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遗传学与人类健康.pptx

泰然健康网
2024-12-29 18:13

人类的遗传性疾病根据遗传病的发病机理，遗传病可分为染色体病单基因病多基因病线粒体病体细胞遗传病第一页，共45页。美国，约翰霍普金斯大学McKusick教授《人类孟德尔遗传》（MendelianInheritanceinMan）按单基因病的遗传方式编排，AD,AR,XD,XR,Y英文病名的字母顺序排列病名，症状，发病机理与病理生理，遗传学研究的详细资料（相关基因的结构描述、基因产物与基因定位），疾病的诊断与治疗，有关的文献《Online~~~~》遗传病第二页，共45页。第三页，共45页。第四页，共45页。第五页，共45页。一、遗传病与优生（一）遗传病的诊断

对于任何疾病来说，明确诊断是疾病防治的第一部，遗传病也不例外。遗传病的诊断包括：临症诊断、症状前诊断以及产前诊断。（1）临症诊断（symptomaticdiagnosis）：是指遗传病出现临床症状后所作的诊断。诊断方法除常规的病史、症状、体征外，又依赖于遗传病的特殊诊断方法，包括系谱分析、染色体分析（核型分析及分带分析）、酶与蛋白质的生化分析以及DNA分析等。第六页，共45页。（2）症状前诊断（presymptomaticdiagnosis）：是指临床症状出现前所作的诊断。主要用于某些发病年龄延迟的遗传病。诊断方法主要包括家系调查和系谱分析以及各种临床检查和实验室检查，但目前能明确诊断的方法只有DNA检查。（3）产前诊断（prenataldiagnosis）：即出生前诊断。由于目前大多数遗传病尚无有效的治疗方法，因此在患儿出生前作出明确诊断，必要时进行人工流产或引产以终止妊娠，避免患儿出生。这对于降低遗传病的发病率，提高人口素质具有重要的意义。

第七页，共45页。需要进行产前诊断的对象：（1）夫妇之一有染色体畸变，或生育过染色体畸变患儿的孕妇。（2）35岁以上的高龄产妇。（3）夫妇之一有开放性神经管畸形，或生育过这种患儿的孕妇。（4）夫妇之一有先天性代谢缺陷，或生育过这种患儿的孕妇。（5）X-连锁遗传病基因携带者孕妇。（6）有原因不明的习惯性流产的孕妇。（7）羊水过多的孕妇。（8）夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇。（9）具有遗传病家族史，又系近亲结婚的孕妇。第八页，共45页。产前诊断的主要方法是通过羊膜穿刺术和绒毛取样术等为主要手段，对羊水、羊水细胞及绒毛膜细胞进行核型分析或DNA分析。产前诊断的取样方法

（1）非侵袭性方法

a、母亲血清或尿液分析b、超声检查c、X线检查（2）侵袭性方法

a、羊膜穿刺术b、脐带穿刺术c、绒毛取样术d、胎儿镜检察e、羊水造影第九页，共45页。羊膜穿刺术最佳时间：妊娠第16~20周第十页，共45页。绒毛吸取术(chorionicvilliaspiration)妊娠第6~7周第十一页，共45页。英国诞生首例设计婴儿

