張林琳,施紹瑞,代云才
(宜賓市第二人民醫(yī)院檢驗(yàn)科遺傳室,四川 宜賓 644000)
染色體是細(xì)胞核中載有遺傳信息的物質(zhì),胎兒染色體異常可能導(dǎo)致自發(fā)性流產(chǎn)、胚胎停止發(fā)育、胚胎發(fā)育畸形、新生兒早夭、新生兒出生缺陷等,而經(jīng)過羊水細(xì)胞培養(yǎng)獲得胎兒染色體核型的準(zhǔn)確性可達(dá)99%。因此產(chǎn)前診斷羊水染色體核型分析對于優(yōu)生優(yōu)育、降低出生缺陷、提高人口素質(zhì)具有十分重要的指導(dǎo)意義。做好產(chǎn)前診斷是降低出生缺陷發(fā)生率,預(yù)防染色體異常胎兒出生的有效措施[1]?,F(xiàn)將2014年1月至2018年8月來我院就診的4 500例孕婦羊水細(xì)胞培養(yǎng)染色體核型結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性分析。
選取2014年1月至2018年8月在宜賓市第二人民醫(yī)院產(chǎn)前診斷科就診,經(jīng)過遺傳咨詢并簽署知情同意書后,進(jìn)行羊膜腔穿刺的孕婦,包括符合產(chǎn)前診斷指征,如高齡孕婦(預(yù)產(chǎn)期年齡≥35歲)、血清學(xué)篩查高風(fēng)險(xiǎn)或臨界風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)前超聲檢查提示胎兒結(jié)構(gòu)或其他軟指標(biāo)發(fā)育異常、曾有過不良孕產(chǎn)史、夫婦一方染色體異常等,以及無產(chǎn)前診斷指征而自愿要求進(jìn)行羊膜腔穿刺的孕婦。孕婦就診時的年齡為15歲至47歲,孕周為18周至25周。
在產(chǎn)前診斷科手術(shù)室,先用B超定位,然后常規(guī)嚴(yán)格無菌操作消毒行羊膜腔穿刺術(shù),先抽取1~2mL羊水棄去,以避免母體細(xì)胞污染,再抽取20~30mL羊水分別注入兩支15mL無菌離心管中。將標(biāo)本小心轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)室,放入離心機(jī)中,用1 800轉(zhuǎn)/分進(jìn)行10分鐘離心,嚴(yán)格無菌環(huán)境中去上清,留0.5mL羊水細(xì)胞混懸液,加入兩種不同批號的羊水細(xì)胞培養(yǎng)基,混勻后轉(zhuǎn)入專用羊水細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,分別放入兩個獨(dú)立的37℃恒溫的5%二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。一周后視羊水細(xì)胞生長情況而換液,之后繼續(xù)觀察,如見到較多較大的克隆細(xì)胞貼壁生長,且克隆細(xì)胞中有較多的圓形細(xì)胞時即可收獲并制片,待標(biāo)本片老化后用牛胰蛋白酶消化G顯帶,吉姆薩染液染色。之后于常規(guī)顯微鏡下計(jì)數(shù)30個分散良好的分裂相(如果發(fā)現(xiàn)嵌合體,則加倍計(jì)數(shù)),用染色體核型分析軟件采集圖像,選取5個以上較好的分裂相進(jìn)行染色體核型分析。羊水染色體核型結(jié)果依據(jù)人類細(xì)胞遺傳學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別[2]。
應(yīng)用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)數(shù)資料用百分率表示,各組間率的比較采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究共統(tǒng)計(jì)4 500例羊水細(xì)胞培養(yǎng),其中培養(yǎng)成功4 456例,成功率為99.02%;檢出異常核型143例,異常率為3.18%。
