当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华妇产科杂志》 > 1998年第3期
编号:10267863
α-地中海贫血的产前基因诊断
http://www.100md.com 《中华妇产科杂志》 1998年第3期
     作者:张秀泉 李全贞 吴艳 何蕴韶 朱承明 周新宇

    单位:510630 广州,中山医科大学附属第三医院妇产科(张秀泉,吴艳,朱承明);中山医科大学达安基因诊断中心(李全贞,何蕴韶,周新宇)

    关键词:α地中海贫血;产前诊断;基因;聚合酶链反应

    C:\rrx\zhfckzz3\FC3A3.htm 【摘要】 目的 研究聚合酶链反应(PCR)技术在α地中海贫血产前诊断中的价值。方法 应用PCR技术,对11例父母双方均为α珠蛋白基因缺失杂合子的胎儿(1例双胎)行羊水产前基因诊断,扩增产物中出现224 bp DNA片段为正常α类珠蛋白基因序列,出现630 bp DNA片段的扩增带代表有α类珠蛋白基因缺失,若同时出现224 bp和630 bp两个DNA片段的扩增带,则表示为杂合子。结果 3例胎儿表现为基因正常序列(αα/αα),4例胎儿为杂合子(--/αα)(其中1例为双胎之一),4例胎儿为纯合子(--/--)(其中1例为双胎之一)。B超检查疑有胎儿水肿的3例胎儿,经基因诊断仅有2例为纯合子,而另外1例为杂合子。引产的4例胎儿为纯合子α-地中海贫血,其中有1例全身水肿,2例为典型的Bart′s水肿儿,1例四肢短小、腹疝形成。结论 PCR技术用于α-地中海贫血的产前诊断,具有快速、准确的特点。
, http://www.100md.com
    Prenatal Gene Diagnosis of Alpha-Thalassemias Zhang Xiuquan*, Li Quanzhen, Wu Yan, et al. *The Third Affiliated Hospital, Sun Yet-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510630

    【Abstract】 Objective To study the value of polymerase chain reaction (PCR) in prenatal diagnosis of alpha thalassemias. Methods Amniotic fluid prenatal gene diagnosis with polymerase chain reaction was carried out on eleven fetuses whose parents are both heterozygotes with alpha-globin gene deficiency. A DNA fragment of 224bp in the production means normal alpha-globin gene sequence, while a 630bp fragment indicated the alpha-globin gene deficiency. Both 224bp and 630bp fragments in the same sample means heterozygote. Results Three of the 11 fetuses (one pregnancy was twin) were with normal alpha-globin gene sequence, while 4 were homozygotes and the other 4 were heterozygotes. For the 3 fetuses with ascitic fluid under ultrasound examination, 2 were homozygotes and the other one was heterozygote by gene diagnosis. Two of the 4 homozygotes from induced abortion were typical Bart′s syndrome, one was edema in the whole body and the other one with short limbs and abdominal hernia. Conclusion The method of PCR in prenatal diagnoses for detection of α-thalassemias is simple, accurate and rapid.
, 百拇医药
    【Key words】 Alpha-thalassemias Prenatal diagnosis Gene Polymerase chain reaction

    α-地中海贫血(α-地贫)是常见的遗传性疾病之一,广东省普查资料表明,α-地贫杂合子发生率为7.3%,广西和海南发生率更高[1]。此病目前尚无有效方法治疗,但随着分子生物学技术的发展,对其进行产前诊断,减少胎儿水肿综合征(Bart′s水肿)患儿的出生已成为现实。我们根据广东地区α-地贫基因病变绝大多数为东南亚基因缺失型的特点[2~4],设计了检查东南亚型α-地贫基因缺失型的3个聚合酶链反应(PCR)引物,通过PCR特异性扩增胎儿DNA,根据扩增产物分析检出α-地贫的正常基因、杂合子和纯合子。我们对需要进行产前诊断的11例胎儿作了α-地贫的产前诊断。现报道如下。

    资料和方法

    一、资料
, 百拇医药
    1996年3月~1997年3月在遗传优生门诊中,共筛查并经基因诊断夫妻双方均为α-地贫基因携带者10对,其中3对因分娩过Bart′s水肿儿、1对因分娩过畸型儿而就诊,6对因产前检查怀疑轻型α-地贫,均作基因分析后确诊,于孕期作产前诊断。其中1例为双胎,共11个胎儿。孕妇年龄24~35岁,孕期13~30周。

