遗传病的诊断与治疗lsy

第17章遗传病的诊断由于遗传病的治疗还没有理想的方法，目前临床遗传的重点是如何诊断遗传病，特别是产前诊断，以达到防止有遗传缺陷的患儿出生。遗传病的诊断是一项复杂的工作，需要多学科的配合。第一节遗传病的临床诊断普遍性原则遗传学的诊断手段产前诊断、症状前诊断、现症患者诊断一、病史采集1.家族史2、婚姻史3.生育史二.体格检查围绕遗传病的特征三.系谱分析1.系谱的系统性、完整性、可靠性单基因，多基因；显性，隐性；常染色体，性染色体。表现度、外显率、隔代遗传、发病风险。2.注意延迟现象3.新发的基因突变4.显性与隐性的相对性四.遗传数据库资源应用第二节细胞遗传学检查一.染色体检查：核型分析

标本：外周血、绒毛、羊水、活检组织。

分带：Q-，G-,R-,C-,[荧光原为杂交(FISH)]

分析：数目(单体、多体)、结构（易位、缺失、倒位‥)二、性染色质检查数目和结构染色体检查指征：①明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者；②多发性流产和不育的夫妇；③已经生有染色体异常患儿的夫妇；④性腺以及外生殖器发育异常者；⑤原发性闭经；⑥35岁以上的高龄孕妇；⑦身材高大，性情粗暴的男性；⑧恶性血液病患者；⑨长期接受X线、电离辐射的人员。染色体检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要针对三方面：1）蛋白、酶活性；2）反应底物、代谢中间产物或终产物的浓度；3）受体的结合能力。例如疑为苯酮尿症患者，可检测血清苯丙氨酸或尿中苯乙酸浓度。第三节生化检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病

酪氨酸酶

毛囊精氨酸琥珀酸尿症

精氨酸代琥珀酸裂解酶

红细胞胱硫醚尿症

胱硫醚酶

肝、白细胞、成纤维细胞组氨酸血症

组氨酸酶

指（趾）甲屑同型脱氨酸尿症

胱硫醚合成酶

肝、白细胞、成纤维细胞酮性高甘氨酸血症

丙酰辅酶A羧化酶

肝、白细胞、成纤维细胞枫糖尿病

支链酮酸脱羧酶

肝、白细胞、成纤维细胞苯丙酮尿症

苯丙氨酸羟化酶

肝酪氨酸血症I

对羧苯丙酮酸羟化酶

肝、肾酪氨酸血症

II

酪氨酸氨基转移酶

肝半乳糖血症

半乳糖磷酸尿苷转移酶

红细胞黑朦性痴呆

氨基己糖酶

白细胞高血病

β葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)腺苷脱氨酶缺乏症

腺苷脱氨酶

红细胞糖原贮积病I型

葡萄糖-6-磷酸酶

肠粘膜糖原贮积病II型

α-1,4-葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞糖原贮积病III型

红细胞脱支酶

红细胞糖原贮积病IV型

支化酶

白细胞、皮肤成纤维细胞糖原贮积病VI型

肝磷酸化酶

白细胞氨酰脯氨酸缺乏症

氨酰脯氨酸酶

白细胞高苯丙氨酸血症

二氢喋啶还原酶

皮肤成纤维细胞瓜氨酸血症

精氨酰琥珀酸合成酶

皮肤成纤维细胞进行性肌营养不良

肌酸磷酸激酶

血清疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病

疾病名称

血清检测物

尿液检测物精氨酸琥珀酸尿症精氨酸代琥珀酸瓜氨酸血症

瓜氨酸

瓜氨酸胱硫醚尿症

胱硫酸胱氨酸尿症

胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸胱氨酸病

胱氨酸

胱氨酸、其它氨基酸同型胱氨酸尿症

甲硫氨酸

同型胱氨酸羟脯氨酸血症

羟脯氨酸

羟脯氨酸高甘氨酸血症

甘氨酸及其它有机酸

甘氨酸高赖氨酸血症

赖氨酸

赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸高脯氨酸血症

脯氨酸

脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸低磷酸血症

磷酸乙醇胺枫糖尿病

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸酮衍生物苯丙酮尿症

苯丙氨酸

苯丙酮酸酪氨酸血症

酪氨酸

酪氨酸、苯丙氨酸衍生物组氨酸血症

组氨酸

组氨酸生物化学检查第四节基因诊断基因表达调控基因的表达鉴定DNA水平：基因表达调控：1、DNA甲基化2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化3、其它DNA甲基化导致基因沉默