基因诊断技术引争议

第十二页，共45页。AWOMANispregnantwithBritain’sfirstdesignerbabyselectedtopreventaninheritedcancer,TheTimescanreveal.Herdecisiontousecontroversialgenetic-screeningtechnologywillensurethatshedoesnotpassontoherchildthehereditaryformofeyecancerfromwhichshesuffers.Althoughtheydidnothavefertilityproblems,thewomanandherpartnercreatedembryosbyIVF.Thisalloweddoctorstoremoveacellandtestitforthecancergene,soonlyunaffectedembryosweretransferredtoherwomb.Thecouplearethefirsttotakeadvantageofarelaxationintherulesgoverningembryoscreening.Whenthetechniquewasdevelopedin1989itwasallowedonlyforgenesthatalwayscausedisease,suchasthoseforcysticfibrosis.However,itwasapprovedlastyearfortheeyecancer,whichaffectsonly90percentofthosewhoinheritamutatedgene.第十三页，共45页。Thepregnancywillincreasecontroversyovertheprocedure,whichtheGovernment’sfertilitywatchdogauthorisedonWednesdayforgenesthatconferan80percentlifetimeriskofbreastandbowelcancer.Criticsarguethattheactionisunethicalbecauseitinvolvesthedestructionofsomeembryosthatwouldnevercontracttheseillnessesiftheywereallowedtodevelopintochildren.Eventhosethatwouldpotentiallybecomeillcouldexpectmanyyearsofhealthylifefirst,andsomeofthedisordersinvolvedaretreatableorpreventable.Themother-to-be,whowishestoremainanonymous,conceivedafterreceivingtreatmentfromPaulSerhal,ofUniversityCollegeHospital,London.MrSerhalhaspioneeredtheuseofpre-implantationgeneticdiagnosis(PGD)todetectheritablecancersinBritain,thoughithasbeenusedsuccessfullybeforeintheUnitedStates.TheHumanFertilisationandEmbryologyAuthority’s(HFEA)decisiontoawardhimlicencestoscreenforretinoblastomaandaformofbowelcancerwerereportedexclusivelyinTheTimes.MrSerhalistreatingseveralcoupleswiththedisorder.“Weareallelated,”hesaidyesterday.“Wearetalkingaboutannihilatingthisabnormalgenefromthewholefamilyline.Wedothisoften,butitisalwaysextraordinarywhenitcomesoff.”MrSerhal’sclinicisplanningtoapplytoscreenapatient’sembryosfortheBRCA1genethatraisesthelifetimeriskofbreastcancerto80percent.ThoughtheHFEAhasnowagreedinprinciplethatsuchscreeningwillbeallowed,clinicsmuststillobtainaseparatelicenceforeverypatient.第十四页，共45页。Retinoblastomaaccountsfor11percentofallcancersthatdevelopinthefirstyearoflife.Inalmosthalfofcases,itiscausedbyaninheritedmutationinagenecalledRB1.Parentswiththisdefectivegenehavea50percentchanceofpassingitontoachild,anditcausestumoursin90percentofthosewhoinheritit.Themutationalsoraisesthelifetimeriskofsufferingothercancersfromathirdtomorethanhalf.LibbyHalford,chiefexecutiveoftheChildhoodEyeCancerTrust,aretinoblastomacharity,welcomedthenews.“Thisgivesfamiliesachoice,”shesaid.“Weknownowthatthereisaneffectivetest.”JosephineQuintavalle,oftheembryorightsgroupCommentonReproductiveEthics,said:“Wemustn’tforgettheembryosthatwerenotgivenachancetolive.Thisisaworryingapplicationbecausewearelookingataconditionthatistreatable.”BeatingeyecancerTheeyecancerretinoblastoma,seenaboveinayoungboy,affectsabout1in15,000children.Abouthalfthecasesarehereditary,andthosewhoinheritthedefectivegenehavea90percentchanceofdevelopingcancer.Upto95percentoftumoursdetectedearlycanbetreated,butthisrequireschemotherapyandsurgerythatcancauseblindness.Ascaninearlypregnancy,thestagethattheembryopicturedatthetopofthisarticlehasreached,hasconfirmedthatawomaniscarryingBritain’sfirstchildtohavebeenscreenedforaninheritedcancer.第十五页，共45页。（二）遗传病的预防

遗传病的预防包括原发性预防和继发性预防，前者指在异常基因型个体出现前（出生前）的预防，后者指个体出现临床症状前（发病前）的预防。1、遗传病的普查和登记遗传病的普查是指对某一地区（或人群）进行遗传病的普查，以便了解该地区（或人群）中存在的遗传病的病种、发病率、遗传方式、遗传异质性等情况。普查的人群应具有代表性，要包括不同年龄、不同职业、不同生活环境（农村、城市）等。第十六页，共45页。登记时要求内容准确、全面，至少包括：个人背景资料：年龄、性别、姓名、民族、籍贯、身高、体重等。病情及检出依据：疾病名称、发病年龄、症状、检验手段等。发育史：出生时父母亲的年龄、是否近亲、怀孕时是否正常、出生时是否正常等。婚姻和生育史：包括配偶的背景资料及生育状况，后代健康状况等。亲属的健康状况：一级亲、二级亲、三级亲等尽可能多的亲属的健康状况。系谱绘制第十七页，共45页。

