醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基本概念、分類和研究進展

1、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基本概念、分類和研究進展醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)緒論 Introduction to Medical Genetics由環(huán)境因素直接導(dǎo)致的疾病 傳染性疾病（如禽流感、SARS） 、外傷等由遺傳因素直接導(dǎo)致的疾病并指Down綜合征假肥大性肌營養(yǎng)不良由遺傳因素直接導(dǎo)致的疾病假肥大性肌營養(yǎng)不良由環(huán)境因素和遺傳因素交互作用導(dǎo)致的疾病連體嬰兒脊柱裂一般而言，遺傳因素參與引起的疾病稱為遺傳?。╣enetic disease 或 disorder）以遺傳病作為研究對象的學(xué)科稱為醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics）第一節(jié) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的基本概念人類遺傳學(xué)（human genetics） 人類遺傳學(xué)主要從人

2、種和人類發(fā)展史的角度來已研究人的遺傳性狀，例如人體形態(tài)的測量以及人種的特征，同時廣泛地研究形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能上的變異，例如毛發(fā)的顏色、耳的形狀等。在臨床上，這些變異并不干擾或破壞正常的生命活動，其臨床意義不大。 人類遺傳學(xué) （human genetics）醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics） 是用人類遺傳學(xué)的理論和方法來研究這些“遺傳病”從親代傳至子代的特點和規(guī)律、起源和發(fā)生、病理機制、病變過程及其與臨床關(guān)系（包括診斷、治療和預(yù)防）的一門綜合性學(xué)科。 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics）肝豆?fàn)詈俗冃约捌浒l(fā)生的病理機制（右圖箭頭示K-F環(huán)）臨床遺傳學(xué)（clinical gen

3、etics） 側(cè)重于遺傳病的預(yù)防、診斷和治療的領(lǐng)域。 臨床遺傳學(xué)（clinical genetics）遺傳病的診斷：癥狀、體征和實驗室診斷正常紅細(xì)胞與鐮刀狀紅細(xì)胞水皰樣皰疹臨床遺傳學(xué)（clinical genetics）遺傳病的診斷影像診斷臨床遺傳學(xué)（clinical genetics）遺傳病的診斷分子診斷臨床遺傳學(xué)（clinical genetics） 遺傳病預(yù)防通過醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)手段防止遺傳病患者的出生或出生后發(fā)病。臨床遺傳學(xué)（clinical genetics） 遺傳病治療 外科手術(shù)糾正遺傳畸形遺傳醫(yī)學(xué)（genetic medicine） 在許多場合等同與臨床遺傳學(xué)。隨著人類基因組研究的深

4、入及其在臨床上的應(yīng)用，又出現(xiàn)了基因組醫(yī)學(xué)（genomic medicine），它側(cè)重于疾病的分子（基因）診斷、分子（基因）治療和分子（基因）預(yù)防（預(yù)測）。第二節(jié) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)發(fā)展史Mendel于1865年發(fā)表的植物雜交實驗一文揭示了生物遺傳性狀的分離和自由組合規(guī)律，這是科學(xué)意義上的“遺傳學(xué)”學(xué)科誕生的標(biāo)志；1953年，Watson和Crick提出了DNA的雙螺旋模型，使人們認(rèn)識了遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)；真正促使醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)發(fā)生革命性變化的是20世紀(jì)90年代開始的人類基因組計劃；醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)已成為21世紀(jì)分子醫(yī)學(xué)（molecular medicine）的主體，但分子醫(yī)學(xué)的“收獲季節(jié)”仍然沒有到來。 第三節(jié)

5、 遺傳病概述什么是遺傳病？ 按經(jīng)典的概念，遺傳病是其發(fā)生需要有一定的遺傳基礎(chǔ)，并通過這種遺傳基礎(chǔ)、按一定方式傳于后代發(fā)育形成的疾病。而在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，遺傳病的概念有所擴大，遺傳因素不僅僅是一些疾病的病因，也與環(huán)境因素一起在疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中起關(guān)鍵性作用。因此在了解醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)時，既要把握經(jīng)典的遺傳病概念，也要對遺傳病的新進展有所認(rèn)識。一、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性一、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性一

6、、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性一、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性白化病一、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性 Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) 單基因病肥大性進行性肌營養(yǎng)不良.wmv一、遺傳病的特點 （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳

7、病的家族性 （五）遺傳病的傳染性人類朊粒蛋白疾?。╤uman prion diseases）遺傳性、傳染性疾病如瘋牛病、克-雅綜合征等二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病單基因病是疾病的發(fā)生是由“單”基因的突變所致。又包括AD、AR、XD、XR單基因病不多見，但由于其遺傳性，危害很大一些常染色體顯性遺傳病舉例疾病中文名稱疾病英文名稱 OMIM染色體定位家族性高膽固醇血癥familial hypercholestero

