50年代以前,病理學(xué)所涉及的與遺傳有密切關(guān)系的疾病,主要是對(duì)部分先天畸形進(jìn)行了形態(tài)描述。有關(guān)遺傳性疾病和先天畸形的現(xiàn)代豐富知識(shí)是近40年來(lái)積累的。隨著染色體顯示技術(shù)的進(jìn)步,染色體的主要化學(xué)物質(zhì)核糖核酸分子結(jié)構(gòu)的揭曉以及關(guān)于越來(lái)越多的基因定位和功能的闌明,使遺傳和疾病的研究進(jìn)入了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生物新領(lǐng)域,對(duì)于遺傳性疾病和先天畸形的本質(zhì)和病因的了解達(dá)到了新的水平。原則上,在遺傳和疾病的關(guān)系上,人類(lèi)所有疾病都具有遺傳影響和背景,但只有在大約12%的疾病中,遺傳因素起主要作用。
細(xì)胞遺傳物質(zhì)的受損,主要表現(xiàn)為基因突變(gene mutation)和染色體畸變(chromosomal aberration)。基因突變?cè)诜肿由系谋憩F(xiàn),包括基因組核苷酸順序的增加、減少或替換。因?yàn)橐粋(gè)基因的長(zhǎng)度平均僅幾個(gè)納米(nm),所以在單一基因突變時(shí),染色體核型往往無(wú)異?梢(jiàn)。但采用現(xiàn)代分子雜交技術(shù)結(jié)合染色體分帶技術(shù),有時(shí)可測(cè)出特定染色體特定部位上的核苷酸異常。染色體畸變均可用標(biāo)準(zhǔn)核型分析或分帶技術(shù)、高分辨技術(shù)識(shí)別出來(lái)。由人體生殖細(xì)胞或受精卵的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的疾病,可從親代傳至后代,稱(chēng)為遺傳性疾病,這類(lèi)疾病通常可分為三大類(lèi),即染色體病(chromosomal disease)、單基因遺傳。╩onogenetic or single -gene disease)和多基因遺傳。╬olygenetic or multigene disorder),近年又有線(xiàn)粒體遺傳。╩itochondrial disease)。出生時(shí)即存在的人體形態(tài)或結(jié)構(gòu)上的異常,稱(chēng)為先天畸形,屬出生缺陷。這類(lèi)疾病是一組來(lái)源不同的疾病,其中相當(dāng)一部分與單個(gè)基因或染色體異常有關(guān);有時(shí)是由已知環(huán)境因素(如致畸原)作用于胚胎發(fā)育過(guò)程中,造成體細(xì)胞損傷所致,后者不遺傳。根據(jù)不同國(guó)家的大量統(tǒng)計(jì)表明,在世界范圍,新生兒中至少2%有明顯的先天異常,大約有1%的單基因病和0.5%的染色體病。臨床工作中大約3%~4%有出生缺陷的病人可找到染色體核型異常,通過(guò)家系調(diào)查、生化檢查等,有15%~20%的出生缺陷病人可判定屬于其他各類(lèi)遺傳病。染色體病雖僅占新生兒出生缺陷的很小部分,但早期妊娠自發(fā)流產(chǎn)胎兒,經(jīng)細(xì)胞遺傳學(xué)分析檢查,卻有近2/3發(fā)現(xiàn)染色體異常,說(shuō)明染色體畸變常是致死性的,僅少數(shù)出生并存活。同時(shí)也須指出,有染色體核型異常的人,可不出現(xiàn)能識(shí)別的表型異常。根據(jù)McKusik提供的資料表明,單基因遺傳性狀的發(fā)現(xiàn),由1971年的1876種增至1994年的6678種。在這段期間國(guó)際上以平均每年發(fā)現(xiàn)100多種新單基因遺傳病的速度在進(jìn)展,也反映出遺傳病帶給醫(yī)學(xué)、社會(huì)和家庭問(wèn)題的嚴(yán)重性。在人類(lèi)的基因組內(nèi)約有3.3×109 堿基對(duì),如果按每千堿基長(zhǎng)度為一個(gè)基因,可能有2×106個(gè)基因,估計(jì)其中50000~100000為有活性的基因,因此目前所發(fā)現(xiàn)的單基因遺傳病,僅占結(jié)構(gòu)基因的百分之幾。隨著方法學(xué)的進(jìn)步,還將發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)更多的遺傳性疾病。
在腫瘤細(xì)胞,特別是在惡性腫瘤細(xì)胞,大多數(shù)可觀察到基因或染色體異常。通常認(rèn)為腫瘤是體細(xì)胞突變的結(jié)果。由于體細(xì)胞突變不影響生殖細(xì)胞,故細(xì)胞突變的遺傳特征不會(huì)傳給個(gè)體的下一代。但突變的細(xì)胞會(huì)形成一團(tuán)基因型與體內(nèi)其他細(xì)胞不同的細(xì)胞群。至于腫瘤疾患和宿主的遺傳因素的關(guān)系,不少學(xué)者認(rèn)為大多數(shù)腫瘤應(yīng)屬于多基因遺傳病范疇。Knudson和Strong根據(jù)腫瘤的遺傳流行病學(xué)特點(diǎn),提出關(guān)于腫瘤發(fā)生的兩次突變假說(shuō)(two mutation hypothesis),即腫瘤必須經(jīng)過(guò)二次以或二次以上的細(xì)胞突變才能形成。具有癌易感性素質(zhì)的患者,第一次突變可能發(fā)生或存在于生殖細(xì)胞,而第二次突變則發(fā)生于體細(xì)胞。必須有第二次突變才能使敏感了的細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。關(guān)于腫瘤患者的遺傳因素影響在腫瘤章中途述。
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