染色体平衡性结构异常的概念以及对健康的影响

平衡性染色体结构异常是一类不涉及到遗传物质增减的染色体结构异常。常见的平衡性结构异常包括平衡易位、罗伯逊易位、倒位等。携带这些染色体异常的人本身不会有任何表现，然而在生育过程中由于染色体分离中发生问题，会造成不孕、流产甚至多发畸形、智力低下的孩子。因此，这些平衡性染色体异常大多与生育有关，这也是成人染色体检查中发现最多的异常。

什么是染色体平衡性结构异常

染色体可以发生很多不同形式的畸变，对于这些畸变可以从不同角度进行分类。如果从畸变的类型来看，大体上可以将染色体异常分为数目异常和结构异常两类。染色体数目异常是指染色体的总数发生了变化，导致多了一条或者少了一条染色体，常见的如唐氏综合征等属于染色体数目异常。染色体结构异常是指染色体的总数没有发生变化，但是其中的某条或者某几条染色体的内部结构发生了改变，这种改变可以是片段的缺失、重复、易位、倒位等各种不同的形式。我们这里要关注的，就是这后一种染色体畸变：染色体的结构异常。

那么，什么又叫“平衡性”结构异常呢？染色体本身所承载的是遗传物质，本质上染色体结构异常对机体的影响在于是否影响到了遗传物质的剂量。举例来说，我们要获得一个等于10的等式，这个等式可以是“5+5=10”，可以是“4+6=10”，可以是“3+5+2=10”，也可以是“2×5=10”，等等，无论怎么写，等式右边的结果都是10，然而等式左边的形式不一样。如果我们现在将“4+6=10”假定为“标准”的等式，那么其他一些等式就变成“异常”的等式了。在染色体中，有时候会发生一些结构上的变异，然而只要遗传物质的总量没有发生改变，就好像等式里最后的结果“10”没有发生改变，这种染色体结构上的异常就被认为是染色体平衡性结构异常。而在有些情况下，染色体结构的改变影响到了遗传物质的数量，造成了一些片段的单体，或者一些片段的三体，有些物质多了，有些物质少了，这种结构改变就被称为“非平衡性”的染色体结构异常。如果用上面我们所举的例子，要写一个等于10的等式，你可以不写成“4+6”，而写成“5+5”或者“3+7”，但是你不能写成“4+7”，因为这样等式右边就不再是10。

区分染色体结构异常的平衡和非平衡具有重要的意义。大多数染色体病都是由于遗传物质总量改变，也就是非平衡性的染色体结构异常所导致的。平衡性结构异常的携带者通常并不表现出表型上的异常，但是这些异常的染色体会影响携带者的生育，造成不孕、流产及后代出生缺陷的发生。当然，这只是粗略的概括，有些具体情况并不符合这种简单的概括。

染色体平衡性结构异常可以是新发的，也可以是遗传的。如果父母之中有一个人是平衡易位的携带者，那么子女也可能成为平衡易位的携带者，这种染色体结构异常会在代际间传递。由于平衡易位者通常没有临床表现，不因为某些原因进行染色体检查，本人根本 就不会知道这一情况。染色体平衡性结构异常也可以是新发的，这些畸变通常发生在减数分裂的过程中。一般情况下，染色体畸变的发生频率很低，但是如果畸变的生殖细胞“碰巧”形成合子，那么出生后就会携带这种染色体畸变。总体上，这些畸变的发生是随机的，但是有些情况，如特殊的基因组序列、特殊病毒感染、超剂量的辐射或者特别的化学物质等可能导致异常重组发生的概率提高。

事实上，在一般的教科书上，通常不会依照“平衡”和“非平衡”来对染色体结构异常进行分类，但是考虑到可接受性，我认为这样区分对你来讲更容易理解。平衡性结构异常者和非平衡性结构异常在在临床上其实代表了两类截然不同的就诊者：前者通常是经历反复流产，或者不孕，或者生育了异常孩子的父母；而后者通常是因发育严重落后、多发畸形等原因而就诊的儿童。

染色体平衡性结构异常的常见形式

我们在这里来看一下常见染色体平衡性结构异常的形式。常见的染色体平衡性结构异常包括平衡易位、罗伯逊易位、倒位等形式。需要注意的是，结构异常形式不是评判是否是平衡性异常的唯一依据。例如，罗伯逊易位可以发生在正常人中，也可以在唐氏综合征患者中发现；倒位可以是平衡的，也可以因为涉及到断裂点附近的常染色质部分而成为非平衡改变。区分平衡和非平衡的关键还是遗传物质的总量是否发生改变，事实上很多时候确信染色体结构异常依靠的并不是染色体的核型图，而是受检者本人是否有染色体病相关的临床表现。

平衡易位

平衡易位是常见的染色体平衡性结构异常。所谓易位，是指不同染色体上的相应片段位置发生了改变，即一条染色体上的片段断下来以后转移到了另一条染色体上，好像种植植物时所适用的嫁接方法一样。如果在易位的过程中遗传物质没有丢失，只是片段换了一个位置，这种易位就称为平衡易位。

