1、医学遗传学,医学遗传学绪论 Introduction to Medical Genetics,人的健康与疾病涉及到“环境与遗传”,由环境因素直接导致的疾病 传染性疾病（如禽流感、SARS） 、外伤等,由遗传因素直接导致的疾病,并指,Down综合征,假肥大性肌营养不良,由遗传因素直接导致的疾病,假肥大性肌营养不良,由环境因素和遗传因素交互作用导致的疾病,连体婴儿,脊柱裂,一般而言，遗传因素参与引起的疾病称为遗传病（genetic disease 或 disorder）以遗传病作为研究对象的学科称为医学遗传学（medical genetics）,第一节 医学遗传学的基本概念,人类遗传学（human
2、 genetics） 人类遗传学主要从人种和人类发展史的角度来已研究人的遗传性状，例如人体形态的测量以及人种的特征，同时广泛地研究形态结构、生理功能上的变异，例如毛发的颜色、耳的形状等。在临床上，这些变异并不干扰或破坏正常的生命活动，其临床意义不大。,人类遗传学 （human genetics）,医学遗传学（medical genetics） 是用人类遗传学的理论和方法来研究这些“遗传病”从亲代传至子代的特点和规律、起源和发生、病理机制、病变过程及其与临床关系（包括诊断、治疗和预防）的一门综合性学科。,医学遗传学（medical genetics）,肝豆状核变性及其发生的病理机制（右图箭头示K
3、-F环）,临床遗传学（clinical genetics） 侧重于遗传病的预防、诊断和治疗的领域。,临床遗传学（clinical genetics）,遗传病的诊断：症状、体征和实验室诊断,正常红细胞与镰刀状红细胞,水疱样疱疹,临床遗传学（clinical genetics）,遗传病的诊断影像诊断,临床遗传学（clinical genetics）,遗传病的诊断分子诊断,临床遗传学（clinical genetics） 遗传病预防通过医学和遗传学手段防止遗传病患者的出生或出生后发病。,临床遗传学（clinical genetics） 遗传病治疗,外科手术纠正遗传畸形,遗传医学（genetic me
4、dicine） 在许多场合等同与临床遗传学。随着人类基因组研究的深入及其在临床上的应用，又出现了基因组医学（genomic medicine），它侧重于疾病的分子（基因）诊断、分子（基因）治疗和分子（基因）预防（预测）。,第二节 医学遗传学发展史,Mendel于1865年发表的植物杂交实验一文揭示了生物遗传性状的分离和自由组合规律，这是科学意义上的“遗传学”学科诞生的标志；1953年，Watson和Crick提出了DNA的双螺旋模型，使人们认识了遗传物质的化学本质；真正促使医学遗传学发生革命性变化的是20世纪90年代开始的人类基因组计划；医学遗传学已成为21世纪分子医学（molecular m
5、edicine）的主体，但分子医学的“收获季节”仍然没有到来。,第三节 遗传病概述,什么是遗传病？ 按经典的概念，遗传病是其发生需要有一定的遗传基础，并通过这种遗传基础、按一定方式传于后代发育形成的疾病。而在现代医学中，遗传病的概念有所扩大，遗传因素不仅仅是一些疾病的病因，也与环境因素一起在疾病的发生、发展及转归中起关键性作用。因此在了解医学遗传学时，既要把握经典的遗传病概念，也要对遗传病的新进展有所认识。,一、遗传病的特点 （一）遗传病的传播方式 （二）遗传病的数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,一、遗传病的特点 （一）遗传病的传播方式 （二）遗传病的
6、数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,一、遗传病的特点 （一）遗传病的传播方式 （二）遗传病的数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,一、遗传病的特点 （一）遗传病的传播方式 （二）遗传病的数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,白化病,一、遗传病的特点 （一）遗传病的传播方式 （二）遗传病的数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) 假肥大性肌营养不良症,一、遗传病的特点 （一）遗传病
7、的传播方式 （二）遗传病的数量分布 （三）遗传病的先天性 （四）遗传病的家族性 （五）遗传病的传染性,人类朊粒蛋白疾病（human prion diseases）遗传性、传染性疾病如疯牛病、克-雅综合征等,二、人类遗传病的分类 （一）单基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病,二、人类遗传病的分类 （一）单基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病,单基因病是疾病的发生是由“单”基因的突变所致。又包括AD、AR、XD、XR单基因病不多见，但由于其遗传性，危害很大,一些常染色体显性遗传病举例,二、人类遗传病的分类 （一）单
8、基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病,多基因病是有一定家族史、但没有单基因性状遗传中所见到的系谱特征的一类疾病，如先天性畸形及若干人类常见病（高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年痴呆、癫痫、精神分裂症、类风湿关节炎、智能发育障碍等）。环境因素在这类疾病的发生中起不同程度的作用。,二、人类遗传病的分类 （一）单基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病,染色体病是染色体结构或数目异常引起的一类疾病。从本质上说，这类疾病涉及一个或多个基因结构或数量的变化，因此其对个体的危害往往大于单基因病和多基因病，
9、其中最常见的染色体异常为Down综合征。,二、人类遗传病的分类 （一）单基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病,单基因病、多基因病和染色体病的遗传异常发生在人体所有细胞包括生殖细胞（精子和卵子）的DNA中，并能传递给下一代，而体细胞遗传病（somatic cell genetic disorder）只在特异的体细胞中发生，体细胞基因突变是此类疾病发生的基础。这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。在经典的遗传病中，并不包括这一类疾病。,二、人类遗传病的分类 （一）单基因病 （二）多基因病 （三）染色体病 （四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗
