人第21號染色體

人染色體

第二十一章

21號染色體長48.130Mb，編碼243個基因（信息參考：Ensembl GRCh37，release 109 - Feb 2023 ? EMBL-EBI），基基因密度約為5.05，與22號染色體同屬G組、近端著絲粒染色體。21號染色體是最小且基因含量最少的常染色體（見圖21-1）。

21號染色體最讓人聯(lián)想的是21三體，Down綜合征。

1866年，英國醫(yī)生Dr.John Langdon Down第一次對唐氏綜合征的典型體征包括這類患兒具有相似的面部特征進(jìn)行了完整的描述，這一綜合征以其名字命名，為唐氏綜合征（Down綜合征）。1959年法國學(xué)者LejuneJ 證實了唐氏綜合征是由于G組的21號染色體多了一條所導(dǎo)致的。這是人類認(rèn)識的第一個染色體病，受該染色體病的啟示，同年Ford C E發(fā)現(xiàn)了Turner 綜合征：45, XO；Jacob P A發(fā)現(xiàn)了Klinefelter綜合征：47, XXY，從此開啟了人類細(xì)胞遺傳學(xué)即研究人類染色體的歷史。

唐氏綜合征有三種核型：三體型（47,XX或XY,+21）、易位型（46,XX或XY, der(14q21q)(q10;q10),+21）以及嵌合型（47,XX或XY,+21/46,XX或XY）。高齡孕婦的卵子老化，減數(shù)分裂容易發(fā)生染色體不分離而導(dǎo)致三體型發(fā)生，當(dāng)然父親的精子也可以發(fā)生減數(shù)分裂不分離而導(dǎo)致三體型，三體型占Down綜合征的絕大多數(shù)（95%）。易位型則有的是親代父母遺傳給孩子的，也有的是胎兒在父母精卵受精形成胚胎時新發(fā)生的，這種類型占Down綜合征的5%左右。而嵌合型則是由于正常的受精卵在胚胎發(fā)育早期的卵裂過程中，21號染色體發(fā)生有絲分裂不分離形成的，這種類型占Down綜合征的2.5%左右。大部分的Down患兒在胚胎期會自發(fā)流產(chǎn)掉，但仍有少數(shù)Down患兒的胚胎能存活到出生，每600到1000個新生兒中就有一個Down寶寶出生。年輕的父母也不能幸免！雖然高齡產(chǎn)婦孕育Down寶寶的風(fēng)險更高，但是因為高齡產(chǎn)婦孕育Down患兒的信息已為高齡產(chǎn)婦牢記在心，通過產(chǎn)前篩查排除了大量的Down患兒，反而在年輕的父母群體生育Down患兒更需值得注意。

環(huán)境是導(dǎo)致嵌合型、特別是精子減數(shù)分裂異常導(dǎo)致的三體型的因素。普遍認(rèn)為的Down患兒有47條染色體，多了一條21號，但不能忽略的是也有46條染色體的Down患兒，他們是易位型的Down患兒；其父或母有正常表型，但染色體只有45條（若是父母遺傳）！這樣的家庭生育Down患兒的風(fēng)險比一般家庭高很多，所以不幸生育Down寶寶的家庭再生育前切記檢查染色體，若為Down易位型攜帶者，可通過第三代生殖技術(shù)確保生育正常胎兒。

聯(lián)想到三條21號染色體，2012年聯(lián)合國通過會議決定：將3月21日定為世界唐氏綜合征日，每年的這一天為此舉辦活動,以提高公眾對唐氏綜合征的認(rèn)識。

21號染色體僅含200多個基因，只比性染色體Y所含基因多。因為所含基因少，所以多一條21號染色體比多任何一條常染色體的基因量都少，因此臨床21三體的胎兒最為多見。

APP基因位于21q21.3 ，該基因編碼一種細(xì)胞表面受體和跨膜前體蛋白，可被分泌酶切割形成許多肽，這些肽中，有些與形成阿爾茨海默病患者大腦中的淀粉樣斑塊的蛋白質(zhì)相關(guān)。該基因的突變與常染色體顯性阿爾茨海默病和腦血管淀粉樣變性(腦淀粉樣血管病)有關(guān)。（阿爾茨海默病常涉及的4個基因分別是：1q42.13的PSEN2、14q24.2的AD3 或稱PSEN1基因、19q13.32的AD2或稱APOE基因和21q21.3的APP基因）。

21q22.12的RUNX1或稱AML1基因編碼的蛋白質(zhì)，與正常造血發(fā)育有關(guān)。

8，21易位t(8；21)，常出現(xiàn)在急性髓系白血病（AML）中的M2 型(AML-M2)。t(8；21)（q22；q22）中，8q22的ETO基因的內(nèi)含子1與21q22的AML1內(nèi)含子5位點斷裂易位形成嵌合基因AML1-ETO，伴有t(8；21)易位的AML患者與其他類型的AML相比，預(yù)后相對較好。 AML若不經(jīng)特殊治療，平均生存期僅 3 個月左右，短者甚至在診斷數(shù)天后即死亡。目前，經(jīng)過現(xiàn)代科技的治療如骨髓移植，已有不少患者獲得病情緩解以至長期存活。

待續(xù)