大多数平衡易位都是一种染色体间的相互易位。例如，一条1号染色体和一条5号染色体上的片段同时发生断裂和互相易位，导致1号染色体的片段接到了5号染色体的身子上，而5号染色体的片段接到了1号染色体的身子上。说得更详细一些， 1号染色体在长臂3区2带的地方发生了断裂，5号染色体在长臂3区1带的地方发生了断裂，这两个断下来的片段交换位置，分别接到对方的断裂点上，这样形成的平衡易位核型就可以写成：t(1;5)(q32;q31)。一看到这样的核型，懂得染色体的人就会知道，这表示1号染色体和5号染色体发生了平衡易位。

罗伯逊易位

罗伯逊易位是一种特殊类型的染色体易位。在染色体中有一类被称为“端着丝粒染色体”，这些染色体在外观上有一个特征：它们的短臂很短，由不含有编码序列的随体和随体柄构成。在人类染色体中，13、14、15、21、22这几条染色体都属于端着丝粒染色体。如果两条端着丝粒染色体都在长短臂之间发生断裂，它们的短臂和短臂相互结合，长臂和长臂相互结合，这种易位就被称为罗伯逊易位。

罗伯逊易位的特殊之处在于，由两条端着丝粒染色体短臂组成的小染色体不含有编码序列，在后续的细胞分裂过程中会丢失，但是对于个体表型却没有影响。这样，这些罗伯逊易位的携带者在易位以后缺少了一条染色体，它们的细胞内染色体总数只有45条，可是并不影响到个人的身体健康，也看不出任何异常表型，与我们上面所说到的平衡易位一样，这种罗伯逊易位在遗传物质层面也是“平衡”的。

与平衡易位不同，罗伯逊易位并不仅仅指那些“平衡”的易位携带者，罗伯逊易位也可以导致唐氏综合征等异常情况的发生。在这些情况下，虽然患者携带了一条罗伯逊易位染色体，但是体内的染色体总数却不是45条，与易位染色体相关的遗传物质数量发生了改变。

倒位

染色体倒位，顾名思义，是指染色体中的某个片段“颠倒”了。染色体片段的颠倒首先源于片段的断裂。当一条染色体上的某个片段发生断裂以后并没有丢失，也没有发生易位，而是转了个方向又重新接上，这种情况称为染色体倒位。由于染色体倒位只是涉及到片段的断裂重接，本身的遗传物质没有丢失，因此染色体倒位通常也属于平衡性的结构异常。

根据倒位区域的不同，染色体倒位可以被分成臂间倒位和臂内倒位两种。臂间倒位是指染色体的片段在着丝粒两端断裂后重接，而臂内倒位是指染色体片段在着丝粒一端断裂后重接。臂间倒位和臂内倒位对生殖细胞的影响有所不同。

染色体平衡性结构异常对健康的影响

之所以不按照经典的方法从染色体结构异常的形式进行分类，而是将染色体平衡性结构异常单独列出，就是为了强调染色体平衡性结构异常对健康总体而言是没有影响的。无论何种形式的结构异常——易位，倒位，甚至其他一些少见类型——只要不改变遗传物质的总量，只要是“平衡”的，应该说就不会对个人的健康产生影响。一些人怀疑自己的染色体有问题，将来患上癌症的概率会增高，或者把自己的某些疾病和自己的染色体异常扯上关系，这些都是没有必要的担心和毫无依据的推测。

染色体平衡性结构异常对个人的影响主要表现在生育方面。形成生殖细胞的过程被称为减数分裂，这是一个非常复杂的过程，涉及到染色体的一些相当精细的结构排列、组合和分离。这些结构异常的染色体会影响分裂过程中的一些关键步骤，从而导致异常生殖细胞的形成。举个例子，一个班级46个小朋友一起玩游戏，23个小朋友穿红色的衣服，23个小朋友穿蓝色的衣服，老师要穿红色衣服的小朋友和穿蓝色衣服的小朋友组成一对，小朋友很快就会一对一对地组织起来。现在，有一个原本应该穿蓝色衣服的小朋友穿了绿色的衣服，结果这个穿绿色衣服的小朋友和一个穿红色衣服的小朋友都没有办法依照“一红一蓝”的规律组织起来，最后只形成了22对正确的小朋友，而多出了两个小朋友。

在我们细胞的分裂过程中发生的情况也与此类似。原本应完美成对的染色体因为结构异常者的加入而产生了配对上的问题。细胞通过自己的一些挽救手段来试图解决这个问题，最后就导致了形成的生殖细胞可能正常也可能不正常。正常的细胞如果形成合子，就会生下正常的孩子；异常的细胞如果形成受精卵，就可能导致流产和出生缺陷。有时候，因为异常的细胞过多，或者异常染色体影响生殖细胞的生成，也会导致不孕的发生。因此，不孕、流产和出生缺陷都是携带平衡性结构异常染色体的人可能会碰到的问题。

