染色體多態(tài)性主要表現(xiàn)為異染色質的變異, 特別是含有高度重復DNA的結構異染色質。結構異染色質集中分布于著絲粒、端粒、隨體、次縊痕和Y 染色體長臂。從分子水平上看結構異染色質所含DNA主要是“非編碼”的高度重復序列, 不含有結構基因, 沒有轉錄活性。因此過去人們通常認為異染色質是多余的, 無特殊功用, 也無表型效應。但現(xiàn)在越來越多的學者分析發(fā)現(xiàn)這種多態(tài)性有臨床效應, 與一些疾病有聯(lián)異染色質在著絲粒功能方面起著至關重要的作用, 是姐妹染色單體結合和染色體分離所必需的。異染色質可以加強著絲粒區(qū), 以確保染色體的分離, 并能使著絲點穩(wěn)定化; 同源染色體可通過其異染色質區(qū)的重復序列在減數(shù)分裂時配對, 促進沿染色體全長的聯(lián)會。因此, 異染色質的異常有可能影響在減數(shù)分裂時染色體配對聯(lián)會, 乃至影響配子的形成, 進而導致不孕不育。

另外, 常染色質經(jīng)過染色體重排而移位到異染色質區(qū)或其附近, 在異染色質影響下將導致常染色質的異染色質化, 產(chǎn)生斑點位置效應(PEV), 使其中的基因表達受到抑制。使一些與生殖相關的基因沉默, 從而引起生殖異常。它們均產(chǎn)生流產(chǎn)、不育不孕、死胎及其它癥狀的臨床效應, 且以生殖異常占多數(shù)。染色體多態(tài)性不但有臨床效應而且是與生殖異常明顯相關。當然, 染色體多態(tài)性導致這些臨床效應除主要考慮異染色質變異外, 也還有可能有環(huán)境和遺傳因素的存在。

根據(jù)多態(tài)性變異即為染色體微小變異, 可主要歸為下列4種類型: (1) D/G 組隨體增加 ;   (2) 次縊痕增加(包括1、9、16 號染色體);  (3) 9號染色體臂間倒位;  (4) Y染色體變異(包括Y長臂變異和倒位)

3.1 關于D/G組染色體隨體增加(S＋) 

染色體運動和分離的分子機制研究表明[8]染色體主縊痕區(qū)(富含重復堿基序列的異染色質區(qū))的著絲粒―― 動粒復合體(CKC)是細胞分裂中紡綞絲微管的著力點, 是染色體運動和均等分離的結構、功能基礎。這一結構與其隨體區(qū)相鄰, 兩者靠得很近, 隨體變異可能增加端著絲粒染色體的不分離, 從而導致胚胎發(fā)生染色體非整倍性變異或減數(shù)分裂中異常配子產(chǎn)生的可能性, 引發(fā)自流或死胎等。流產(chǎn)和死胎、不孕。涉及的染色體為13~15號, 21、22號。

3.2 關于次縊痕增加(qh＋) 

次縊痕主要存在于1、9、16號染色體和Y染色體的長臂, 這些次縊痕會出現(xiàn)長度增加, 斷裂或遠端染色體片段的重復, 這些改變有時可能出現(xiàn)臨床癥狀, 因為次縊痕常位于染色體的結構異染色質區(qū), 結構異染色區(qū)主要由高度重復的DNA序列組成。次縊痕的增加是高度重復的DNA序列增加所致。次縊痕增加的患者, 表現(xiàn)自然流產(chǎn)、不育不孕等臨床癥狀。

由于高度重復的DNA序列增加影響細胞分裂, 造成同源染色體配對困難, 可能會產(chǎn)生不平衡的配子, 因而造成不孕不育, 因此臨床上要予以重視。

3.3 9號染色體臂間倒位

染色體臂間倒位攜帶者通常外表正常, 但在配子形成中由于同源染色體節(jié)段相互配對 在減數(shù)第一次分裂中將形成特有的倒位圈。在倒位圈內(nèi)發(fā)生同源染色體交換將形成4種不同的配子, 1種為正常染色體, 1種為倒位染色體, 其余兩種均帶有部分重復和部分缺失的重排染色體。形成的不平衡配子, 造成流產(chǎn)、不育不孕、死胎引起異常生殖。一般倒位片段越短, 則其重復和缺失的部分越大, 形成配子和合子正常發(fā)育的可能性越小, 引起流產(chǎn)、不孕不育、死胎的危險性越高。9號染色體臂間倒位與流產(chǎn)、死胎、不育不孕的發(fā)生有較大相關性。且9號染色體既易出現(xiàn)臂間倒位又有次縊痕增加, 在異常核型中檢出率較高, 應引起高度重視。

3.4 Y染色體變異

大Y染色體表現(xiàn)為長臂異染色質區(qū)長度增加, 而長臂異染色質區(qū)的主要組成部分是Y染色體特有的串聯(lián)重復序列DYZ1, 該區(qū)域DNA過多的重復可能影響減數(shù)分裂時X-Y配對聯(lián)會, 或因斑點位置效應(PEV)抑制精子生成基因的表達, 從而導致不良妊娠。大Y染色體, 導致流產(chǎn)、死胎、不孕不育者占, Y染色體多態(tài)性表現(xiàn)出臨床效應, Y染色體長臂上有精子分化和發(fā)育的基因, 其高度重復可能造成精子生成障礙或影響精子受精能力, 從而引起不育或流產(chǎn)。小Y染色體是指Y染色體部分丟失或異染色質減少, 可造成其基因功能的喪失和精子形成的異常。臨床效應為不良孕史。Y染色體倒位引起流產(chǎn)、不育不孕。

Y倒位多態(tài)性產(chǎn)生臨床效應的機理可能與9號臂間倒位相似。Y染色體由擬常染色體區(qū)和Y特異區(qū)組成, 在特異區(qū)包含著眾多重要的與性別決定及精子發(fā)生有關的基因, 它的結構改變會嚴重影響精子的發(fā)生。Y染色體多態(tài)性能引起各種與生殖有關的臨床效應, 是生育失敗夫婦不容忽視的細胞遺傳因素。 

綜上所述, 染色體多態(tài)性有一定的臨床效應, 且是以流產(chǎn)、死胎、不孕不育為主要表現(xiàn),。但還有待從分子水平對染色體多態(tài)性進行進一步的研究, 以便為臨床提供更準確的依據(jù)。