Y染色體長度變異的細胞遺傳學研究

李 侃，熊 焰，張 靜

（1.長江大學醫學院 遺傳實驗室，湖北 荊州434000；2.荊州市第二人民醫院 婦產科，湖北 荊州434000）

人類Y染色體是一條小的近端著絲粒染色體，通過流式細胞儀方法測得Y染色體長約由60Mb，其組成分為兩個區域：擬常染色質區和Y特異區，特異區占Y染色體的大部分易發生形態學變化。臨床上把Y染色體≥18號染色體作為大Y染色體的標準。Y染色體≤21號染色體作為小Y染色體的標準。近年來的研究對Y染色體大小的變異是否產生遺傳效應一直以來都有爭議。本文對近年來臨床染色體核型分析中發現的大Y和小Y染色體及其臨床意義進行分析。

1 對象與方法

1.1 對象

2004年2月至2010年1月間在長江大學醫學院，荊州市第二人民醫院因生育異常而進行染色體檢查的男性患者中篩選，年齡22－45歲。篩選的臨床標準為：配偶均出現過異常生育史，無精、少精、死精、精子異常、發育遲緩等，均符合不孕診斷標準。

1.2 方法

取外周血加PHA刺激淋巴細胞增殖，培養72小時后收獲制備染色體，每例計數30個細胞染色體叢數，分析3－5個G顯帶染色體核型，排除Y染色體數目異常及配偶染色體異常，核型異常按《人類細胞遺傳學國際命名體制（ISGN）（1995）》的有關規定加以描述。

2 結果

103例大Y染色體核型和51例小Y染色體核型臨床表現見表1。

表1 大Y染色體、小Y染色體核型臨床表現

3 討論

Y染色體長度的變異主要表現在長臂異染色質區的變化，變化原因尚無定論。但近年來越來越多的研究表明，Y染色體變化具有遺傳學效應，并可能產生相應的臨床表現。筆者篩選出的154例大小Y染色體核型中，110例配偶分別表現為習慣性流產，胚胎停止發育及出生缺陷胎兒，23例精子發生障礙，21例生長發育不良。因此，認為Y染色體長度的變異可能導致生殖異常。

3.1 大Y染色體與精子生成

群體中男性Y染色體長臂存在多態性并有種族和地區的差異，Y染色體長度的變異是其長臂遠端2／3的結構異染色質部分長度差異造成。該區主要成分是Y染色體特有的串聯重復序列DNA，此DNA序列的重復復制、缺失、易位或螺旋化程度的改變均可引起長度的變異。為進一步揭示大Y染色體上影響精子生成和發育機制。孫淑湘［1］研究表明Y染色體核型與精子生成異常有關，從而增加流產頻率。本文中103例大Y染色體有34例配偶流產，25例有胎停育史，胎兒丟失占所有大Y染色體者的58%，19例配偶產出生缺陷兒占18.45%。有學者認為在Y染色體出現胎兒丟失率為53%。故筆者認為大Y染色體與流產、缺陷兒出生有著聯系，可能是Y染色體易丟失遺傳物質，這種缺失可通過DNA過度重復，影響Y的穩定性，導致配子或合子在早期細胞分裂時發生不分離，易位或基因數的增減等傾向，產生不平衡配子或合子從而導致胎停育、缺陷兒出生。近年來分子遺傳學研究提示與男性無精癥和嚴重少精癥有關的精子缺乏因子—AZF（AZFa、AZFb、AZFc）定位于Y染色體長臂上，有報道在Yq11.23或Y染色體的區間AZFa區域含有的基因UsP9Y和DBY在共同失效或缺失時，可產生不孕。因此，進一步對大Y染色體臨床效應的分子生物學研究可能在AZF區域內的基因。

3.2 大Y染色體與胎停育

胎停育的發病原因除染色體、內分泌失調等外，仍有相當一部分原因不明。大Y染色體與造成胎停育的原因，參考目前的研究可能因為Y染色體有一些與X染色體同源的基因，在減數分裂過程中參與同X染色體的聯合配對，Y染色體異染色質區DNA過多的重復可能影響與X染色體的同源重組，造成有絲分裂發生錯誤，影響某些基因的正常表達導致不良妊娠。此外，Patricia［2］等認為Y染色體長臂DNA序列的重復復制會影響其有關精子分化和發育的基因正常表達，造成精子受精障礙或影響精子受精能力而導致流產頻率增高。

3.3 小Y染色體

小Y尤其是Y染色體微缺失是學者們近年來討論的熱門話題。筆者認為Y染色體AZF區域無缺失，表明Y染色體缺失的部分為異染色質區即高度重復的DNA部分，這部分高頻率重復序列擴增，使這些側翼重復序列在缺失或插入的過程中導致染色體內部重組，可能干擾了位于相鄰常染色質區，與精子生成和發育有關基因的功能正常發揮，從而導致精子形成障礙，配偶表現為習慣性流產、不良孕史。Y染色體AZF區域有缺失，Buhler［3］研究認為是由于Y染色體上的Yq11常染色質與Yq12異染色質共同缺失引起，造成精子生成障礙而導致配偶表現不孕。本文51例小Y染色體者中，配偶不良生育史32例，生精異常10例，9例生長發育不良，考慮其發生與以上兩種缺失有關。

本文有21例生長發育不良，在蔡永林［4］研究中認為，其主要機理可能就是細胞分裂問題。染色體變異給細胞分裂帶來的直接影響，可能就是在細胞分裂的同源染色體配對時，染色體大小變異造成同源染色體配對的困難，從而影響細胞分裂而導致配子形成及胚胎發育障礙。

［1］孫淑湘.大Y染色體與臨床效應分析［J］.中國優生與遺傳雜志，2007，（15）2：47.

［2］Patricia B，Maria S，Carole AS.Divergent outcomes of intrachromosomal recombination on the human Y chromosome：male infertility and recurrent polymorphism［J］.Med Genet，2000，37：752.

［3］Buhler EM.Human Y Chromosome［J］.Hum Gerent，1980，55（2）：170.

［4］蔡永林，鄭裕明，湯敏中 .染色體多態性與生殖異常［J］.中國優生與遺傳雜志，2005，13（4）：11.