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编号:10227217
应用荧光原位杂交技术检测性染色体异常
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1999年第2期
     作者:黄艳仪 孙筱放 黎青 李汝权 曹文锋

    单位:510150 广州市第二人民医院妇产科研究所(黄艳仪、孙筱放、黎青),外科(李汝权、曹文峰)

    关键词:性染色体异常;原位杂交,荧光

    中华医学杂志990208 【摘要】 目的 探讨荧光原位杂交(FISH)技术在性染色体异常诊断中的价值。方法 应用X、Y染色体着丝粒探针,对19例女性性腺发育不全及5例男性不育患者的外周血染色体或间期细胞进行杂交。结果 发现的异常核型有:46,X,r(X)、45,X/46,X,r(X)、45,X/46,X,dici(Yq)、45,X/46,XY、45,X/47,XXX、45,X/46,XX/47,XXX、45,X及47,XXY等类型。结论 应用FISH技术可辅助及确定在传统细胞遗传学中无法判别的染色体异常,特别是性染色体异常、未明的小标记染色体(mar)、环形染色体、嵌合体及易位等复杂的染色体畸变。
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    Diagnosis of sex chromosome abnormality by fluorescence in-situ hybridization HUANG Yanyi, SUN Xiaofang, LI Qing, et al. Second Municiapal People′s Hospital of Guangzhou, Guangzhou 510150

    【Abstract】 Objective To evaluate the diagnostic value of fluorescence in-situ hybridization (FISH) in sex chromosome abnormality. Method α-satellits DNA probes of X, Y chromosomes were used to FISH with blood samples from 19 patients with primary ameniaor of gonad dysplasia. Five infertile men who were detected abnormal by G-banding analysis during metaphase and interphase. Samples from healthy men and women were used as positive controls and reactions with hybridization fluid without probes as negative controls. Results The karyotypes. 45, X; 45, X/46, XX/47, XXX; 45, X/46, XY; 47, XXY; 45, X/46, XXX were detected by FISH. Others were not detected by G banding such as 45, X/46, X,r? 46, X,r? but were found to be 45, X/46, X,r(X)、46, X, r(X), by FISH technique, confirming to be X ring chromsone. A female patient whose karyotype was 45, X/46, X, mar. by G banding. But G banding technique could not analyze the property of the marker and FISH revealed the marker was dici(yq), that is dicentric chromosome Y with two long arms of equal length. The real karyotype was 45, X/46, X, dici(yq) mosaicism. It belonged to Y chromosome abnormal and gonadal dysplasia syndrome. Conclusion FISH can help to detect those chromosome abnormalities which can not be confirmed by traditional cytogenetics. It is of value in studying the complex chromosome mutation such as sex chromosome abnormality, unknown little marker, ring chromosome, mosaiciasm and translocation.
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    【Key words】 Sex chromosome abnormalities In-situ hydridization,fluorescence

    (Natl Med J China, 1999, 79:106-108)

    目前,一般的性染色体分析多使用细胞遗传学技术及性染色质检测等方法。这种传统的细胞遗传学限制于细胞有丝分裂期,并且耗时间。而杂交技术是利用染色体特异性DNA探针对染色体进行原位杂交来作诊断。它的优点是简单、快速、易于判断,而且在细胞有丝分裂期以外的间期细胞亦可使用,尤其对X、Y染色体结构,数目异常及未明的标记染色体的诊断有较大价值。我们应用荧光原位杂交(FISH)技术对女性性腺发育异常及男性不育、少精及无精的病例进行了染色体检查,以探讨FISH技术在性染色体诊断中的价值。

    对象和方法
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    一、对象

    对象为1995年6月~1997年12月我院妇科门诊及男性不育专科门诊的患者,共123例,其中男32例,女91例,年龄14~37岁,诊断为原发闭经56例(其中性腺发育不良36例);原发不孕35例;男性不育,少精无精15例;男性性腺机能减退17例。对女性患者同时测定血清中卵泡刺激素(FSH),黄体生成素(LH),雌二醇(E2),孕酮(P)及睾酮(T)的水平,腹部B型超声检查了解内生殖器发育情况。男性不育者作精液检查。

    二、方法

    1.常规检查:对123例患者作外周血淋巴细胞培养,常规G带检查,发现性染色体数目,结构异常患者39例,为探讨FISH技术在性染色体异常诊断中的价值,对其中24例患者进一步用FISH技术检测性染色体核型。其中表现型女19例,男5例。

