遗传物质在数量、结构或功能上发生突变作为唯一或主要病因的疾病,称为遗传性疾病,简称遗传病(genetic disease,inherited disease)。这种改变可以发生在生殖细胞或受精卵,也可以发生在体细胞;可以是细胞核内的遗传物质,也可以是细胞质线粒体内的遗传物质。遗传病传递的并非是现成的疾病,而是遗传病的发病基础;遗传因素还会与环境因素一起,在疾病的发生、发展及转归中起关键性作用。
作为一种以遗传因素为主要发病因素的遗传病,在临床上有许多特点。
(一)遗传因素和环境因素
遗传病的本质是由遗传物质改变引起,但其发病在不同程度上需要环境因素的作用。依疾病发生中遗传因素和环境因素所起作用的大小,可以分为以下几种:
1. 遗传因素即可决定发病,例如先天聋哑、血友病A和染色体病等。
2. 基本由遗传因素决定发病可能性,但发病还需要环境中一定的诱因。例如苯丙酮尿症的发病除纯合隐性的基因型(aa)外,还要摄入高苯丙氨酸食物才能诱发。
3. 遗传因素和环境因素共同起作用,其中遗传因素所起作用的大小称为遗传率。例如:哮喘的遗传率约为80%,环境因素只起20%的作用;消化性溃疡的遗传率为30%~40%,环境因素作用可占60%~70%。
(二)垂直传播
遗传病具有亲代向子代垂直传播的特点。但不是所有遗传病的家系中都可观察到这一现象,例如有的患者是首次突变产生的病例;有的患者,特别是染色体异常的患者活不到生育年龄或不育;有些体细胞遗传病,如肿瘤,也无垂直传递的现象。
(三)传染性
遗传病一般不具有传染性,但是人类朊蛋白病(human prion diseases)是一种既遗传又具传染性的疾病。朊蛋白(prion protein,PrP)基因突变将导致其错误折叠或使其他蛋白错误折叠而引起脑组织的海绵状病变和脑功能紊乱,也称为蛋白折叠病;而且错误折叠的PrP还可通过某些传播方式使正常人细胞中的正常蛋白质也发生错误折叠并致病。
(四)家族性
家族性疾病(familial disease)是疾病发生所具有的家族聚集性。遗传病常常表现出家族性,如Huntington舞蹈病常表现为一个家族中有多位患者。但不是所有的遗传病都表现为家族性,常染色体隐性遗传病就常常为散发病例;而有些显性遗传病也可看到由于新生突变而导致的散发病例。同时,家族性疾病也并不都是遗传病。如在某些缺碘地区,甲状腺肿的发病就表现出了家族聚集现象。
(五)先天性
遗传病往往有先天性特点。如白化病(OMIM:203200)患儿刚出生时就表现为“白化”症状,临床上也称这类疾病为先天性疾病(congenital disease)。但有些先天性疾病是获得性的,如妇女妊娠时风疹病毒感染,可致胎儿患有先天性心脏病,但它是不遗传的。同时,也有不少遗传病的致病基因在出生后一段时间甚至多年后才表达,如Huntington舞蹈病(OMIM:143100)患者往往在35岁以后才发病。
(六)特定的数量关系
遗传病患者在亲祖代和子孙中是以一定数量和比例出现的,借此可以了解疾病的遗传特点和发病规律,并预期再发风险等。
人类遗传病的种类繁多。据统计,目前每年新发现的遗传性综合征有100种左右。遗传病一般是按照遗传方式进行分类的,从细胞水平分为生殖细胞遗传病和体细胞遗传病(如肿瘤);从亚细胞水平分为细胞核遗传病和线粒体遗传病,其中细胞核遗传病又可分为基因病和染色体病;基因病又可分为单基因病和多基因病。
(一)细胞核遗传病
1. 基因病 遗传物质的改变仅涉及基因水平的疾病。
(1)单基因病:人类体细胞中的染色体是成对的,其上的基因也是成对的,如果某种遗传病的发病只涉及一对基因,由此导致的疾病称为单基因病(single gene disease)。单基因病呈明显的孟德尔式遗传,目前已发现的单基因病达4000种以上。
(2)多基因病:由多对基因与环境因素共同作用产生的遗传病称为多基因病(polygenic disease)。多基因病范围很广,但不是孟德尔式遗传。一些常见的疾病(如高血压)和畸形(如脊柱裂)即为多基因病。
2. 染色体病 染色体数目或结构的改变所致的疾病称为染色体病(chromosome disease)。人类体细胞中有23对染色体,每条染色体上都有多对基因,因此染色体病往往涉及许多基因,对个体的危害往往大于单基因病和多基因病,常表现为复杂的综合征(syndrome)。
(二)线粒体遗传病
线粒体中所含的DNA称线粒体基因组。这些基因突变所导致的疾病,称线粒体遗传病(mitochondrial genetic disease),如Leber遗传性视神经病等。因为这类疾病通过来自母体的线粒体传递,故呈母系遗传。
(三)体细胞遗传病
体细胞基因突变引起的疾病称为体细胞遗传病(somatic cell genetic disease),包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。