中期核型分析与显带

中期核型分析是一种经典的细胞遗传学技术，通过将细胞阻滞在中期，对其浓缩的染色体进行染色以产生可重现的明暗条带模式，然后将染色体排列并作为核型进行检查。显带技术使每个染色体都可单独识别，并允许在一次测试中识别整个基因组的数目和大型结构异常。

Definition

中期显带核型分析是对阻滞在中期并经染色以显示特征性条带模式的染色体进行的显微分析，用于确定染色体数目和检测显微可见的结构重排。

Scope

本主题涵盖中期染色体的制备和染色方法、主要的显带方法（特别是G显带）、作为标准化表示的核型，以及常规核型分析能检测和不能检测的异常。它是一个方法学参考，不提供临床管理指导。

Core questions

• 如何阻滞和处理分裂细胞以获得可分析的中期染色体？
• 什么产生了可重现的显带模式，G显带是如何工作的？
• 常规显带的近似分辨率极限是多少？
• 哪些异常（例如平衡易位、倍性）只能通过核型分析揭示？

Key concepts

• 中期阻滞（有丝分裂纺锤体抑制）
• 染色体显带模式
• G显带（吉姆萨）
• 核型和染色体组型图
• 带水平分辨率
• 数目异常与结构异常
• 平衡重排
• 嵌合体检测

Mechanisms

通过抑制纺锤体形成将分裂细胞阻滞在中期，然后将其暴露于使其膨胀的低渗溶液和固定剂中，并滴到载玻片上，使浓缩的染色体铺展开。染色产生可重现的交替条带模式；在最广泛使用的方法中，温和的胰蛋白酶处理后进行吉姆萨染色（G显带）会产生深色和浅色条带，反映染色质组成和凝缩的差异。然后将显带的染色体配对并排列成核型，其中每个染色体通过其大小、着丝粒位置和条带模式进行识别。由于整个基因组都在显微镜下检查，核型分析可以检测整个染色体的增益或缺失、大的缺失和重复，以及独特的平衡重排（如相互易位和倒位）和多种形式的嵌合体，尽管其分辨率仅限于大约数兆碱基的异常。

Clinical relevance

核型分析长期以来一直用于评估疑似染色体疾病、复发性妊娠丢失和血液系统恶性肿瘤，它仍然是检测高分辨率拷贝数方法无法检测到的平衡重排和倍性的参考方法。本条目描述了核型结果的生成方式；它不是个体诊断或治疗决策的基础。

Evidence & guidelines

核型结果使用国际人类细胞基因组命名系统（ISCN）报告，该系统为跨实验室描述正常和异常染色体组提供了标准化符号。

History

1956年，Tjio和Levan确定人类细胞含有46条染色体，这使得该领域成为可能。Caspersson及其同事在1960年代后期引入了喹吖因荧光显带，证明染色体可以沿其长度进行区分，而Seabright在1971年的胰蛋白酶-吉姆萨方法提供了一种简单、持久的G显带技术，使得常规识别每条人类染色体变得实用，并支撑了临床细胞遗传学数十年。

Key figures

• Joe Hin Tjio
• Albert Levan
• Torbjörn Caspersson
• Lore Zech
• Marina Seabright

Seminal works

• tjio-levan-1956
• caspersson-1968
• seabright-1971

Frequently asked questions

为什么细胞必须处于中期才能进行核型分析？

染色体在中期达到最大程度的浓缩并单独可辨，因此将细胞阻滞在该阶段并铺展开，可以对每个染色体进行计数和检查结构变化。

核型分析能检测到微阵列无法检测到的什么？

核型分析可以揭示平衡重排，如相互易位和倒位，以及倍性变化和多种形式的嵌合体，因为它可视化了整个染色体，而不仅仅是测量拷贝数的增益和缺失。