    2.FISH技术:试剂:各种探针购自美国Oncor公司,包括Y着丝粒、X着丝粒,X全涂染,所有人类着丝粒等探针;20倍的氯化钠、柠檬酸钠溶液(SSC);10倍磷酸缓冲液洗剂;甲酰胺;杂交液;地戈辛标记或抗生物素蛋白标记的荧光素;兔抗羊血清或抗生物素蛋白;荧光标记的抗兔血清等。方法:(1)按常规染色体制片,置于60℃烘干15分钟;(2)玻片预处理:放入2×SSC溶液,室温下各2分钟;(3)将玻片放入体积分数为0.7、0.8及0.95的冰冻乙醇中各2分钟脱水;(4)探针和目标DNA序列(玻片)的变性;玻片放入变性液(体积分数为0.1的氯化钠、20倍SSC溶液,体积分数为0.7的甲酰胺)中,76℃4分钟;取探针1.5 μl加入30 μl杂交液中,74℃6分钟;(5)将玻片置于体积分数为0.7,0.8,1.0的冰冻乙醇中各2分钟脱水;(6)杂交:将探针加到玻片上,用盖玻片封盖37℃过夜;(7)杂交洗脱:取下盖玻片,将玻片放入洗脱液(体积分数为1.0的20倍SSC溶液,体积分数为0.55的甲酰胺)中,43℃20分钟,再放入2×SSC溶液中,41 ℃8分钟,然后放入1×磷酸缓冲液洗剂(PBD)中37℃2分钟;(8)检测:①按探针要求加上50 μl地戈辛标记荧光素或抗生物素蛋白标记荧光素,加盖塑料片,置于37℃15分钟,1×PBD溶液洗3次,每次2分钟;②加50 μl兔抗羊血清或抗生物素蛋白,加盖塑料片,置于37℃中15分钟,1×PBD溶液洗3次,各2分钟;③加50 μl荧光标记的抗兔血清或抗生物素蛋白标记荧光素,加盖塑料片,置于37℃15分钟,1×PBD溶液洗3次各2分钟;④加20 μl碘化丙啶抗衰减剂直接封片;(9)以正常男、女外周血染色体玻片为阳性对照;以杂交液代替含有探针的杂交液为阴性对照,用B×60奥林巴斯荧光显微镜观察,采用WIB及WIG滤镜,观察到中期分裂相染色体和间期细胞核为红色,与探针杂交阳性者为黄绿色,用柯达400彩色胶卷,根据标本荧光强度采用自动曝光或手动曝光20~85秒[1-4]
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    结 果

    应用FISH对24例女性发育不全、原发闭经、不孕和男性不育,少精无精患者外周血染色体的检测,结果见表1。核型类型有45,X、45,X/46,X,r(X)、46,X,r(X)、45,X/46,XY、45,X/46,XX/47,XXX、45,X/47,XXX及47,XXY。原G带判断不明的为45,X/46,X,r?和46,X,r?经FISH技术鉴别其真正核型是45,X/46,X,r(X)及46,X,r(X),证实是X环形染色体。1例G带核型是45,X/46,X,mar的患者其表现型是女性,G带无法分析mar核型性质,经FISH技术鉴别mar是dici(Yq),即Y染色体双着丝粒长臂等臂,真正核型是45,X/46,X,dici(Yq)嵌合体,是属Y染色体结构异常与性腺发育不全综合征。

    表1 应用FISH技术检测24例性染色体的异常结果 临床表现及诊断

, http://www.100md.com     表现型性别

    例数

    FISH技术检测染色体类型

    原发闭经,性腺发育不全

    女

    13

    45,X(10)

    45,X/46,XX(1)

    46,X,r(X)(1)

    45,X/46,X,r(X)(1)

    原发闭经,性腺发育不全,语声低沉

    女
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    2

    45,X/46,XY(2)

    原发不孕,月经不调

    女

    3

    45,X/46,XX/47,XXX(1)

    45,X/47,XXX(2)

    原发闭经,性腺发育不全,有喉结,声音低沉

    女

    1

    45,X/46,X,dici(Yq)(1)

    男性不育,性腺机能减退,少精,无精
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    男

    5

    47,XXY(5)

    注:括号内为用FISH技术检测出的例数

    临床诊断为女性性腺发育不全(Turner综合征)患者应用FISH技术在分裂中期用X着丝粒探针原位杂交,其中有10例见只有1条染色体着丝粒发荧光,再用Y着丝粒探针杂交不显色。在分裂中期用X染色体全涂染(Printing)探针,显示只有1整条X染色体发荧光,证实是45,X(图1)。2例Turner综合征患者原G带有1条判断不明的标记染色体,应用FISH技术在染色体分裂中期用X着丝粒探针杂交,荧光为环形X发黄光,证实是46,X,r(X)及45,X/46,X,r(X),其标记染色体是X环形染色体(图2)。
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    图1 45,X染色体全涂探针显示只有一整条X染色体发荧光(X Printing探针) ×330(图2,3同)