2遗传筛查

指对某地区（人群）的某基因位点进行普查。通过普查及早发现带有致病基因的个体以及该基因在该人群中的分布情况（基因频率），从而发现该遗传病的发病规律及流行特点。遗传筛查的基本条件：（1）已明确的遗传病（2）有一定的发病率（3）早期缺乏特殊的症状体征（4）危害严重（5）可以治疗（6）具有可靠、廉价并适合于大规模进行的筛查方法第十八页，共45页。3遗传咨询与优生包括广义和狭义两层含义。广义的遗传咨询包含内容较多，即包含了遗传学的内容——遗传方式、病因、再发风险等，也包含了医学的内容——诊断、治疗、预防等。狭义的遗传咨询只包含遗传学的内容。一般的咨询指广义的遗传咨询。第十九页，共45页。3.遗传咨询的对象：患者本人的咨询：主要咨询再发风险父母正常，子女患病的咨询：是否遗传病、遗传方式、再发风险等不育或不明原因流产：寻找原因、是否与遗传有关夫妇正常，但家族中有遗传病患者：再发风险近亲婚配：遗传病的发病风险第二十页，共45页。4.遗传咨询的步骤：（1）明确诊断：最重要、最基本的一环（2）分析遗传方式：大多数遗传病的遗传方式已经知道，但要注意遗传异质性。（3）估计再发风险：这是遗传咨询的核心（4）婚姻生育指导：包括避孕及节育、禁婚、可怀孕但需进行产前诊断以决定生育、不影响生育或对生育影响很小、领养、人工受精、试管婴儿等。第二十一页，共45页。基因诊断：基因诊断又称DNA诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断。基因诊断的对象1、病原生物的侵入；2、先天遗传性疾患者3、后天基因突变引起的疾病其它：如DNA指纹、个体识别，亲子关系识别，法医物证等。二、遗传病的基因诊断和基因治疗第二十二页，共45页。基因诊断的特点不仅可以对患者进行病因诊断，还可以做出症状前基因诊断，也可对遗传病做出生前诊断；此外，基因诊断不受基因表达的时空限制，也不受取材的细胞类型和发病年龄的限制，这一技术还可以从基因水平了解遗传病异质性，有效地检出携带者。第二十三页，共45页。基因诊断的方法从理论上说所有检测基因水平或结构的方法都应可用于基因诊断。(1)核酸杂交（Southernblotting）制备样品制备探针杂交检测第二十四页，共45页。（2）聚合酶链反应polymerasechainreaction

DNA提取DNA纯化PCR扩增检测第二十五页，共45页。PCR扩增原理高温变性低温退火中温延伸第二十六页，共45页。RFLP(restrictionfragmentlengthpolymorphism)PCR-SSCP（singlestrandconformationpolymorphisms)DNA测序DNA芯片（DNAchip）荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)

第二十七页，共45页。PCR-SSCP（PCR-singlestrandconfirmationpolymorphism)1989年，Orita等建立的PCR产物单链DNA凝胶电泳技术。12345ab1：正常人2,4,5：纯合体患者3：杂合体(2的弟弟)左为泳动变位模式：a正常人；b纯合体患者第二十八页，共45页。第二十九页，共45页。第三十页，共45页。基因治疗（genetherapy）第三十一页，共45页。遗传病的基因治疗

所谓的基因治疗是指利用遗传学的原理治疗人类的疾病。基因治疗（genetherapy）是指应用基因工程技术将正常基因引入患者细胞内，以纠正致病基因的缺陷而根治遗传病。第三十二页，共45页。概念发展：基因治疗（genetherapy）是指目的基因导入靶细胞以后与宿主细胞内的基因发生重组，成为宿主细胞的一部分，从而可以稳定地遗传下去并达到对疾病进行治疗的目的。由于技术的进步，近年来采用基因工程技术，即使目的基因和宿主细胞内的基因不发生重组，目的基因也能得到暂时的表达，为了与传统意义上的基因治疗相区别，有时又将其称为基因疗法（genetherapeutics）。第三十三页，共45页。基因置换displacement：基因修正correction：基因增补augmentation：基因失活inactivation用正常的基因整个地替代突变基因，使突变基因永久地得到更正。突变基因的突变碱基序列用正常的序列加以纠正，而其余未突变的正常部分予以保留。将目的基因导入宿主细胞，利用目的基因的表达产物来改变宿主细胞的功能，或使原有功能得到加强。利用反义技术来封闭某些基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。基因治疗四大策略第三十四页，共45页。

基因治疗的种类基因治疗根据靶细胞的类型可分为：

生殖细胞基因治疗体细胞基因治疗从理论上讲，将受精卵早期胚胎细胞作为目标进行生殖细胞的基因治疗是可行的。但由于伦理学障碍和技术上的困难使生殖细胞治疗目前仍为禁区。体细胞基因治疗只涉及体细胞的遗传转变，不影响下一代，广泛接受作为严重疾病的治疗方法之一，在现代伦理道德上是可行的。第三十五页，共45页。基因转移的方法基因转移是基因治疗的关键和基础。基因转移的途径有两类：一类是invivo，称为直接活体转移；另一类为exvivo，称为回体转移。第三十六页，共45页。间接体内疗法：将目的基因导入合适的靶细胞，经过筛选并增殖，回输给患者，使该基因在患者体内有效表达相应产物。（常用方式）直接体内疗法：将目的基因直接导入体内有关的组织或器官，使其进入相应的细胞并进行表达。（未广泛运用）第三十七页，共45页。目的基因的转移目的基因的表达安全问题第三十八页，共45页。目前，世界上已批准了90个基因治疗方案，至1997年初，世界上共记录了2103例基因治疗病例（美国1700例），其中68%是治疗肿瘤的（1403例），19%是治疗遗传病的，另有12%用于治疗传染性疾病及其它一些疾病。

第三十九页，共45页。①选择合适的疾病②具备该病分子缺陷的知识，深入了解其发病机理③用于治疗的基因（目的基因）已被克隆④克隆基因的有效