙氨酸浓度进一步升高,加重对特异组织或器官
的损伤作用,出现智能障碍等一系列症状。

    1953年,Bickle首先提出并证实,在疾病早期(出生后不久如3周内)能确诊并开始
限制含苯丙氨酸食物的摄入,患者可健康成长,不发生智能障碍和其他症状,而且还能生儿
育女。不然,智能障碍将是不可逆的。这一研究成果,被誉为遗传性代谢病研究的重要的里
程碑。从此打开了遗传性代谢病治疗的大门。

    2.蚕豆病这是代谢病中又一个病因清楚的例子。春末夏初之际,正是蚕豆成熟上市的
季节。这时,有些人不论生吃、熟吃还是吃干、吃鲜,吃多、吃少,甚至仅吸入一点蚕豆花粉
或仅将蚕豆含入口中都会发病,出现一系列溶血性贫血的严重症状。奇怪的是,这种“毒性
物”还可经母乳进入胎儿体内,造成有些乳儿虽未曾吃过蚕豆,而且乳母吃了蚕豆而发病,
其母亲则可安然无恙。在蚕豆病中,大约40%以上的病人有家族史,现在证实,蚕豆病是葡萄
糖一6一磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏或异常的一种表现形式,X一连锁隐性遗传。一个人发生蚕豆
病与否,不仅一定要有这种由遗传决定的致病基因,而且还要接触或进食蚕豆或蚕豆花粉。

    3.近年来,胆固醇,冠心病和心肌梗塞三者之间的关系为众人所瞩目,这类疾病的特点
是,对所有的人来说,发病的危险性都是均等的。因此,积极开展家族性高胆固醇血症的普
查,并对已发现的患这种病的人进行食物(用膳)教育是很必要的。

    诸如此类的例子还可列举一些,但从上述的3个例子中即可清楚的看到,在代谢病发病
的过程中,遗传因素和环境因素是紧密联系的,但又有所不同。在苯丙酮尿症的致病因素
中,只要有苯丙酮尿症的基因存在,总会表现出临床症状。在人群中,苯丙酮尿症的遗传素
质并不常见(1/100,000),而致病的环境因素则比比皆是,这说明在苯丙酮尿症的发病巾,
遗传因素起主导作用。

    蚕豆病则不同,不论是遗传因素还是环境因素都不常见,往往是地区性发病,如我国以
广东为高发区。在人群中,只有一部分人带有这种病的遗传素质,而且其中只有少数人受到
特定的环境条件的影响后才发病。

    高胆固醇血症则受食物(用膳)的影响很大。任何人都可受累。因此,在用膳时,限制
含胆固醇丰富食物的摄取,可大大降低血中胆固醇水平,预防冠心病和心肌梗塞的发生。这
表明环境因素是该病发病的重要因素。

    上述事实告诉我们,代谢病既是遗传病,又和环境因素相关。但两者在发病中所起的作用
是有区别的。因此,从分子水平上探讨遗传性代谢病的发病机理,进行基因校正(这方面的
工作中还在探索中),改变环境,消除诱因,积极开展预防和治疗工作,对提高人类的健康
水平是非常重要的。刘道生
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