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非整倍体

該文的醫學專家

遗传学家
,醫學編輯
最近審查:29.06.2025

非整倍体是一种遗传性疾病,指细胞或生物体染色体数目异常,而非该物种典型的二倍体(2n)染色体组。正常情况下,人类细胞含有46条染色体(23对),但在非整倍体中,染色体数目可能发生改变,从而导致多种遗传疾病和疾病。

非整倍性的例子包括:

  1. 唐氏综合症(21 三体综合症):在这种情况下,一个人有一条额外的 21 号染色体,导致各种身体和精神残疾。
  2. 爱德华兹综合征(18 三体综合征):这种疾病与第 18 条染色体的额外副本有关,并且常常导致严重的医疗问题。
  3. 帕托综合征(X 三体):患有这种综合征的女性有多余的 X 染色体,这可能导致身体和精神残疾。
  4. 克莱恩费尔特综合征 (XXY):患有这种综合征的男性有多余的 X 染色体,这会导致各种生理和心理变化。
  5. X 单体性(特纳综合征):患有这种综合征的女孩缺少两个 X 染色体中的一条,这可能导致身体和心理疾病。

非整倍体可能是减数分裂(有性细胞分裂)或有丝分裂(非典型细胞分裂)过程中的错误造成的。它可能导致严重的医学后果,通常需要医疗监测和干预。

非整倍体和突变是两种不同的遗传现象,尽管在某些情况下它们可能相关。它们的主要区别如下:

  1. 非整倍体:

    • 定义:非整倍性是一种基因改变,涉及细胞或生物体中染色体数量的改变,即存在多余的或缺失的染色体。
    • 原因:非整倍性通常不是点突变(核苷酸替换、插入或缺失)的结果,而是由于细胞分裂过程中减数分裂或有丝分裂的错误造成的。
  2. 突变:

    • 定义:突变是 DNA 核苷酸序列的改变,包括替换、插入、删除和其他遗传信息的改变。
    • 原因:突变可能由于多种因素而发生,包括 DNA 复制过程中的随机错误、化学或物理诱变剂、暴露于辐射和其他因素。

区别:

  • 非整倍性涉及染色体数量的变化,而突变涉及基因组中特定核苷酸序列的变化。
  • 非整倍体通常涉及大量基因的改变,因为它会影响整个染色体甚至多个染色体。突变可能影响一个或多个基因。
  • 非整倍体会同时引发多种医学问题,因为它会改变许多基因的工作方式。突变可能是中性的,也可能是有害的,这取决于突变的位置及其对基因功能的影响。

尽管有所不同,但某些类型的非整倍性可能是由负责细胞分裂或染色体相关过程的基因突变引起的,这可能会加剧非整倍性的医学后果。

基因组非整倍体

它是一种非整倍体,其中染色体数目的异常涉及整个基因组,即生物体的所有染色体,而不是一个或几个染色体的随机变化。

基因组非整倍体的例子包括:

  1. 多倍体:指细胞或生物体拥有额外染色体组的情况。例如,三倍体(3n)表示拥有三组染色体而不是两组,四倍体(4n)表示拥有四组染色体。
  2. 自倍体:在这种情况下,同一物种的互补组的所有染色体(例如,同一物种的两组染色体)。
  3. 异源倍体:在这种情况下,额外的染色体组属于不同的物种或亚种。

基因组非整倍体可能由减数分裂(有性细胞分裂)中的错误或细胞缺失异常引起。它们可能对生物体的发育和生命造成严重后果,并且常常与各种疾病和综合征相关。

基因组非整倍体最著名的例子之一是唐氏综合征(21 三体),患有该综合征的人有一条额外的 21 号染色体,总共有 47 条染色体,而不是标准的 46 条。这种综合征导致患者出现特征性的身体和精神特征。

非整倍体综合征

它是一组与细胞或生物体染色体数目变化相关的遗传综合征。非整倍体可能导致细胞中出现额外的染色体(三体性)或缺失的染色体(单体性)。一些最为人熟知的非整倍体综合征包括:

  1. 唐氏综合征(21三体综合征):这种综合征是由21号染色体多余一个引起的。症状包括智力障碍、身体特征(例如面部皱纹)、患心脏病的风险增加以及其他健康问题。
  2. 爱德华兹综合征(18三体综合征):该综合征是由18号染色体多余一个拷贝引起的。该综合征会伴有严重的身心障碍以及可能严重影响预期寿命的医疗问题。
  3. 帕陶综合征(13三体综合征):该综合征是由第13条染色体的多余拷贝引起的。该病的特征还包括严重的身心障碍以及寿命缩短。
  4. 克莱恩费尔特综合征(XXY):这种综合征与男性存在额外的X染色体(通常为XXY)有关。症状可能包括性发育迟缓以及其他生理和心理方面的异常。
  5. 特纳综合征(X0):该综合征与女性缺失一条X染色体有关(X0)。症状可能包括身材矮小、生殖器官发育异常和其他医学问题。

