染色体异常

染色体异常是指染色体数量或结构发生变化，且变化范围足以同时影响多个基因的疾病。它们包括数量变化，如三体和单体（非整倍体），以及结构变化，如缺失、重复、易位和倒位。由于它们通常同时影响许多基因的剂量，因此常导致可识别的多系统综合征或妊娠丢失。

Definition

染色体异常是指一个或多个染色体的正常数量（例如，三体、单体）或结构（例如，缺失、重复、易位、倒位）发生改变，通常会扰乱许多基因的剂量并导致疾病或发育异常。

Scope

本主题涵盖染色体变化的两个主要类别——数量和结构变化，其主要机制（主要是减数分裂不分离和异常重组或修复），以及染色体失衡如何导致疾病。它将染色体异常作为病理学主题进行探讨；它并非产前筛查选择或任何特定综合征管理的指南。

Core questions

• 数量异常（非整倍体）在机制和后果上与结构重排有何不同？
• 为什么减数分裂不分离是非整倍体的主要来源，以及为什么其发生频率随母亲年龄增长而升高？
• 结构重排何时是平衡且无临床症状的，何时又是不平衡且致病的？
• 基因剂量失衡如何转化为多系统表型？

Key concepts

• 非整倍体（三体、单体）
• 不分离
• 多倍体
• 缺失和重复
• 相互易位和罗氏易位
• 平衡与不平衡重排
• 基因剂量失衡
• 嵌合体

Mechanisms

数量异常最常由不分离引起——即同源染色体或姐妹染色单体在减数分裂过程中未能分离——导致配子中染色体过多或缺失；受精后的错误则产生嵌合体。结构异常源于染色体断裂和异常修复或重组，产生缺失、重复、倒位和易位。平衡重排保留了总遗传物质，在携带者中通常没有临床症状，但可能产生不平衡配子；不平衡重排则改变了基因剂量。表型通常反映了受影响片段中许多基因的同时过度表达或表达不足，这在结构变异的表型影响分析中得到了强调。

Clinical relevance

染色体异常是公认的妊娠早期流产和几种特征明确的先天性综合征的主要原因，其检测是细胞遗传学实验室的核心功能。本条目旨在解释其基础生物学原理以供参考；它不指导个体的筛查、诊断检测或临床管理。

Epidemiology

据估计，染色体异常存在于大多数妊娠早期自然流产中，并且在活产婴儿中，当平衡和不平衡变化合并计算时，约占一小部分。21三体（唐氏综合征）是与生存兼容的最常见的常染色体非整倍体；性染色体非整倍体在个体上严重程度较低。不分离与母亲年龄的相关性是一个一致的流行病学特征。

History

人类细胞遗传学始于1956年Tjio和Levan确定人类有46条染色体；几年内，21三体被确定为唐氏综合征的病因，并描述了主要的性染色体非整倍体。染色体显带技术，以及后来的通过微阵列进行的分子核型分析，逐步提高了检测染色体异常的分辨率。

Key figures

• Joe Hin Tjio
• Albert Levan
• Jerome Lejeune

Seminal works

• tjio-levan-1956
• weischenfeldt-2013
• roizen-2003

Frequently asked questions

数量性染色体异常和结构性染色体异常之间有什么区别？

数量性异常改变了完整染色体的数量（例如21三体，有三条21号染色体），而结构性异常则通过缺失、重复、易位或倒位改变了一个或多个染色体的结构，而染色体数量可能保持不变。

为什么平衡易位即使在携带者健康的情况下也可能导致问题？

平衡易位保持遗传物质总量正常，因此携带者通常不受影响，但在减数分裂过程中，它可能产生染色体物质不平衡的配子，增加了流产或生育受影响孩子的风险。