1例Y/14号染色体不平衡易位的45,X男性的遗传学特征并文献复习
2020-09-25翟秀璋周元圆史秋雯廖维芳石明芳林发全
翟秀璋 周元圆 史秋雯 廖维芳 石明芳 林发全
(1 广西医科大学第一附属医院检验科,南宁市 530021,电子邮箱:798556112@qq.com;广西医科大学第三附属医院暨南宁市第二人民医院2 检验科,3 生殖中心,南宁市 530031)
45,X男性也称为X-O男性或XO,是一种罕见的疾病[1],它通常是由于Y染色体与常染色体易位引起[2]。在一般人群中,Y/常染色体易位的发生率很低,大约为1/2 000[3]。Y/常染色体发生易位导致两者中的一种染色体丢失,患者的临床表型可能取决于Y染色体丢失的部位,以及丢失常染色体的来源和数量[4]。本文报告了1例核型为45,X,add(14)(p13)伴有身材矮小、无精子症的男性病例,通过分析PCR及荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)等检测结果,并结合文献探讨其表型与核型的关系。
1 临床资料
1.1 病史及体格检查 患者,42岁,社会性别为男性,因婚后15年未育于2019年3月在广西医科大学第三附属医院生殖中心就诊。家系调查:患者父母均非近亲结婚,否认家族遗传史;有两个哥哥和1个姐姐均已婚且育有健康孩子。入院体格检查:身高159 cm,体重65 kg,男性表型正常,双侧睾丸小,质软,短阴茎。
1.2 辅助检查结果
1.2.1 精液常规分析:参照第5版《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》[5]进行精液常规分析,重复3次直接、离心镜检,结果均提示为无精子。
1.2.2 性激素检测: 使用Beckman Coulter Access化学发光免疫分析系统检测血清促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)、黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、催乳素、睾酮水平。 结果显示: FSH为14.9 mlU/mL(正常参考范围:0.95~11.95 mlU/mL),LH 为3.12 mlU/mL(正常参考范围:0.57~12.07 mlU/mL),催乳素为6.8 ng/mL(正常参考范围:3.46~19.40 ng/mL),睾酮250.54 ng/dL(正常参考范围:142.39~923.14 ng/dL)。
1.2.3 Y染色体微缺失检测:抽取患者乙二胺回乙酸抗凝血标本2 mL,按Y染色体微缺失基因检测试剂盒[亚能生物技术(深圳)有限公司,批号:Y20190902]说明书进行检测。共检测15个序列标签(sequence-tagged site,STS),包括6个基础STS[AZFa区(SY84、SY86),AZFb区(SY134、SY127),AZFc区(SY254、SY255)]、8个扩展STS[AZFa区(SY82、SY88、SY1064、SY1065),AZFb区(SY105、SY121),AZFb、c区(SY153、SY1192)]和1个异染色体标签SY160,以SRY、ZFX/Y基因为实验内控,正常男性、女性DNA分别为阳性对照、阴性对照,蒸馏水为空白对照进行扩增,扩增产物在琼脂糖凝胶电泳上检测,凝胶成像系统上观察结果并拍照。 结果显示:SRY基因存在, AZFa区未缺失、AZFbc区联合缺失,染色体异质化。见图1。
图1 琼脂糖凝胶电泳紫外光下电泳图
1.2.4 染色体核型分析:按细胞培养常规方法行外周血淋巴细胞培养、收获、制片及G显带,使用蔡司(德国)染色体核型分析系统进行染色体计数、核型分析,按人类细胞遗传学命名国际体制ISCN2016[6]做出诊断报告。结果显示为45,X,add(14)(p13),见图2。
图2 G显带核型分析结果