10、传病,线粒体是细胞内的一个重要细胞器，是除细胞核之外唯一含有DNA的细胞器，具有自己的蛋白质翻译系统和遗传密码。线粒体遗传病就是由线粒体DNA缺陷引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病等。,一些mtDNA突变相关的疾病,三、在线人类孟德尔遗传（OMIM） 在科学研究已进入数字化年代的当今，联机形式的“在线人类孟德尔遗传”于1987年应运而生，并且免费供全世界科学家浏览和下载。OMIM的网址是：http:/www.omim.org。,四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 完全由遗传因素决定发病 基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用遗传因素和环境因素对发病都有作用，在不同的疾病中，其
11、遗传率各不相同发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关,四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 完全由遗传因素决定发病 基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用遗传因素和环境因素对发病都有作用，在不同的疾病中，其遗传率各不相同发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关,这类疾病的发生并非与环境因素无关，只是看不出什么特定的环境因素是发病所必需的。例如单基因遗传病中的先天性成骨不全症、白化病、血友病A以及某些染色体病。,四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 完全由遗传因素决定发病 基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用遗传因素和环境因素对发病都有作用，在不同的疾病中，其遗传率各不相
12、同发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关,单基因遗传病中的苯丙酮尿症，早期人们只知道它与遗传有关，现在知道吃了含苯丙氨酸量多的食物才诱发本病；葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症（俗称蚕豆病）除有遗传基础外，只有在吃了蚕豆或服用了氧化性药物伯氨喹啉等以后才会诱发溶血性贫血。,四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 完全由遗传因素决定发病 基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用遗传因素和环境因素对发病都有作用，在不同的疾病中，其遗传率各不相同发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关,遗传因素对发病作用的大小是不同的。在唇裂、腭裂、先天性幽门狭窄等畸形和精神发育障碍、精神分裂症等疾病中，遗传率都
13、在70%以上，说明遗传因素对这些疾病的发生较为重要，但环境因素也是不可缺少的。在先天性心脏病、十二指肠溃疡、某些糖尿病等的发生中，环境因素的作用比较重要，而遗传因素的作用较小，遗传率不足40%，但就其发病来说，也必须有这个遗传基础。,四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 完全由遗传因素决定发病 基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用遗传因素和环境因素对发病都有作用，在不同的疾病中，其遗传率各不相同发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关,例如烧伤、烫伤等外伤的发生与遗传因素无关；但这类疾病损伤的进程、修复、转归则与个体的遗传类型可能有关。,五、遗传病在临床实践中的一些问题（一）医生如
14、何确定患者所患疾病是否有遗传性 （二）再发风险率（三）遗传性疾病的群体负荷 （四）遗传病与医学伦理,五、遗传病在临床实践中的一些问题（一）医生如何确定患者所患疾病是否有遗传性 （二）再发风险率（三）遗传性疾病的群体负荷 （四）遗传病与医学伦理,遗传病患者（与非遗传病患者一样）在向医师主诉自己的病症时，只能说明其某些感觉上异常，而不能告诉医生自己什么基因有什么异常。因此，需要医师正确地区分患者所患疾病是不是一种遗传病。但这并不是一件轻而易举的事情，它不仅需要医师具有丰富的临床经验、全面的遗传学知识，还需要足够的实验室技术（包括分子诊断）来辅助诊断。近年来，计算机软件被开发用于遗传病的诊断，为医师
15、确定患者所患疾病是否具有遗传性提供了有力的手段，从而使遗传病患者及亲属能得到有效的医学处理。,五、遗传病在临床实践中的一些问题（一）医生如何确定患者所患疾病是否有遗传性 （二）再发风险率（三）遗传性疾病的群体负荷 （四）遗传病与医学伦理,再发风险率（recurrence risk）是遗传病在临床医学中常遇到的问题之一。所谓再发风险率，是病人所患的遗传性疾病在家系亲属中再发生的风险率。,五、遗传病在临床实践中的一些问题（一）医生如何确定患者所患疾病是否有遗传性 （二）再发风险率（三）遗传性疾病的群体负荷 （四）遗传病与医学伦理,这里的负荷是指遗传病在群体中的严重程度，通常用发生率来表示。发生率越
16、高，群体中的遗传有害性越高，人类需要的对应措施越多，也可以说是负荷也越大。,遗传性疾病的群体发生率,五、遗传病在临床实践中的一些问题（一）医生如何确定患者所患疾病是否有遗传性 （二）再发风险率（三）遗传性疾病的群体负荷 （四）遗传病与医学伦理,1.遗传性疾病的产前诊断问题。这包括：产前诊断技术上的安全性；产前诊断实施后对患病胎儿的医学措施的“合法性”、“合理性”、“可靠性”、“安全性”等等。2.遗传病的症状前诊断问题。这涉及：是否有有效的医学措施使症状前患者免受“未来”疾病的困扰；个人隐私问题。3.基因诊断和基因治疗问题。这包括：基因诊断、基因治疗在技术上的安全性问题；诊断及治疗措施的“合法性”、“合理性”等问题；基因治疗措施对人类基因组的安全控制问题等等。,一、单基因病的研究连锁分析定位克隆全外显子组测序,第五节 遗传病的研究策略,二、多基因病的研究遗传率遗传流行病学全基因组关联（GWAS）,第五节 遗传病的研究策略,三、染色体病的研究染色体病发生的机制染色体病的病理生理学染色体病的诊断、预防、治疗,第五节 遗传病的研究策略,The End,
