人染色体
第十二章
12号染色体长133.852Mb,编码1071个基因(信息参考:Ensembl GRCh37,release 109 - Feb 2023 © EMBL-EBI), 基因密度比值约为8.0,属基因密度较高的染色体之一;12号染色体与11号染色体形态大小相似,在二者长臂近着丝粒处的阴性带,11号明显宽于12号(见图12-1箭头)。
两度获得诺贝尔奖的Pauling于1949年提出了“分子病”的概念,分子病是指基因突变使蛋白质的分子结构或合成的量异常直接引起机体功能障碍的一类疾病。第十一章里提及的血红蛋白病,是一种分子病。有一种常见的影响智力的分子病,称为苯丙酮尿症(PKU,OMIM261600),1934年,医生在2名同胞兄弟的尿液中发现大量苯丙酮酸,该病因此得名。患儿刚出生时,并无明显异常,3~6月后开始出现症状:肤色、毛发虹膜色浅,中度到重度智力低下。母亲早期可发现患儿身体有鼠尿味,其原因是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏(酶在肝脏中合成),苯丙氨酸不能分解为酪氨酸,只能从代谢旁路生成苯丙酮酸,从汗液和尿中排出,造成患儿身体散发出鼠尿味。
编码苯丙氨酸羟化酶(PAH)的基因位于12q23.2, PAH缺乏导致的苯丙酮尿症属经典的苯丙酮尿症, 绝大部分患者属于这一类型。PAH 基因长128Kb,由13个外显子构成,由于该基因突变位点众多,不适于产前基因诊断,新生儿筛查是全球普遍采用的方法,除非是已确诊的患儿家庭,再次生育可取绒毛或羊水依据已确诊的致病基因进行诊断, 可排除再次生育同样致病基因患儿。通过新生儿筛查,发现患儿后采取低苯丙氨酸喂养,可达到治疗的目的,该病是最早可治愈的遗传病的典范。
少数苯丙酮尿症患者,PAH正常,但苯丙氨酸羟化酶代谢过程中的辅助因子四氢生物蝶呤(BH4)的生物合成或循环障碍,也会导致苯丙酮尿症发生,这类非经典的苯丙酮尿症患儿用低苯丙氨酸饮食达不到治疗效果,需服用四氢生物蝶呤才能得到治疗效果。
正常人血苯丙氨酸浓度为1~2 mg/dl;PKU患者血苯丙氨酸浓度为20~50mg/dl,通常高于20mg/dl。饮食治疗的目的是使血中苯丙氨酸保持在2~10 mg/dl。
目前临床上常在婴儿出生后立即进行PKU的筛查,一经肯定,立即给患儿停乳,喂给低苯丙氨酸水解蛋白,禁荤食、乳类、豆类和豆制品,可以达到临床痊愈。
生育年龄的PKU妇女在怀孕前及整个妊娠期严格坚持低苯丙氨酸饮食(血苯丙氨酸浓度维持在2mg/dl-6mg/dl 之间),因为苯丙氨酸可以通过胎盘,可能引起患PKU的孕妇流产,后代可出现智力低下和先天性心脏病等。
待续