4 500例羊水細(xì)胞共檢出異常染色體核型143例,具體分布情況見表1。143例異常核型中,染色體數(shù)目異常的有116例,占比81.12%。其中,三倍體綜合征1例,占比0.70%;21-三體綜合征68例,占比47.55%;18-三體綜合征18例,占比12.59%;性染色體數(shù)目異常29例,占比20.28%。染色體結(jié)構(gòu)異常27例,占比18.88%。其中,平衡易位10例,占比7.00%;羅伯遜易位6例,占比4.20%;倒位1例,占比0.70%;額外未知來源的物質(zhì)2例,占比1.40%;缺失1例,占比0.70%;重復(fù)1例,占比0.70%;其他6例,占比4.20%。數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常檢出率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=237.54,P<0.05)。
表1 4 500例孕婦羊水染色體異常情況(%) Table 1 Types and detection rate of chromosome abnormalities in amniotic fluid of 4 500 pregnant women (%)
4 500例羊水染色體核型中,高齡孕婦1 590例,檢出異常核型70例,檢出率為4.40%;血清學(xué)篩查高風(fēng)險(xiǎn)或臨界風(fēng)險(xiǎn)2 602例,檢出異常核型61例,檢出率為2.34%;產(chǎn)前超聲示胎兒發(fā)育異常53例,檢出異常核型1例,檢出率為1.89%;曾有過不良孕產(chǎn)史70例,檢出異常核型3例,檢出率為4.29%;夫婦一方染色體異常18例,檢出異常核型7例,檢出率為38.89%;無產(chǎn)前診斷指征而自愿要求者167例,檢出異常核型1例,檢出率為0.60%。各類指征核型異常檢出率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=361.87,P<0.05),見表2。
表2 羊水染色體異常的高危因素與異常核型分析[n(%)]Table 2 Analysis of high risk factors and abnormal karyotypes of amniotic fluid chromosome abnormality [n(%)]
目前,我國新生兒出生缺陷的發(fā)生率有逐漸增高的趨勢,究其原因,一方面,隨著我國二胎政策的全面放開,涌現(xiàn)出大量高齡孕婦追生二胎;另一方面,由于環(huán)境污染以及基因的變異因素導(dǎo)致。多數(shù)出生缺陷的具體原因尚無法準(zhǔn)確得知,但是已知有很多因素可以造成出生缺陷的發(fā)生,其中環(huán)境因素約占10%,遺傳因素約占25%,環(huán)境因素與遺傳因素相互作用和原因不明者約占65%。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,我國每年出生染色體異常的新生兒約10萬人,在活體嬰兒中染色體異常約占0.5%。高危孕婦中胎兒染色體異常發(fā)生率為3.1%~3.99%。本資料絕大部分是具有產(chǎn)前診斷指征的孕婦,染色體異常達(dá)96.29%,提示妊娠中期行產(chǎn)前診斷非常重要。我院已開展產(chǎn)前診斷技術(shù)11年,到目前為止只發(fā)現(xiàn)了唯一1例三倍體綜合征。該孕婦因發(fā)現(xiàn)胎兒多發(fā)畸形而行羊膜腔穿刺,結(jié)果證實(shí)胎兒染色體核型為69,XXX。人類三倍體較為罕見,是三組完整的染色體代替了正常的兩組染色體,染色體總數(shù)達(dá)69條,屬于嚴(yán)重的染色體數(shù)目異常疾病中的整倍性改變。三倍體綜合征的發(fā)生機(jī)理根據(jù)受精方式的不同,分為雙雄受精、雙雌受精和正常受精后有絲分裂染色體分離失調(diào)[3]。