——基因之“锁”沉默启动子区转录永固牌AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致密封闭Southern：1975年，英国人southern创建，是研究DNA图谱的基本技术基因的表达鉴定RNA水平：RT-PCR。

PCR：1985年，

KaryMullis发明了PCR表达谱芯片Northernblot

，1977年检测RNA的表达水平

mRNA直接跑胶，转膜，杂交。基因的表达鉴定Protein：Western第0代遗传标记:1、滴血认亲2、血型分析第一代遗传标记：限制性片段长度多态性(restrictionfragmentlengthpolymorphism，缩写RFLP，DNA指纹)：DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小第二代遗传标记：短串联重复序列STR第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：分子诊断的特点针对直接病因诊断特异性强，灵敏度高适应性强，诊断范围广目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性。在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体。可以是任何有核细胞，包括：1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞2、活检标本、石腊包埋的组织块3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）4、羊水细胞、绒毛细胞、

进入母体循环的胎儿细胞(应用PCR，样本可微量化到一个细胞)分子诊断的材料限制性片段长度多态性分析（RFLP）核酸杂交(Southern)

聚合酶链反应(PCR)

DNA测序基因芯片技术其它常用的技术

（1）PCR-RFLP（2）PCR-ASO

（3）PCR-SSCP分子诊断的基本技术Southern印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分析酶切探针Southern流程SouthernblottingBamHIBamHIα2α1α2

10kb14kbprobeSouthern诊断示例：

-地中海贫血Southernblottingαα/αααα/α-αα/--α-/----/--

14kb10kb正常缺1缺2缺3缺4Southern诊断结果分析RFLP原理RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism

限制性片段长度多态性Southern-RFLPMstII识别序列MstII1.2kbCCTGAGG

CCTGTGG

probe1.4kbxRFLP诊断:镰状细胞贫血症0.2kb1.4kb1.2kb

βΑ/βΑβΑ/βSβS/βS

正常

镰状

镰状贫血Southern-RFLP结果分析PCR原理KaryMullispolymerasedNTPs镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子

A

A

A

S

S

SMstⅡ:CCTNAGG

1.2Kb

0.2Kb1.40Kb1.20Kb0.20Kb

A:CCTGAGGAG

S:CCTGTGGAGPCR-RFLPPCR-ASOASO:allele-specificoligonucleotide,等位特异性的寡核酸探针正常人病人正常探针突变探针正常探针：5’－AAGGCTTAGCTTAGCTTTGGACC突变探针：5’－AAGGCTTAGGTTAGCTTTGGACCASO点杂交检测基因突变举例PCR-ASOPCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,单链构象多态性PCR-SSCP示例DNA芯片DNA测序FISHFISH原理X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH应用示例利用FISH技术检测染色体易位利用FISH技术检测21-三体(R)和13(G)染色体FISH应用示例分子诊断的限制因素分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技术的不断进步和诊断成本的不断降低，临床应用越来越广泛。目前限制分子诊断应用的主要因素有：大部分遗传相关性疾病的致病基因还未明确，特别是多基因疾病和具有遗传异质性的疾病；2.成本较高、周期较长；3.遗传学和分子生物学知识还未得到广泛的普及。第18章遗传病的治疗本章主要内容：一般原则，传统方法，基因治疗。遗传病治疗的原则遗传病致病的特殊性导致了其治疗方法的困难，因此大多数遗传病至今没有理想的方法，应以预防为主。目前，遗传病的临床治疗只能暂时控制病症的发展，长远效果不理想。遗传病治疗有常规治疗和基因治疗两种。前者一般只能改善其表型，而后者为遗传病治疗带来了新的希望。治疗的原则：1.针对基因突变进行体细胞基因修饰；2.针对基因表达异常进行调控；3.蛋白质功能改善；4.代谢产物控制；5.临床针对症状的治疗措施。第一节手术治疗手术修复手术去除器官移植修补、矫正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；多囊肾的肾移植；糖尿病的胰岛细胞的移植；地中海贫血的骨髓移植等。第二节药物治疗补其所短去其所余螯合剂促排泄剂代谢抑制剂血浆置换或过滤平衡清除法第三节饮食治疗禁其所忌控制饮食药物控制吸收早发现，早治疗。第四节基因治疗基因治疗(genetherapy)是一种用正常基因导入靶细胞，校正或置换致病基因的治疗方法。第一个成功的基因治疗:1990年美国的一个年仅4岁的小女孩（腺甘脱氨酶缺乏症，先天性免疫功能不全