这些非整倍体综合征可导致多种医学和精神疾病,通常与胚胎发育过程中细胞分裂过程的错误导致的染色体数目变化有关。

原因 单倍体

非整倍体是指染色体数目的变化,可能由多种遗传和环境因素引起。以下是一些导致非整倍体的主要原因:

  1. 减数分裂错误:减数分裂是产生配子(卵子和精子)的有性细胞分裂。减数分裂过程中的错误会导致染色体分离不当,从而导致配子非整倍性。
  2. 有丝分裂错误:有丝分裂是一种细胞分裂,会产生体细胞(而非性细胞)。有丝分裂错误会导致生物体细胞中染色体数量的变化。
  3. 环境暴露:某些化学物质、辐射和其他环境因素可能会增加非整倍性的风险。
  4. 基因突变:基因突变或遗传因素的存在可能导致非整倍性。
  5. 综合症和遗传疾病:一些遗传综合症,如唐氏综合症、爱德华兹综合症等,与特定类型的非整倍体有关。
  6. 母亲年龄:35岁以后的女性,其新生儿罹患非整倍体的风险增加,尤其是唐氏综合症。
  7. 感染和疾病:某些感染和疾病,例如病毒性肝炎,会增加非整倍性的风险。
  8. 药物:某些药物,例如化疗药物,也会增加非整倍性的风险。

不同类型的非整倍体可能造成不同的后果,并引发不同的疾病。通过遗传咨询、定期体检和健康的生活方式,可以降低非整倍体的风险。

發病

以下是一些可能导致非整倍性的潜在机制:

  1. 减数分裂错误:减数分裂是产生配子(卵子和精子)的性细胞分裂过程。减数分裂错误,例如减数分裂I或II期间染色体分离不当,可能导致形成染色体数目错误的配子。
  2. 有丝分裂错误:有丝分裂是细胞分裂产生体细胞(非性细胞)的过程。有丝分裂错误会导致新细胞染色体数量发生变化。例如,有丝分裂错误可能导致细胞获得一个额外的染色体副本或丢失一个染色体副本。
  3. 染色体不分离:染色体不分离是指细胞分裂过程中染色体的错误分离。它可以发生在减数分裂或有丝分裂中。例如,如果染色体在子细胞之间不能均匀分裂,就可能导致非整倍体。
  4. 机械异常:细胞分裂过程中的机械异常,例如染色体螺旋性异常或染色体结构异常,可能导致染色体分离错误并导致非整倍性。
  5. 环境暴露:一些化学物质、辐射和其他环境因素会影响细胞过程,从而增加非整倍性的风险。
  6. 有丝分裂异常:有丝分裂异常可能涉及体细胞分裂过程中的异常,这会导致身体组织中染色体数量的变化。

非整倍体的机制多种多样,其确切性质可能取决于具体情况和非整倍体的类型。这些变化可能发生在胎儿发育过程中,也可能发生在生命不同时期的身体细胞中。

形式

根据多余或缺失的染色体数量,非整倍体可分为几种不同的类型:

  1. 三体综合征:指存在一条额外的染色体。例如,21三体综合征会导致唐氏综合征,患者拥有三个21号染色体。
  2. 单体性:指一对染色体中缺失一条的疾病。例如,单体性X染色体(特纳综合征)是指女性两条X染色体中缺失一条。
  3. 多倍体:指存在额外的染色体组。例如,三倍体是指存在三组染色体,而不是标准的两组。
  4. 有基因改变的二倍体:在某些情况下,染色体内部可能会发生变化,或者染色体的结构发生变化,这也被认为是非整倍体。
  5. 亚倍体:指染色体数量少于正常值。亚倍体可能涉及少于两组染色体。
  6. 等染色体:是指一条染色体分裂成两个具有相同物质成分的相等部分的情况。
  7. 三倍体:存在一组额外的染色体,导致细胞中每个染色体有三个副本。

D组染色体非整倍体是指生物体细胞中存在异常数量的染色体,这种非整倍体与属于D组的染色体(通常为13、14、15、21和22号染色体)有关。例如,其中一条染色体存在一个额外的拷贝(三倍体)或缺失一条染色体(单体性)都可能是一种非整倍体。

