遗传性疾病与发育病理学
遗传性疾病和发育病理学是普通病理学领域的一个分支,关注由基因组改变或胚胎和胎儿发育障碍引起的疾病。它涵盖了全染色体和结构性染色体异常、单基因(孟德尔)和线粒体疾病、遗传易感性与环境相互作用的多因素疾病、结构性出生缺陷,以及在不改变DNA序列的情况下调节基因表达的表观遗传机制。
Definition
遗传和发育病理学研究遗传或获得性基因组改变以及正常发育障碍如何导致结构和功能性疾病的机制,范围从染色体非整倍体和单基因突变到多基因易感性和表观遗传失调。
Scope
本领域将读者引导至五个主题:染色体异常、单基因遗传病、先天性畸形和出生缺陷、疾病易感性的遗传基础,以及疾病中的表观遗传学和基因调控。它旨在提供一个参考框架,说明遗传和发育机制如何导致或 predispose 疾病,而非为任何个体的诊断、咨询或治疗提供指导。
Sub-topics
Core questions
- 基因组不同层面的变化——全染色体、结构重排、单基因和表观遗传标记——如何转化为疾病表型?
- 为什么有些疾病以简单的孟德尔模式遗传,而大多数常见疾病是多因素的?
- 胚胎和胎儿发育障碍如何产生先天性畸形?
- 疾病中遗传性(种系)与获得性(体细胞)基因改变有何区别?
Key concepts
- 种系突变与体细胞突变
- 染色体疾病与单基因疾病与多因素疾病
- 基因型-表型关系
- 外显率和表现度
- 基因-环境相互作用
- 基因表达的表观遗传调控
- 发育中断和畸形
Mechanisms
本领域的疾病起源于多个层面。减数分裂染色体分离错误导致非整倍体;结构重排导致基因组片段的缺失、重复或重新定位。单个基因的突变——无论是遗传的还是新发生的——会破坏蛋白质功能并导致孟德尔疾病。对于常见疾病,许多小效应变异与环境暴露相结合,共同决定易感性,这种结构通过全基因组关联研究和“缺失遗传力”讨论得以突出。胚胎发育中严格调控的程序发生障碍会产生先天性畸形,而可逆的表观遗传标记(DNA甲基化、组蛋白修饰)会改变基因表达,并在疾病中可能出现失调。
Clinical relevance
理解遗传和发育机制是检验医学和病理学如何分类遗传性疾病、解读细胞遗传学和分子检测以及推断复发和易感性的基础。本条目旨在阐述机制和概念以供参考;它并非个体诊断、遗传咨询或治疗决策的依据。
Epidemiology
总体而言,遗传性疾病和先天性疾病是儿童发病率、妊娠丢失和终身残疾的主要原因,而遗传易感性几乎影响所有常见的成人疾病。具体发病率因疾病和人群而异,并在各个主题条目中详细介绍。
History
该领域的发展历程包括:加罗德在20世纪初提出的先天性代谢缺陷概念和孟德尔遗传定律;20世纪50年代后期人类细胞遗传学的建立;麦库西克(OMIM)对孟德尔疾病的编目;以及基因定位、全基因组关联研究和高通量测序的分子和基因组时代,这些都从遗传学角度重新定义了罕见病和常见病。
Key figures
- Archibald Garrod
- Victor McKusick
- Teri Manolio
- Evan Eichler
Related topics
Seminal works
- manolio-2009
- eichler-2019
- veltman-2012
Frequently asked questions
- 遗传性疾病和先天性疾病有什么区别?
- 遗传性疾病是由基因组改变引起的,可能在出生时存在也可能不存在,而先天性疾病是指任何在出生时就存在的状况,其原因可能是遗传、环境或未知的发育因素。这两个类别有重叠但并非完全相同。
- 所有遗传性疾病都是遗传的吗?
- 不是。有些疾病源于父母双方均不存在的新发(de novo)突变,而受孕后获得的体细胞突变也可能导致疾病,而无需遗传。