    二、方法

    1.标本获取:10例孕妇均于孕期在B超引导下行羊膜腔穿刺获取羊水5~10 ml。

    2.PCR引物的设计:根据广东地区α-地贫基因改变为大片基因缺失的特点,我们设计 了检查东南亚型α-地贫基因缺失型的3个PCR引物,分别为:αU:5′ AACTCGGTCGTCCCCACTGTCGTC3′;αM:5′GACACGTTCCAATACGCTTA3′;αD:5′ATATATGGGTCTGGAGTGTATC3′。αU与αM或αU与αD分别构成PCR引物对,前者扩增正常人α类珠蛋白基因序列DNA,产生224 bpDNA片段;后者扩增α类珠蛋白基因缺失患者DNA序列,产生约630 bp DNA片段。扩增产物中只有224 bp片段为正常,只有630 bp DNA片段为缺失纯合子(Bart′s水肿儿),若同时出现224 bp和630 bp两个片段的扩增带,则表示为杂合子。
, 百拇医药
    3.PCR条件[5]:反应总体积为25 μl,含引物分别为25 pmol/L(αU和αM扩增时)和25 pmol/L(αU和αD扩增时),1 μg样品DNA,10 mmol/L Tris-HCl(pH 8.3),2.0 mmol/L MgCl2,50 mmol/L KCl,5.0 mmol/L(NH4)2SO4,0.2 mg/ml明胶,以及各200 μmol/L的dATP、cCTP、dGTP和dTTP。反应时在93℃下变性5分钟,55℃退火3分钟,加1 U Taq聚合酶。93℃,45秒;55℃,45秒;72℃,90秒,循环30次,最后在72℃下延伸5分钟。取10 μl PCR反应液,经2%琼脂糖凝胶电泳30分钟,染色后在紫外线灯光下观察结果。

    4.结果观察:与标准分子Mark作对照,单独出现224bp DNA片段扩增带时,表示有正常的基因序列(αα/αα);单独出现630bp DNA片段扩增带时,表示纯合子α珠蛋白基因片段缺失(--/--);当224bpDNA片段和630bp DNA片段扩增带同时出现时,则表示为杂合子α珠蛋白基因片段缺失(--/αα)。
, 百拇医药
    结果

    10对夫妇基因均表现为α珠蛋白基因缺失杂合子(--/αα)。胎儿羊水检查有3例胎儿表现为基因正常序列(αα/αα),3例胎儿表现为α珠蛋白基因缺失杂合子(--/αα),3例表现为α珠蛋白基因缺失纯合子(--/--),另有1例双羊膜囊双胎,其胎儿基因分别为缺失纯合子(--/--)和杂合子(--/αα)。见附表。

