遗传病诊断与产前诊断常用技术

　　实验诊断在遗传病的诊断中起决定作用。遗传病产前诊断技术的特点是需要获取胎儿的细胞或基因用细胞遗传学或分子生物学技术对其遗传病进行诊断，常用的遗传病实验诊断技术均可用于产前诊断。获取胎儿细胞是进行产前诊断的必要途径。目前临床上用于胎儿细胞采集的方法有①羊膜腔穿刺（amniocentesis）；②绒毛活检术（chorionic villi sampling，CVS）；③经皮脐血穿刺术（cordocentesis）④胎儿镜检查；⑤植入前遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis，PGD）等。细胞采集的方法有不同，但进行染色体分析的原理相同，用分子生物学技术诊断的原理相同，临床参考范围也相同，但孕妇的适用范围，风险等则有所不同。

　　一、细胞遗传学技术

　　正常人染色体为22对常染色体加一对性染色体共46条。染色体的数目或结构异常即为染色体病。染色体的数目异常往往因染色体不分离所致，临床上可见整倍体畸变、非整倍体畸变（包括超二倍体、亚二倍体及假二倍体）和嵌合体等表现形式；结构畸变则通常因染色体断裂及错误重接所致，临床上可见的表现形式有缺失、倒位、重复、易位、环形染色体、等臂染色体、双着丝粒染色体等。细胞遗传学技术是诊断染色体病的经典方法，常用G显带（Gbanding）进行核型分析。细胞核型分析可对染色体的数目、结构进行分析，信息全面，理论上可发现在制片达到的分辨率（如400条带）内所有的异常，是诊断染色体病的金标准。

　　（一）染色体显带技术与核型分析

　　1．染色体显带技术  显带技术一般分为两大类：一类是整个染色体显带，包括Q带、G带和R带；另一类只显示特定染色体区段或结构，包括显示着丝粒的C带、显示端粒的T带以及显示核仁组织区（NOR）的N带。染色体的带型反映了调控DNA复制、修复、转录和遗传重组的基因组的功能结构。每带含5～10Mb的DNA，包含数百个基因。

　　显带技术基于细胞培养制片。培养是使细胞进入有丝分裂中期并予以中止，制片是将中止于有丝分裂中期的染色体组分散固定于载玻片上。经过不同的染色，染色体组可显示不同的带纹，此为染色体显带技术。显带技术的分子基础涉及核苷酸碱基组成、相关蛋白和基因组功能结构。

　　（1）G显带（G banding）：染色体标本用热、碱、蛋白酶等预处理后，再用姬姆萨（Giemsa）染色，所显示的带纹称为G带，可显示出与Q带（荧光带纹模式）相似的带纹。Q带亮带相应的部位，被Giemsa染成深带（阳性显带），而Q带暗带相应的部位被Giemsa染成浅带（阴性显带）。呈Giemsa阳性显带的部位富含AT，在晚期复制，含基因较少；呈Giemsa阴性显带的部位富含CG，在早期复制，含基因较多。G带标本可长期保存，可直接在光学显微镜下观察，因而得到了广泛的应用，是目前进行染色体分析的常规带型。

　　（2）R显带（R banding）：所显示的带纹与G带的深、浅带带纹正好相反，故称为R带（reversed band）。G带浅带如果发生异常，不易发现和识别，而R显带技术可以将G带浅带显示出易于识别的深带，所以R显带对分析染色体G带浅带部位的结构改变有重要作用。

　　（3）高分辨显带（high-resolution banding）：分裂中期一套单倍染色体一般显示320条带。70年代后期，采用细胞同步化方法和改进的显带技术，获得细胞分裂前中期、晚前期或早前期的分裂相，可以得到带纹更多的染色体，能显示550～850条带，甚至2000条带以上。这种显带技术称为高分辨显带技术。

　　2．带型命名原则  通过染色体显带技术，在染色体着丝粒分隔的短臂（p）和长臂（q）上，均有一系列连续的深、浅、宽、窄不同的染色体带。1971年在巴黎召开的人类细胞遗传学会议上提出了区分每个显带染色体区、带的标准系统。1978年的国际会议上，制定了《人类细胞遗传学命名的国际体制（an international system for human cytogenetic nomenclature，ISCN）》，提出了统一的符号和术语。包括：