非整倍体可导致各种遗传疾病和综合症,例如唐氏综合症(21 三体,以存在第三个 21 号染色体为特征)或帕陶综合症(13 三体)等。

然而,D 染色体上的非整倍体可能因具体的染色体异常及其受影响的器官而产生不同的后果。有必要咨询遗传学家或遗传疾病专家,以便做出准确的诊断,了解非整倍体的可能后果,并制定治疗和支持策略。

C组染色体非整倍体是指个体或生物体拥有异常数量的C组染色体。C组染色体通常指中等大小的染色体。人类正常的染色体组包含46条染色体,分为23对。非整倍体是指该组中的一条染色体可能多余或缺失,这可能导致各种遗传和医学问题,例如唐氏综合征(21三体综合征)或其他遗传异常。非整倍体可能是由于细胞分裂过程中(体细胞有丝分裂)或减数分裂(生殖细胞减数分裂)的错误造成的。

E组染色体非整倍体是指人类核型中E组染色体数目异常。E组包括4号和5号染色体。此类异常可能包括E染色体的额外拷贝(4号或5号三体)或无拷贝(4号或5号单体)。

E组染色体非整倍性的例子:

  1. 4 三体综合征:患有这种疾病的人,多了一个第 4 条染色体,也就是说,他们有 47 条染色体,而不是标准的 46 条。这种三体综合征可能导致各种医学后果,并可能影响身体发育。
  2. 5三体综合征:与4三体综合征类似,5三体综合征也与第5条染色体额外拷贝的存在有关。这种疾病可能导致各种医学问题,并可能有不同的表现。
  3. 单体4:单体4是指第四条染色体中的一条缺失。这是一种罕见疾病,也可能造成医学后果。
  4. 5号单体:5号单体是指第五条染色体缺失一条。这是一种罕见疾病,可能导致多种医学后果。

E染色体非整倍体与其他形式的非整倍体一样,可导致多种疾病和综合征,具体取决于染色体变异的性质和具体位置。此类疾病的诊断通常通过细胞遗传学技术和基因分析来完成。

診斷 单倍体

非整倍体(染色体数目的变化)的诊断可以通过多种方法和检测进行。以下是一些最常见的非整倍体诊断方法:

  1. 羊膜穿刺术:这是一种侵入性检查,使用穿刺针从羊膜抽取羊水样本。样本中含有胎儿细胞,可进行细胞遗传学分析以确定是否存在非整倍体。
  2. 绒毛膜活检 (CB):这也是一种侵入性检查,需要取绒毛(胎盘组织)样本进行细胞遗传学分析。绒毛膜活检可以在孕早期进行,比羊膜穿刺术更早。
  3. 无创产前检测 (NIPT):该方法可以通过母体血液检测检测出胎儿是否存在非整倍体以及其他基因异常。NIPT 通常在妊娠第 10 周后进行,假阳性率较低。
  4. 超声波:超声波可用于检测非整倍体的某些迹象,例如宫颈绒毛厚度增加或可能引起异常怀疑的胎儿身体特征。
  5. 遗传分析:细胞遗传学分析(染色体研究)和分子遗传学分析可用于准确确定非整倍性的性质并确定染色体变异的类型。

非整倍体的诊断方法取决于多种因素,包括胎龄、医疗状况、异常风险以及父母意愿。诊断和方法的选择通常由妇科医生和遗传学家共同决定。

鑑別診斷

多倍体和非整倍体是细胞或生物体中染色体数量变化的两种不同类型。它们的主要区别如下:

  1. 多倍体:

    • 定义:多倍体是指拥有额外一组完整的染色体。例如,多倍体生物可能拥有两组、三组或更多组完整的染色体。
    • 例子:多倍体生物的例子有某些植物(例如小麦、轰击)和某些动物物种(例如鲑鱼)。
    • 含义:多倍体对于生物体的生存来说是稳定的,甚至是积极的,因为额外的染色体拷贝可以为物种提供稳定性和多样性。
  2. 非整倍体:

    • 定义:非整倍性是指生物体细胞中染色体数目错误,包括多余的或缺失的染色体。
    • 示例:非整倍体的例子包括唐氏综合症(21 三体,即多出一条 21 号染色体)、爱德华兹综合症(18 三体)以及其他涉及染色体数目变化的遗传综合症。
    • 后果:非整倍性通常与严重的医学问题有关,并可能导致各种身体和精神异常以及其他疾病。

因此,多倍体和非整倍体之间的主要区别在于,多倍体涉及完整的额外染色体组,而非整倍体涉及细胞或生物体中染色体数量的变化,但没有完整的额外染色体组。

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