    附表 10例α地贫基因携带者临床情况及基因诊断结果 病例序号

    年龄

    孕周

    临床表现

    产前基因

    诊断

    结局
, 百拇医药
    1

    35

    30

    曾分娩水肿儿,夫妻均为杂合子

    αα/αα

    正常儿

    2

    27

    28

    筛查,夫妻均为

    杂合子

    αα/αα

    正常儿
, http://www.100md.com
    3

    34

    14

    曾分娩水肿儿,夫妻均为杂合子--/--

    Bart′s水肿儿

    4

    24

    20

    筛查,夫妻均为

    杂合子、双胎--/αα--/--

    表型正常

    四肢短小,腹疝

, http://www.100md.com     5

    33

    23

    曾分娩水肿儿,夫妻均为杂合子--/--

    全身水肿

    6

    26

    13

    曾分娩畸形儿,夫妻均为杂合子

    αα/αα

    正常儿

    7

    28
, 百拇医药
    19

    筛查,夫妻均为

    杂合子--/--

    Bart′s水肿儿

    8

    27

    26

    筛查,夫妻均为

    杂合子--/αα

    表型正常

    9

    26

    14
, http://www.100md.com
    筛查,夫妻均为

    杂合子--/αα

    表型正常

    10

    29

    16

    筛查,夫妻均为

    杂合子--/αα

    表型正常

    讨论

    一、α-地贫的病理基础及危害

    地中海贫血是由于珠蛋白链合成不平衡所造成的一类遗传性疾病,Bart′s水肿综合征是地中海贫血中最严重的一种,它是由于第16号染色体上的4个α珠蛋白基因全部缺乏,从而导致α珠蛋白链的完全缺失,γ珠蛋白则自身聚合成四聚体即Bart′s血红蛋白,这种血红蛋白对氧亲和力极强,在组织中难以释放氧,致使胎儿大多在出生时就窒息死亡;地中海贫血α珠蛋白基因缺失表现为杂合子时,血红蛋白对氧的亲和力也比正常的血红蛋白强,尽管胎儿出生后可以发育成人,但其身体发育等可受到一定的影响,而且这种影响程度与珠蛋白基因缺失的多少成正相关[6]。地中海贫血在中南沿海地区较常见,给孕妇的身心健康造成极大的创伤。
, http://www.100md.com
    地中海贫血为隐性遗传性疾病,只有当α珠蛋白基因完全缺失(纯合子)时,才会表现为Bart′s水肿综合征,新生儿不能存活;而当α珠蛋白链部分缺失时,新生儿可以存活,并基本上象成人一样的生活。因此,地中海贫血产前诊断的目的就是要杜绝纯合子胎儿的出生,减少杂合子胎儿的出生。由于目前对此病的治疗尚无有效的方法,所以除加强遗传咨询、婚姻指导外,最根本的措施是进行产前常规筛查和产前诊断,及时引产纯合子胎儿,以达到优生的目的。只有当夫妻双方都为α-地贫杂合子时才可能出现纯合子的胎儿。所以,地中海贫血产前诊断的重点对象就是夫妻双方均为杂合子的孕妇。

    二、α-地贫的产前诊断

    在基因诊断方法建立以前,地中海贫血的确诊是通过采集胎儿血液,经体外培养后测定各珠蛋白链的合成速率来进行诊断的,该方法会引起胎儿失血、围产儿死亡率增高。随着分子生物学发展,地中海贫血的基因诊断已经建立[3],为临床工作者的确诊提供了可靠的方法,本组10例孕妇地中海贫血的产前诊断,分娩后或引产后均经过临床证实和/(或)基因诊断证实,3例胎儿正常,4例胎儿为杂合子(含双胎1例),4例胎儿为纯合子(含双胎1例)。
, http://www.100md.com
    地中海贫血夫妻双方均为杂合子时,其子代有1/4基因正常,1/2为杂合子,1/4为纯合子,本组报道的11例胎儿(1例为双胎),有3例正常基因型、4例基因为杂合子。B超对Bart′s水肿的诊断有重要的参考意义[7],10例孕妇中有3例先由B超发现胎盘增厚和(或)胎儿腹水,后行基因诊断。值得注意的是B超检查疑有水肿的3例胎儿,经基因诊断仅有2例为纯合子,而另外1例B超显示少量腹水的胎儿经基因诊断为杂合子,引产及出生后均得到证实。可见,基因诊断才是决定可疑地中海贫血胎儿是否存留的最可靠方法。

    纯合子地中海贫血的胎儿,外观可表现为典型的Bart′s水肿儿,也可以不十分典型,本组有1例孕妇,主诉为曾生育一畸形儿(病理解剖为:双侧多囊肾、输尿管缺如、脐尿瘘)。引产出的4例胎儿有1例全身水肿,2例典型的Bart′s水肿,1例四肢短小、腹疝形成。

    在采用红细胞脆性试验和血红蛋白电泳的基础上,对夫妻双方基因型均已确诊者,应用PCR技术作地中海贫血的产前诊断,准确可靠,操作简便迅速,可在2天内出报告。特别在我国沿海地区地中海贫血的类型多为东南亚缺失型,本方法值得推广应用。
, 百拇医药
    参考文献

    1 杜传书.地中海贫血研究的现状与未来.中华医学遗传杂志,1996,13:257-258.

    2 Higgs SR, Vickers MA, Wilkie AOM, et al. A review of the molecular genetics of the human α-globin gene cluster. Blood, 1989, 73:1081-1084.

    3 Chan AY, So CK, Chan LC. Comparison of the HbH inclusion test and a PCR test in routine screening for alpha thalassaemia in Hongkong. J Clin Pathol, 1996, 49:411-413.

, http://www.100md.com     4 Glader BE, Look KA. Hematologic disorders in children from Southeast Asia. Padiatr Clin North Am, 1996, 665-681.

    5 徐湘民,蔡旭恒,李坚,等.聚合酶链反应技术用于缺失型α地中海贫血的分子筛查和产前诊断.中华医学杂志,1994,74:495-497.

    6 Lemmence ZM, Eigel A, Helbig B, et al. Prevalence of alpha thalassemias in northern Thailand. Humen Genet, 1996, 98:345-347.

    7 Ko TM, Tseng LH, Hsu PM, et al. Ultrasonography scanning of placental thichness and the prenatal diagnosis of homozygous alpha-thalassaemia 1 in the second trimester. Prenatal Diagnoses, 1995, 15:7-10.

    (收稿:1997-05-26 修回:1997-12-18), 百拇医药