8、lemia14389019p13.2遺傳性出血性毛細(xì)血管擴張hemorrhagic telangiectasia1873009q34.1遺傳性球形紅細(xì)胞癥elliptocytosis1305001p36.2-p34急性間歇性卟淋癥porphyria, acute intermittent17600011q23.3遲發(fā)性成骨發(fā)育不全癥osteogenesis imperfecta, type I16620017q21.31-q22成年多囊腎病polycystic kidney disease, adult17390016p13.3-p13.12-珠蛋白生成障礙性貧血alpha-thalassem

9、ias14180016pter-p13.3短指（趾）癥A1型brachydactyly, type A11125002q35-q36特發(fā)性肥大性主動脈瓣下狹窄supravalvular aortic stenosis1855007q11.2遺傳性巨血小板病，腎炎和耳聾Fechtner syndrome15364022q11.2Noonan綜合征Noonan syndrome 116395012q24.1神經(jīng)纖維瘤neurofibromatosis, type I16220017q11.2結(jié)節(jié)性腦硬化tuberous sclerosis19110016p13.3，9q34多發(fā)性家族性結(jié)腸息肉癥a

10、denomatous polyposis of the colon1751005q21-q22Peutz-Jeghers綜合征Peutz-Jeghers syndrome17520019p13.3Von Willebrand病Von Willebrand disease19340012p13.3肌強直性營養(yǎng)不良dystrophia myotonica 116090019q13.2-q13.3二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病多基因病是有一定家族史、但沒有單基因性狀遺傳中所見到的系譜特征的一類疾病，如先天性畸形及若干人類常

11、見?。ǜ哐獕?、動脈粥樣硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年癡呆、癲癇、精神分裂癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、智能發(fā)育障礙等）。環(huán)境因素在這類疾病的發(fā)生中起不同程度的作用。 二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病染色體病是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目異常引起的一類疾病。從本質(zhì)上說，這類疾病涉及一個或多個基因結(jié)構(gòu)或數(shù)量的變化，因此其對個體的危害往往大于單基因病和多基因病，其中最常見的染色體異常為Down綜合征。 二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病單基因病、多基因病和染色體病的

12、遺傳異常發(fā)生在人體所有細(xì)胞包括生殖細(xì)胞（精子和卵子）的DNA中，并能傳遞給下一代，而體細(xì)胞遺傳病（somatic cell genetic disorder）只在特異的體細(xì)胞中發(fā)生，體細(xì)胞基因突變是此類疾病發(fā)生的基礎(chǔ)。這類疾病包括惡性腫瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。在經(jīng)典的遺傳病中，并不包括這一類疾病。 二、人類遺傳病的分類 （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病線粒體是細(xì)胞內(nèi)的一個重要細(xì)胞器，是除細(xì)胞核之外唯一含有DNA的細(xì)胞器，具有自己的蛋白質(zhì)翻譯系統(tǒng)和遺傳密碼。線粒體遺傳病就是由線粒體DNA缺陷引起的疾病，包括Leber遺傳性視神經(jīng)

13、病等。一些mtDNA突變相關(guān)的疾病突變相關(guān)基因表型nt-3243tRNALeu(UUR)MELAS、PEO、NIDDM/耳聾nt-3256tRNALeu(UUR)PEOnt-3271tRNALeu(UUR)MELASnt-3303tRNALeu(UUR)心肌病nt-3260tRNALeu(UUR)心肌病/肌病nt-4269tRNAIle心肌病nt-5730tRNAAsn肌病(PEO)nt-8344tRNALysMERRFnt-8356tRNALysMERRF/MELASnt-15990tRNAPro肌病nt-8993A6NARP/LEIGHnt-11778ND4LHONnt-4160ND1LH

14、ONnt-3460ND1LHONnt-7444COX1LHONnt-14484ND6LHONnt-15257Cyt6LHON三、在線人類孟德爾遺傳（OMIM） 在科學(xué)研究已進入數(shù)字化年代的當(dāng)今，聯(lián)機形式的“在線人類孟德爾遺傳”于1987年應(yīng)運而生，并且免費供全世界科學(xué)家瀏覽和下載。OMIM的網(wǎng)址是：。 四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系 完全由遺傳因素決定發(fā)病 基本上由遺傳決定，但需要環(huán)境中一定誘因的作用遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用，在不同的疾病中，其遺傳率各不相同發(fā)病完全取決于環(huán)境因素，與遺傳基本上無關(guān) 四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系 完全由遺傳因素決定發(fā)病 基本上由遺傳

