染色体核型分析G显带，浅带和深带哪个更重要?

作者：解放军总医院转化医学实验室  汪伟伟

染色体是遗传物质的载体，染色体出现数目或结构异常时会导致染色体病。尽管目前有先进的分子诊断方法，染色体核型分析仍然是目前应用最广泛的细胞遗传学诊断技术之一^[1]。染色体核型分析中，最常用到的是G显带。这种方法使用吉姆萨染料混合物作为染色剂，可在中期染色体上显示出深染或浅染的条带。

图1 染色体G显带

很多朋友可能在校时学过染色体核型分析相关的知识，工作后却没有再做这一项目。所以有朋友会很好奇地问我，染色体异常会是什么样子呢？通常我们把染色体异常核型分为数目异常和结构异常。正常核型中，常染色体为22对，性染色体为XY或XX，如果常染色体中某一条染色体数目超过2条或只有一条时就是常染色体数目异常，性染色体中可以出现XXX、XXY、XYY甚至是XXYY。结构异常一般会有染色体的倒位、易位、缺失等。这些数目异常都可以导致不孕不育，先天畸形或性腺发育异常。

图2  等臂X染色体

很多人的浅意识里总会觉得，浅带区的异常是不是没有深带区异常造成的临床结果严重。这个问题似乎不应该出现，但是我也确实听到过不只一次这样的提问。首先，G显带是众多染色体核型显带方式中的一种。相对于G显带，R显带的深浅带正好与G显带相反，按照上述的理论，R显带中的深染区难道就不重要了吗？再来看染色的分子机制，尽管目前显带的分子机制并没有完全弄清楚，但一般而言，G显带的深染区部位富含AT，在晚期复制，含基因较少；浅染区部位富含GC，早期复制，含基因较多^[2]。因此，也有学者认为染色深浅可能与染液和GC、AT间的氢键数量有关。那么，是否就此可以得出结论，因为浅带区含基因较多，因此涉及浅带区的异常可能导致的临床表现比涉及深带区要严重呢？

答案依然是否定的。染色体的带是一种大尺度的结构显示，它是在染色体中期由DNA浓缩经过三级压缩后表现出来的。比理论上说，人眼能看出来的染色体核型异常片段，至少也要在5M以上，这样的片段对于分子层面来说是相当大的。再者，即便GC含量丰富区含基因较多，而事实上基因的表达受多种影响因素包括甲基化、乙酰化等。很多基因上下游非编码调控区目前也被证实与基因表达密切相关。

因此，无论异常区段是否涉及深带还是浅带，都一定要先了解患者的临床表现。虽然相同的染色体异常都有大体相同性，但两名患者的严重程度可能会大不相同。最常见的性染色体异常，只有一条X染色体的特纳综合征就会因为异常细胞所占比例不同而表现各异。被认为没有遗传物质丢失的平衡易位，有些人可能没有表现并能生育下代，有些人就会有严重的无精症或其他异常，这些分子机制有待我们去进一步了解。

虽着染色体微阵列分析（CMA）技术的兴起，染色体微缺失微重复已经能够检测到500KB至十几KB的小片段，借助这项检测，可以通过数据库查询到与该片段缺失或重复有关的疾病。但是，诚如血液病分子诊断已经细化到基因水平，但是仍未抛弃骨髓形态学这项金标准一样，CMA无法准确判读低比例嵌合，无法检测平衡易位，这些异常依旧需要染色体核型分析这样的形态学检测来给出结果，至少目前及未来的一段时间，染色体核型分析仍然是检测染色体病的重要手段。

【参考文献】

[1] 桂俊豪, 黄国香, 胡边, 等. 两种外周血淋巴细胞染色体显带方法的比较[J]. 中国优生与遗传杂志, 2006, 14(7): 47-48.

[2] McGowan-Jordan J, Simons A, Schmid M. An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (ISCN)[J]. Basel, Freiburg: Karger, 2016.

编辑：小白  审校：Rose