1.2.5 FISH分析:应用两组探针组合分别与中期染色体进行杂交,第1组包括CEP X(绿色信号)、CEP Y(红色信号)、CEP 18(白色),第2组包括CEN1422(绿色信号)、SRY基因(红色信号)、Yq12(白色)。按Abbot-Vysis公司FISH检测试剂说明书进行,荧光显微镜下观察30个细胞中期分裂相,在Cyto Vision工作中进行分析。杂交结果证实14号染色体短臂增加的片段来源于含有SRY基因的Y染色体短臂,Yp与14p融合形成一条14号衍生染色体,Y染色体长臂丢失。结合G显带核型分析和PCR结果,患者的核型为45,X,psu dic(14;Y)(p11;q11).ish psu dic(14;Y)(CEN1422+,Yq12-,CEP Y+,SRY+),见图3。
图3 FISH检测结果
2 讨 论
在不育夫妇中,40%~50%与男性因素有关,而7%不育男性和10%~15%无精子症男性的病因与染色体异常有关[7]。有研究报告,不育男性的染色体异常核型发生率比一般人群高8~10倍[8],主要涉及X和Y染色体[9]。Klinefelter综合征染色体核型是无精子症男性性染色体异常最常见的核型,约占83.3%[10];而男性45,X核型较罕见,目前国内外报道的病例不足40例。研究显示,45,X实质上是Y染色体与常染色体发生的不平衡易位,且易位在常染色体上的额外物质全来自Y染色体[11]。本文患者14号染色体短臂增加的片段实质来自Y染色体,且14p与Yp融合形成一条含假双着丝粒染色体的14号衍生染色体,Y染色体长臂丢失,从而导致患者无精子及身材矮小。
1980年,Turleau等[11]首次报告了1例45,X无精子症男性存在Y/14号染色体发生不平衡易位的病例,除本文患者外,截至目前仅有6例病例报告[11-16],见表1。这6例患者均含有SRY基因,除de la Chapelle等[12]报告的1例男孩患有尿道下裂和轻微精神运动发育迟缓外,其余均为因不育而就诊的成年男性;FISH分析证实这6例G显带核型分析为45,X的患者实质上是Y/14发生不平衡易位,导致患者Y染色体长臂大部分缺失,患者出现特殊的临床症状,成年男性往往表现为无精子症。
表1 6例Y/14号染色体不平衡易位的45,X男性情况
人类SRY基因是一个单外显子,无内含子,位于Y 染色体短臂,编码睾丸决定因子,是决定男性性别的最主要调控因子[17]。SRY基因在支持细胞前体分化和表达中起关键作用:当SRY基因存在时,双能性腺进入睾丸,发展为男性;没有SRY基因存在,则进入卵巢,发展为女性[18]。本文通过PCR及FISH证实该患者SRY基因的完整性,说明该患者具有男性特征的合理性。AZF基因缺失是引起男性生精障碍导致不育的常见危险因素[19]。1976年,Tiepolo等[20]首次提出AZF基因,并发现其定位于Yq11;1996年,Vogt等[21]将AZF基因分为AZFa、AZFb、AZFc 3个区域;1999年,Kent-First等[22]还发现AZFb和AZFc之间存在AZFd区域,任何1个或多个区域的联合缺失都会影响精子生成,造成少、弱精子症甚至无精子症,影响生育,而生育问题的严重程度则取决于AZF基因缺失的类型及位置[23]。研究表明,在非阻塞性无精子症和严重少精子症中,AZFc最容易缺失,AZFb次之,而AZFa缺失较罕见[24]。有研究显示,AZFa或AZFbc联合缺失的男性,临床表现为无精子症或严重少精子症,行睾丸穿刺术获取精子的概率几乎为零,且不建议进行此手术;而AZFc缺失者的临床表型和睾丸组织学表型多样化,表现为少精和无精子症等,可以行睾丸穿刺术取精,但该类患者在行辅助生殖时应进行遗传学评估[25]。本文中患者AZFbc联合缺失,染色体异质化,因此表现为无精子症,不能正常生育。
本文患者临床表现身材矮小,可能与位于人类Y染色体长臂近端着丝粒区一个称为生长控制基因(GCY基因)的缺失有关,该基因影响男性的身高[26]。另有学者报告,位于Y染色体短臂的PAR1中矮小同源盒基因(short stature homeobox-containing gene,SHOX)的缺失是特纳综合征矮小的致病基因[27]。Fukami等[28]研究发现,基因的突变、缺失以及拷贝数变异是导致SHOX单倍计量不足的遗传因素,SHOX单倍计量不足影响骨骼生长,从而影响生长发育。因条件有限,本文未能对患者进行SHOX检测,不能确定其是否缺失。
综上所述,SRY基因是决定45,X男性患者性别最主要的基因,Y/常染色体不平衡易位可能导致患者不育和身材矮小,这或可为该类患者的临床诊断及辅助生殖治疗提供帮助。