15、決定，但需要環(huán)境中一定誘因的作用遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用，在不同的疾病中，其遺傳率各不相同發(fā)病完全取決于環(huán)境因素，與遺傳基本上無關(guān) 這類疾病的發(fā)生并非與環(huán)境因素?zé)o關(guān)，只是看不出什么特定的環(huán)境因素是發(fā)病所必需的。例如單基因遺傳病中的先天性成骨不全癥、白化病、血友病A以及某些染色體病。 四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系 完全由遺傳因素決定發(fā)病 基本上由遺傳決定，但需要環(huán)境中一定誘因的作用遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用，在不同的疾病中，其遺傳率各不相同發(fā)病完全取決于環(huán)境因素，與遺傳基本上無關(guān) 單基因遺傳病中的苯丙酮尿癥，早期人們只知道它與遺傳有關(guān)，現(xiàn)在知道吃了含苯丙氨酸量多的食物才

16、誘發(fā)本??；葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥（俗稱蠶豆?。┏羞z傳基礎(chǔ)外，只有在吃了蠶豆或服用了氧化性藥物伯氨喹啉等以后才會誘發(fā)溶血性貧血。四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系 完全由遺傳因素決定發(fā)病 基本上由遺傳決定，但需要環(huán)境中一定誘因的作用遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用，在不同的疾病中，其遺傳率各不相同發(fā)病完全取決于環(huán)境因素，與遺傳基本上無關(guān) 遺傳因素對發(fā)病作用的大小是不同的。在唇裂、腭裂、先天性幽門狹窄等畸形和精神發(fā)育障礙、精神分裂癥等疾病中，遺傳率都在70%以上，說明遺傳因素對這些疾病的發(fā)生較為重要，但環(huán)境因素也是不可缺少的。在先天性心臟病、十二指腸潰瘍、某些糖尿病等的發(fā)生中，環(huán)境因

17、素的作用比較重要，而遺傳因素的作用較小，遺傳率不足40%，但就其發(fā)病來說，也必須有這個遺傳基礎(chǔ)。四、疾病的發(fā)生與遺傳因素和環(huán)境因素的關(guān)系 完全由遺傳因素決定發(fā)病 基本上由遺傳決定，但需要環(huán)境中一定誘因的作用遺傳因素和環(huán)境因素對發(fā)病都有作用，在不同的疾病中，其遺傳率各不相同發(fā)病完全取決于環(huán)境因素，與遺傳基本上無關(guān) 例如燒傷、燙傷等外傷的發(fā)生與遺傳因素?zé)o關(guān)；但這類疾病損傷的進程、修復(fù)、轉(zhuǎn)歸則與個體的遺傳類型可能有關(guān)。五、遺傳病在臨床實踐中的一些問題（一）醫(yī)生如何確定患者所患疾病是否有遺傳性 （二）再發(fā)風(fēng)險率（三）遺傳性疾病的群體負(fù)荷 （四）遺傳病與醫(yī)學(xué)倫理五、遺傳病在臨床實踐中的一些問題（一）醫(yī)生

18、如何確定患者所患疾病是否有遺傳性 （二）再發(fā)風(fēng)險率（三）遺傳性疾病的群體負(fù)荷 （四）遺傳病與醫(yī)學(xué)倫理遺傳病患者（與非遺傳病患者一樣）在向醫(yī)師主訴自己的病癥時，只能說明其某些感覺上異常，而不能告訴醫(yī)生自己什么基因有什么異常。因此，需要醫(yī)師正確地區(qū)分患者所患疾病是不是一種遺傳病。但這并不是一件輕而易舉的事情，它不僅需要醫(yī)師具有豐富的臨床經(jīng)驗、全面的遺傳學(xué)知識，還需要足夠的實驗室技術(shù)（包括分子診斷）來輔助診斷。近年來，計算機軟件被開發(fā)用于遺傳病的診斷，為醫(yī)師確定患者所患疾病是否具有遺傳性提供了有力的手段，從而使遺傳病患者及親屬能得到有效的醫(yī)學(xué)處理。五、遺傳病在臨床實踐中的一些問題（一）醫(yī)生如何確定患者所患疾病是否有遺傳性 （二）再發(fā)風(fēng)險率（三）遺傳性疾病的群體負(fù)荷 （四）遺傳病與醫(yī)學(xué)倫理再發(fā)風(fēng)險率（recurrence risk）是遺傳病在臨床醫(yī)學(xué)中常遇到的問題之一。所謂再發(fā)風(fēng)險率，是病人所患的遺傳性疾病在家系親屬中再發(fā)生的風(fēng)險率。 五、遺傳病在臨床實踐中的一些問題（一）醫(yī)生如何確定患者所患疾病是否有遺傳性 （二）再發(fā)風(fēng)險率（三）遺傳性疾病的群體負(fù)荷 （四