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| 出生缺陷一级预防的实验室监测方法 |
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2008年12月03日
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出生缺陷（birth defects）种类众多，根据致病基因的来源可以分为遗传性出生缺陷和先天性出生缺陷。遗传性出生缺陷通常具有垂直传递的特征，可由亲代传至后代。有时突变发生在配子形成（gametogenesis）时期，因此父母双方都没有这类缺陷，这类患者成为起始性突变者，可能成为后代子孙患病的祖先。遗传性疾病常具有先天性、终生性和家族性的特点。先天性出生缺陷是指在胎儿发育过程中，由于环境因素或母体条件的影响，而发生的出生缺陷。目前临床上对先天性出生缺陷的命名并不准确，许多已经命名为先天性出生缺陷的疾病实际上也有遗传因素，只不过遗传因素的效应在亲代不明显。不少非致死性先天性出生缺陷婚育生子后，可以将缺陷遗传至下一代，如先天性心脏病、先天性耳聋、先天性唇腭裂和先天性肢体畸形等。
卫生部和中国残疾人联合会共同制订的《中国提高出生人口素质、减少出生缺陷和残疾行动计划（2002－2010年）》，将出生缺陷的一级预防重点放在“开展婚前医学检查，禁止近亲婚育，科学补碘，叶酸等营养素的添加，避免接触有毒有害作业，严格控制孕期用药，教育新婚或准备生育的夫妇禁烟戒酒，远离毒品。”这些措施的认真贯彻执行，无疑能够降低部分出生缺陷的发生率。但根据目前的一级预防策略，大多数遗传性出生缺陷是无法控制的，因为没有在基因学层面为育龄夫妇实施检查。
一．染色体疾病的一级预防检测
染色体疾病是由于染色体数量或结构异常而发生的疾病，数量异常比结构异常更为常见。染色体异常且能存活的出生缺陷主要有21-三体综合征、21q-综合症、18-三体综合征、13-三体综合征、XXX综合症、XYY综合征、脆性X染色体综合征、克氏综合症、先天性卵巢发育不全、猫叫综合征和染色体断裂综合征（如毛细血管扩张性共济失调症、Bloom综合征、着色性干皮症和Fanconi贫血等）。染色体数量异常引起的出生缺陷通常有明显的表现，婚配的可能性不大。染色体结构异常引起的症状和体征相对较轻，部分患者可能生育，是出生缺陷一级预防的重点。
分析异常染色体的方法有多种，除常规的染色体核形分析外，尚有荧光原位杂交图像分析系统（FISH）、多色荧光原位杂交系统（mFISH/mBAND）、比较基因组杂交定量分析（CGH）、彗星分析（Comet imager）和自动扫描系统（Metafer），可以根据不同的需要进行选择。
FISH的基本原理是用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可以探针直接与染色体进行杂交从而将特定的基因在染色体上定位。FISH具有以下特点：（1）操作简便，探针标记后稳定，一次标记后可使用二年。（2）方法敏感，能迅速得到结果。 （3）在同一标本上，可同时几种不同探针。（4）不仅可用于分裂细胞染色体数量或结构变化的研究，而且还可用于静止期细胞的染色体数量及基因改变的研究。FISH可用于标记染色体的识别、特异融合基因的检测、新基因定位，用全染色体涂抹探针识别复杂的染色体结构异常。
M-FISH相当于在 一次杂交中给每一条染色体都涂上了不同的颜色, 因而很容易就可看到多条染色体间的复杂易位情况和确定标志染色体的来源。M-FISH使用5种荧光染料按比例标记探针，杂交后形成24条染色体上24种特异的荧光色彩以供核型分析。它为人们提供了既丰富又完善的细胞遗传学信息，包括确定标记染色体的来源、检测微小的染色体易位和检测复杂的染色体易位。
CGH不需要制备患者的染色体标本,只需采用被检的基因组DNA和正常人的基因组DNA作为探针，与正常人的中期染色体分裂相进行杂交。比较两种探针所标的荧光信号的强度比率来判断被检者的DNA是否存在缺失、增加或复制。随着CGH精确度的增加，对微小的扩增或缺失也能检测。
彗星分析系统是一种计算细胞内由于放射致癌物质或环境毒素所造成DNA损伤的系统。处理过的细胞在电泳时，小的DNA碎片比大的移动较快，所以染了荧光探针的变异细胞核会形成彗星状，正常的核仍保持圆形。彗星分析具备了简易及高灵敏度等优点，日渐成为一个监察引致突变物质的强有力手段。
自动扫描系统结合使用电动显微镜和扫描台，自动扫描荧光玻片，自动寻找中期或其他微小的荧光标记。找到的位置可自动或手动用高倍排列在屏幕上以供确认和自动核型分析。每一个扫描视野也可以自动复位以便进一步的观察和分析。该系统可以统计大量间期细胞核的FISH信号，能够在明场或荧光图象中自动查找分裂中期染色体，自动检测荧光标记的特殊细胞，可大大提高常规检测和研究的效率，同时扫描可以在无人看管的情况下在夜间运行，节约了宝贵的日间工作时间。
如果育龄夫妇有遗传病或先天性疾病的家族史或流产史，可以使用上述方法对双方的白细胞和男方的精子进行染色体监测。
二．单基因遗传病的一级预防检测
单基因病（Single Gene Disorder）包括常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病、X连锁显性遗传病、X连锁隐性遗传病、Y连锁遗传病和线粒体病。目前已知的单基因遗传病有6000余种，大多数单基因是遵循孟德尔遗传规律的，但表观遗传修饰异常的单基因疾病有其独特的遗传模式。
常染色体显性遗传病（autosomal dominant disorder）致病基因在常染色体上，等位基因之一突变，杂合状态下即可发病。致病基因可以是生殖细胞发生突变而新产生，也可以是由双亲任何一方遗传而来的。常染色体显性遗传病常见者有Marfan综合征、Ehlers－Danlos综合征、先天性软骨发育不全、多囊肾、结节性硬化、Huntington舞蹈病、家族性高胆固醇血症、神经纤维瘤病、肠息肉病以及视网膜母细胞瘤等。
常染色体隐性遗传病（autosomal recessive disorder）致病基因在常染色体上，基因性状是隐性的，即只有纯合子时才显示病状。此种遗传病父母双方均为致病基因携带者，故多见于近亲婚配者的子女。子代有1/4的概率患病，子女患病概率均等。常见的常染色体隐性遗传病有溶酶体贮积症，如糖原贮积症、脂质贮积症、粘多糖贮积症；合成酶的缺陷如血γ球蛋白缺乏症、白化病；苯丙酮尿症、肝豆状核变性（Wilson病）及半乳糖血症等。
性连锁遗传病（sex-linked disorder）以隐性遗传病为多见。致病基因在X染色体上，性状是隐性的，女性大多只是携带者，这类女性携带者与正常男性婚配，子代中的男性有1/2是概率患病，女性不发
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