目前尚未發(fā)現(xiàn)三倍體與孕婦高齡有關(guān),三倍體再發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)率與正常人群中三倍體發(fā)現(xiàn)的頻率相同。因99%的三倍體綜合征胎兒都不能妊娠至足月,且新生兒并發(fā)癥多,死亡率高,應(yīng)盡早確診,故產(chǎn)前診斷尤為重要。本統(tǒng)計(jì)的異常核型中,常染色體三體型是最為常見的,尤其21-三體最多見,占47.55%,其次是18-三體,占12.59%。至今尚未發(fā)現(xiàn)13-三體,可能系13-三體更為嚴(yán)重,難以存活至孕中期,在孕早期即可能發(fā)生流產(chǎn)、死胎等情況所致。一般認(rèn)為三體綜合征的發(fā)生是染色體畸變引起的,由于3條染色體載有相同的基因,破壞了遺傳物質(zhì)間的平衡,導(dǎo)致胎兒染色體異常[4]。21-三體綜合征,也稱唐氏綜合征,是人類足月新生兒最常見的染色體病,其發(fā)病率在活產(chǎn)新生兒中為1/(600~800)。唐氏綜合征在不同國家不同患者之間存在不同的臨床表型[5]。唐氏綜合征是一種偶發(fā)性的染色體疾病,即使夫婦雙方染色體正常,也有生育唐氏綜合征患兒的可能性。而且所有年齡段的孕婦都有可能生育唐氏綜合征患兒,但是高齡孕婦生育唐氏綜合征患兒的風(fēng)險(xiǎn)明顯增高。遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)21-三體綜合征的原因是生殖細(xì)胞減數(shù)分裂時21號染色體不分離,90%來源于母親,母親妊娠時的年齡是明確的影響因素之一。隨著女性年齡的增長,卵子會逐漸老化、質(zhì)量下降,加之承受環(huán)境污染、輻射等各種有害物質(zhì)的累計(jì)效應(yīng),卵細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離或斷裂的幾率增高,致使高齡孕婦生育唐氏綜合征的風(fēng)險(xiǎn)也大大增加。另有研究者認(rèn)為,除了年齡因素以外,應(yīng)該還存在著其它因素導(dǎo)致21號染色體不分離,低齡孕婦生育唐氏綜合征患兒的主要原因可能為遺傳易感性,其易感因素為葉酸代謝相關(guān)酶基因突變。當(dāng)母體內(nèi)葉酸代謝相關(guān)基因多態(tài)性導(dǎo)致葉酸代謝異常時,可能導(dǎo)致與代謝相關(guān)的基因突變,并且影響21號染色體的重組和分離關(guān)鍵區(qū)域的甲基化模式,成為發(fā)生21-三體綜合征的高危因素。其次較為常見的異常核型是性染色體數(shù)目異常,有29例,占比為20.28%,其中有19例為高齡孕婦,具體核型包括47,XXX、47,XXY、47,XYY、45,X。另有2例性染色體結(jié)構(gòu)異常,均為高齡孕婦,核型分別為:46,X,del(X)(p21)、46,X,psu idic(X)(q28)。換言之,性染色體異常的總例數(shù)為31例,占比21.68%,其中高齡孕婦有21例。性染色體異常是一種較為常見的染色體疾病,可導(dǎo)致內(nèi)、外生殖器異?;蚧?,女性可表現(xiàn)為原發(fā)性閉經(jīng)、反復(fù)自然流產(chǎn)、不孕等,男性可表現(xiàn)為不育、無精子癥等。高齡孕婦由于卵子老化、質(zhì)量下降,以及環(huán)境不利因素的累加效應(yīng),卵細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生不分離的幾率增高,可產(chǎn)生染色體數(shù)目異常的卵子,這種染色體數(shù)目異常的卵子與正常的精子結(jié)合后,就會形成染色體異常的胎兒[6]。因此高齡孕婦不僅可導(dǎo)致胎兒常染色體異常,而且胎兒性染色體異常的概率也會隨著孕婦年齡的增長而逐漸增加。染色體結(jié)構(gòu)異常方面,較多見的是平衡易位,有10例,占比為7.00%;其次是羅伯遜易位,有6例,占比為4.2%;此外,還分別有倒位1例、額外未知來源的物質(zhì)2例、缺失1例、重復(fù)1例。