）接受了基因治疗而且取得了成功。策略1.基因修正（genecorrection）2.基因置换（genereplacement）3.基因增补（geneaugmentation）4.基因干预（geneinterference）基本流程1.目的基因的选择和制备2.靶细胞的选择3.目的基因的转移方法4.外源基因的表达与检测靶细胞的选择坚固、易增殖、易转化、组织特异性基因转染途径物理法：电击法化学法：转染试剂病毒法：途径生殖细胞体细胞直接整合体外整合其它方案RNA修复剪接控制RNA调控1990年美国进行了第一例人类体细胞基因治疗。治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。

2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。

Roth等对6例血友病A患者实施基因治疗：取患者的皮肤成纤维细胞体外培养，通过电穿孔把携带有删除B区域的FⅧ基因质粒转染皮肤成纤维细胞，体外培养后，筛选能产生FⅧ的细胞进行克隆，然后在腹腔镜帮助下注入患者的大网膜。随访12个月，4例患者FⅧ水平较治疗前提高，并且外源性FⅧ使用减少。FⅧ水平提高最高的患者，临床症状的改善持续大约10个月，随访期间无明显副作用，未检测出FⅧ抑制物。

基因治疗的临床应用1.表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。2.病毒载体的安全性，感染，癌变。3.表达效率不高。4.对病毒载体的免疫排斥。5.伦理问题尽管目前转基因技术在基因治疗中成功率很低，长期疗效难以确定，安全性、可靠性及伦理等方面存在问题，但是临床基因治疗的成功范例，仍将激励学者们进一步加强这一领域的基础、临床及相应策略的研究。相信未来伴随基因转移、DNA重组、基因克隆和表达等技术的迅猛发展，基因治疗将成为人类攻克遗传病的一种常规治疗手段。基因治疗存在的问题第19章遗传病的预防第一节、普查地区、民族、个体等发育史生育史系谱第二节遗传筛查新生儿筛查携带者检出第三节遗传咨询婚前咨询和体检生育咨询和体检评估再发风险对策和措施产前诊断适应症◆夫妇之一有染色体畸变，特别是平衡易位携带者，或者夫妇染色体正常，但出生过染色体异常的患儿的夫妇；◆35岁以上的高龄孕妇；◆夫妇之一有开放性神经管畸形，或出生过这种畸形患儿的夫妇；◆夫妇之一有先天性代谢缺陷，或出生过这种患儿的夫妇；◆X连锁遗传病基因携带者孕妇；◆原因不明的习惯性流产的孕妇；◆羊水过多的孕妇；◆夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇；◆具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇。

产前诊断主要从三个方面进行：①遗传物质检查，如染色体检查、基因诊断等；②生化检查，如特殊蛋白质、酶、代谢底物、中间产物和终产物等；③物理诊断，如B超、X线、胎儿镜、电子监护等。获取胎儿组织的常用方法：1.羊膜穿刺法2.绒毛取样法3.脐带穿刺4.胎儿镜检查5.孕妇外周血胎儿细胞富集产前诊断的关键是如何获得胎儿细胞产前诊断方法羊膜穿刺示意图羊膜穿刺绒毛取样示意图绒毛取样本章重点内容掌握染色体检查的适应症了解遗传病临床诊断方法了解分子诊断所用技术的原理了解产前诊断适应症及诊断方法了解基因治疗策略、途径及方法第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