    图2 46,X,r(X)用着丝粒探针显示标记染色体为X环形染色体

    2例表现型女性而临床拟诊两性畸形患者,应用FISH技术在外周血淋巴间期细胞用X、Y着丝粒探针杂交,部分细胞显示两点X着丝粒、部分细胞显示一点X、一点Y着丝粒发黄光,显示既有X染色体又有Y染色体存在,再在染色体分裂中期用X、Y着丝粒探针杂交显示为46,XX/46,XY嵌合体,诊断该2例为真两性畸形患者。

    1例常规染色体G带分析见45,X/46,X,mar(97∶3),异常微小标记染色体诊断不明,应用FISH技术以Y着丝粒探针原位杂交,显示异常微小标记染色体(marchr)是Y染色体双着丝粒长臂等臂dici(Yq),用WIG滤光镜观察显示异常染色体,证实该患者是45,X/46,X,dici(Yq)嵌合体,Y染色体结构异常与性腺发育不全综合征(图3)。
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    图3 用Y着丝粒探针杂交显示为Y染色体双着丝粒长臂等臂dici(Yq)

    讨 论

    对于染色体异常的诊断多使用细胞遗传技术。这种传统的细胞遗传学的方法限制于细胞有丝分裂期,耗时而需一定的经验技术,依据染色体带纹进行分析。近年来发展的一种新方法,利用染色体特异性DNA探针以原位杂交方法作诊断,它的优点是简单、快速、易于判别,而且在细胞有丝分裂期以外的间期亦可使用。在人类染色体之着丝点含有染色体特异性纵列重复性基因序列(chromosome-specific family of tandem repetitive sequences)可利用各染色体着丝粒探针与不知来源的标记染色体进行原位杂交。在染色后即可在荧光显微镜下观察。利用此方法可辅助及确定在传统细胞学中无法判读的染色体异常病例。对性染色体异常,尤其是X染色体数目、结构异常很有价值[5]。我们应用FISH技术成功地确诊出45,X、45,X/46,XX/47,XXX、45,X/46,XY、47,XXY、45,X/47,XXX、47,XXY和45,X/46,X,r(X)及46,X,r(X)等性染色体异常的病例。
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    FISH技术对鉴别未明的小标记染色体有较大价值,可确定其来源[5]。本组1例表现型为女性,声音粗有喉结,临床诊断Turner综合征,常规G带分析为46,X,mar患者,异常微小标记染色体诊断不明,应用FISH技术,同时用X、Y着丝粒探针原位杂交显示异常的微小标记染色体是Y染色体双重着丝粒长臂等臂,dici(Yq),核型是45,X/46,X,dici(Yq)嵌合体,是Y染色体结构异常与性腺发育不全综合征。

    应用FISH技术在外周血淋巴细胞间期相及染色体分裂中期用X、Y着丝粒探针杂交能快速、准确诊断出含有X、Y两种性染色体的真两性畸形患者。在男性不育、性腺机能不全、少精、无精症患者,常有性染色体异常,应用FISH技术能对其性染色体的异常作出确切诊断。传统的细胞遗传学分析至今仍是染色体异常诊断的常规手段,而利用FISH技术可辅助及确定在传统细胞遗传学中无法判别的染色体异常病例,特别对性染色体异常、未明的小标记染色体、环形染色体的诊断。

, 百拇医药     本课题为广东省科委重点攻关科学研究资助项目

    参考文献 1 Hui-min Zhu, Ming L Lee, Scott W, et al. Sequenti G banding and non-rodioactive in situ hybridization. Appl Cytogenet, 1993, 19:33.

    2 Danwerse JG, Wiegant J, Roop AK, et al. Multiple colors by fluorescence in situ hybridization using ratio-labelled DNA probes create a molecular karyotype. Hum Mol Genet, 1992, 1:593-598.

    3 向阳,Bryndorf T, Philip J, 等.荧光原位杂交法快速诊断早孕期常见染色体数目畸变.中国医学科学院学报,1995, 17:120-124.
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    4 邓永江,皋岚湘,丁华野,等.荧光原位杂交技术检测乳腺癌Herz/neu基因.中华病理学杂志,1995,24:107-108.

    5 Cole H, Huang B, Salbert BA, et al. Mental retardation and ullrich-turner syndrome in cases with 45, X/46, X,mar: additional support for the loss of the X-inactivation center hypothesis. Am J Med Genet, 1994, 52:136-145.

    (收稿:1998-03-04 修回:1998-10-10), http://www.100md.com