染色体结构异常目前尚无法获得根本的治疗，即没有什么办法可以让那些异常的染色体变回正常的样子。所幸，这些异常的染色体在你不考虑生育的时候是无害的，所以终归不能算是一件太糟糕的事情。那么，对于寻求生育的人该怎么办呢？首先，携带平衡性结构异常染色体的人不是不能生育，而是生育时会面临更多流产和出生缺陷发生的风险（只有在同源染色体发生罗伯逊易位等特殊情况下才完全不可能生育健康后代）。在大多数时候，染色体异常的胚胎会在孕早期发生自然流产或者胎停，所以孕妇应该在孕早期积极地进行B超等胎儿检查，以及早发现发育不良的胚胎并及时处理，以减少对身体的损害。其次，胎儿细胞染色体检查是在孕期诊断染色体病的可靠手段，绒毛和羊水细胞染色体检测都是在怀孕期间可以选择的诊断方法，这将从根本上避免染色体异常患儿的出生。

应该认识到，在自然怀孕没有阻碍的染色体平衡性结构异常人群中，绝大多数都能够生育正常的后代，因此不必为此而太过焦虑。而对于确实无法自然怀孕的夫妇，采用植入前诊断技术的辅助生育手段也是一个值得考虑的方法。虽然该技术在中国尚处于摸索阶段，但是随着技术的进步，相信将会有更多人因此而实现生育后代的愿望。

最后还有一个值得讨论的问题，也是一些人面临的实际问题：如果胎儿染色体和我一样也是平衡易位（或者其他类型的平衡性结构异常）怎么办？这个问题并不难回答：遗传性的平衡性结构异常并不具有病理意义。设身处地地想：你本人是平衡易位，你现在很正常，过着不错的日子，如果你的父母因为你是平衡易位而选择不把你生下来，是否会觉得有些残忍？也有人会问，可是她以后生孩子不是也面临象我一样多次流产的风险？可是，她也可能很顺利就生下正常的孩子啊。至少，我们有办法避免异常孩子的出生。再退一步说，20年后的世界，以今天的眼光来理解，是否太超前了一些呢？

各类染色体平衡性结构异常导致的生育问题基本是类似的，原因则有所不同。对于平衡易位、罗伯逊易位和倒位等情况对生育影响的差异，我们在相应的章节内会有所描述。

致病的染色体“平衡性”结构异常

染色体平衡性结构异常对于个体的健康通常是无害的，可是临床上会出现一些患者，他们携带有平衡易位等平衡性结构异常染色体，他们同时又表现出一些类似染色体病的临床症状，这种情况的发生往往有以下两种可能。

第一种可能是临床表现与染色体的异常无关。临床疾病的诊断必须全面评价患者的临床病情、体格检查及各种辅助检查结果，单纯依靠染色体的异常结果即予以诊断不是正确的方法。尤其是一些家族性染色体平衡性结构异常，在这种情况下除非有确切的理由和分子遗传学依据，不能将临床疾病归因于这些染色体的异常。在我自己的临床实践中，也曾经碰到过类似的事情。当时有一名平衡易位的孩子，发育明显落后，起初怀疑是否存在微缺失等情况。可是她的父亲也是同样的平衡易位，由于这个孩子的临床症状上有些类似瑞特综合征，所以对她进行了MECP2的基因测序，结果证实是一个瑞特综合征，她的染色体异常和疾病完全没有关系。

第二种可能是疾病确系染色体异常所致。为什么“平衡性”的异常会对导致疾病发生？个中原因很复杂，概括起来常见的有三种情况。其一是染色体的改变并不是“平衡”的。限于染色体核型分析技术本身分辨率的限制，通过染色体所判断的平衡或不平衡带有一定的主观性。在片段断裂的过程中，有时会造成断裂点附近微结构的改变，造成微缺失或微重复，从而引起临床表现。其二是由于关键序列被破坏。如果断裂点正好位于某个基因内部，断裂以后将影响到基因的功能，从而引起相关疾病。对于倒位染色体来说，有时候由于序列正反顺序的改变，也可能引起临床表型。其三是一种被称为单亲二体的现象。人的同源染色体一条来自母亲一条来自父亲，两个等位基因通常是相同的。可是，在一些特殊的地方，基因能够“识别”自己来自父亲还是来自母亲，两个基因必须要一个来自父亲一个来自母亲才能发挥正常功能。在有些情况下，虽然遗传物质本身的总量没有改变，但是在某个位点上都是来自父亲的基因或者都是来自母亲的基因，这也会导致一些遗传病的发生。

在染色体核型分析上看起来是平衡性结构异常的染色体事实上具有病理作用的情况相对还是很少见的，在临床上确信这些结构异常对健康无害的依据通常基于两点：是否为家族性遗传的结构异常，本人是否表现出异常的临床症状。对于大多数成人来说，判断并不困难；然而对于幼儿，要百分之百肯定这些“平衡性”结构异常“一定”不会造成异常，确实不是一件容易的事情。