造成染色體結(jié)構(gòu)畸變的原因是多方面的,通??捎呻婋x輻射、誘變劑等理化因素和病毒等生物因子誘發(fā)產(chǎn)生。染色體結(jié)構(gòu)畸變可分為穩(wěn)定型和非穩(wěn)定型兩大類,穩(wěn)定型的染色體結(jié)構(gòu)畸變能夠穩(wěn)定地通過細(xì)胞有絲分裂而傳給子代細(xì)胞。因此,以夫婦一方染色體異常為產(chǎn)前診斷指征的孕婦,其異常核型檢出率最高,達(dá)38.89%。對于此類孕婦,產(chǎn)前診斷檢查胎兒染色體顯得尤為重要。
產(chǎn)前診斷指征方面,本統(tǒng)計(jì)中行羊膜腔穿刺的最常見指征為高齡孕婦和血清學(xué)篩查高風(fēng)險(xiǎn)或臨界風(fēng)險(xiǎn),分別占穿刺總?cè)藬?shù)的35.33%和57.82%,其他指征包括:產(chǎn)前超聲示胎兒發(fā)育異常、曾有過不良孕產(chǎn)史、夫婦一方染色體異常等,另有一部分孕婦系無產(chǎn)前診斷指征而自愿要求。不同產(chǎn)前診斷指征下的異常核型結(jié)果具體為:高齡孕婦共1 590例,占比35.33%,其中異常核型70例,檢出率為4.40%;血清學(xué)篩查高風(fēng)險(xiǎn)或臨界風(fēng)險(xiǎn)共2 602例,占比57.82%,其中異常核型61例,檢出率為2.34%;產(chǎn)前超聲示胎兒發(fā)育異常共53例,占比1.18%,其中異常核型1例,檢出率為1.89%;曾有過不良孕產(chǎn)史共70例,占比1.56%,其中異常核型3例,檢出率為4.29%;夫婦一方染色體異常共18例,占比0.40%,其中異常核型7例,檢出率為38.89%;無產(chǎn)前診斷指征而自愿要求者共167例,占比3.71%,其中異常核型1例,檢出率為0.60%。值得注意的是,因夫婦一方染色體異常而行羊膜腔穿刺的孕婦共18例,而檢出的胎兒染色體異常有7例,檢出率達(dá)到38.89%,可見,夫婦一方染色體異常的胎兒染色體異常檢出率最高。對于該類人群,必須及時進(jìn)行產(chǎn)前診斷,以明確胎兒染色體是否異常。此外,Yu等[7]研究報(bào)道曾有過不良孕產(chǎn)史夫婦的胎兒染色體異常率高達(dá)7.4%,本統(tǒng)計(jì)中曾有過不良孕產(chǎn)史的胎兒異常檢出率為4.29%,也顯著高于其他多項(xiàng)產(chǎn)前診斷指征。因此,曾有過不良孕產(chǎn)史也是進(jìn)行羊水產(chǎn)前診斷的高危指征之一。另外,前已述及,高齡孕婦可引起胎兒染色體出現(xiàn)包括數(shù)目異?;蚪Y(jié)構(gòu)異常等各種問題,且隨著孕婦年齡的增加,胎兒出現(xiàn)染色體異常的幾率也隨之增大。其發(fā)生機(jī)制可能與卵母細(xì)胞老化,以致在減數(shù)分裂時發(fā)生不分離的概率增加有關(guān),且高齡可作為一個獨(dú)立的產(chǎn)前診斷指征[8]。因此,高齡孕婦是胎兒染色體異常的高危人群,必須引起足夠的重視,做好相應(yīng)的產(chǎn)前診斷工作。而無產(chǎn)前診斷指征而自愿要求者,其胎兒染色體異常檢出率最低,僅0.60%。由此可見,產(chǎn)前診斷指征是非常重要的。對于具有產(chǎn)前診斷指征的孕婦來說,一定要嚴(yán)格遵醫(yī)囑,及時行羊膜腔穿刺檢查以明確胎兒染色體核型,盡可能避免染色體異?;純撼錾?。
綜上所述,妊娠中期羊膜腔穿刺羊水細(xì)胞培養(yǎng)染色體核型分析是目前開展最廣泛、有效、安全的產(chǎn)前診斷技術(shù),凡是具備產(chǎn)前診斷指征的孕婦都應(yīng)該及時進(jìn)行羊水細(xì)胞培養(yǎng)染色體核型分析,這樣才能明確判斷胎兒染色體核型正常與否,從而有效預(yù)防染色體異常胎兒出生,降低新生兒出生缺陷發(fā)生率,進(jìn)而達(dá)到優(yōu)生優(yōu)育,提高人口素質(zhì)的目的。