单基因遗传病
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医学遗传学单基因病
医学遗传学单基因病
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延迟显性
带有致病基因杂合子(Aa)个体在出生时未表现 出疾病状态，待到出生后一定年纪阶段才发病。
Ⅰ
45
100
1
2
80
Ⅱ 1
Ⅲ 1
32 23 21 2
40 4
42 3
60
40
5
20
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Huntington舞蹈症系谱(MIM 143100)
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近亲结婚
假如一个AR病携带者频率为0.01 假如一个AR病携带者频率为0.001
随机婚配 近亲婚配（三级亲属）
医学遗传学单基因病
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近亲结婚
亲缘系数(coefficient of relationship)：指两个 有共同祖先个体在某一基因座上含有 相同等位基因概率。
结论：❖ 近亲婚配比随机婚配所生后代患AR 风险高。
共显性遗传
是指不一样等位基因之间没有显性和隐性 关系，在杂合子中这些等位基因所决定性状 都能充分完全表现出来。
ABO血型系统 (MIM 110300) MN血型系统 (MIM 111300)
医学遗传学单基因病
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常染色体显性遗传病类型
❖ 完全显性遗传(complete dominance) ❖ 不完全显性遗传(incomplete dominance) ❖ 不规则显性遗传(irregular dominance) ❖ 共显性遗传(codominance) ❖ 延迟显性遗传(delayed dominance)
医学遗传学单基因病
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近亲结婚
Ⅰ
1
2
Ⅱa
单基因遗传病的基因诊断及其应用研究
三、单基因遗传病基因诊断的未 来发展方向
随着科技的不断进步，单基因遗传病基因诊断将迎来更多的发展机遇。未来， 基因诊断技术将更加灵敏、快速和低成本，使得更多人能够享受到基因诊断带 来的福利。同时，随着大数据和人工智能等技术的融合应用，基因诊断将在疾 病预测、个体化治疗等方面发挥更大的作用。
然而，单基因遗传病基因诊断也面临着一些挑战，如技术人才短缺、伦理道德 问题等。因此，未来需要加强技术培训和伦理规范，确保基因诊断技术的合理 应用和发展。
目前，单基因遗传病的基因诊断主要涉及以下几个方面：
1、基因序列分析：通过直接测序或间接检测技术，如变性梯度凝胶电泳 （DGGE）、异源双链测序（HDSS）等，检测导致遗传性疾病的基因序列变异。
2、基因表达谱分析：利用RNA测序等技术在转录水平检测基因的表达变化，揭 示疾病发生过程中基因表达的调控机制。
一、单基因遗传病的基因诊断
基因诊断是通过检测个体基因序列的变异，对单基因遗传病进行确诊和分型。 其基本原理是采用分子生物学技术，包括基因测序、基因克隆、DNA甲基化等， 针对特定基因进行检测。这些技术可对基因序列的突变、表达水平、基因组印 记等方面的变化进行分析，以揭示疾病的发生机制和遗传规律。
1、基因检测技术概述
基因检测是通过直接或间接地检测基因组DNA序列，发现基因变异和异常表达， 从而确定个体是否具有某种遗传性疾病的易感性的方法。目前，用于罕见遗传 病诊断的基因检测技术主要包括：聚合酶链反应（PCR）、变性梯度凝胶电泳 （DGGE）、单基因测序（Sanger测序）和下一代测序（NGS）等。
四、结论
单基因遗传病的基因诊断为疾病的预防、诊断和治疗提供了重要的理论基础和 技术支持，具有重大的研究意义。未来，随着科技的不断进步和应用领域的拓 展，单基因遗传病基因诊断将发挥更加重要的作用。因此，建议加强技术研发 和推广应用，同时重视技术人才培训和伦理规范建设，以确保单基因遗传病基 因诊断技术的可持续发展和应用。
单基因遗传病
单基因遗传病摘要遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。
由于遗传物质的改变，包括染色体畸变以及在染色体水平上看不见的基因突变而导致的疾病，统称为遗传病。
遗传病可分为单基因病和多基因病。
其中，单基因病是遗传病中最主要的一个类型。
单基因遗传病是指一对同源染色体上单个基因或一对等位基因发生突变所引起的遗传病，又称孟德尔式遗传病。
目前已知的很多疾病都属于单基因病。
如：血友病、色盲、多指、并指、苯丙酮尿症、抗维生素D性佝偻病、假性肥大型肌营养不良等【1】。
关键字：遗传病单基因遗传病诊断预防与治疗1.单基因遗传病的种类及特点【2】根据决定某一性状或疾病的基因在常染色体上还是在性染色体上；是受显性基因决定，还是隐性基因决定【3】。
可将人类单基因遗传病分为五类：1.1常染色体显性遗传病及其常见病症致病基因显性并且位于常染色体上，等位基因之一突变，杂合状态下即可发病。
致病基因可以是生殖细胞发生突变而新产生，也可以是由双亲任何一方遗传而来的。
此种患者的子女发病的概率相同，均为1∕2。
此种患者的异常性状表达程度可不尽相同。
常见常染色体显性遗传病：多指（趾）、并指（趾）、珠蛋白生成障碍性贫血、多发性家族性结肠息肉、多囊肾、先天性软骨发育不全、多发性成骨发育不全、视网膜母细胞瘤。
1．2 常染色体隐性遗传病致病基因为隐性并且位于常染色体上，基因性状是隐性的，即只有纯合子时才显示病状。
此种遗传病父母双方均为致病基因携带者，故多见于近亲婚配者的子女。
1.3 X连锁性遗传病X连锁显性遗传病病种较少，有抗维生素D性佝偻病等。
这类病女性发病率高，这是由于女性有两条X染色体，获得这一显性致病基因的概率高之故，但病情较男性轻。
男性患者病情重，他们全部女儿都将患病。
常见X伴性显性遗传病：抗维生素D佝偻病、家族性遗传性肾炎。
1.4 X 连锁隐性遗传病致病基因在X染色体上，性状是隐性的，女性只是携带者，这类女性携带者与正常男性婚配，子代中的男性有1/2是概率患病，女性不发病，但有1/2的概率是携带者。
单基因遗传病和多基因遗传病
四、X连锁显性遗传病(XD)
显性致病基因（B）位于X染色体。
正常： 患者：
XbXb XbY XBXb XBXB XBY
XD例:抗维生素D佝偻病(Rickets)
症状：患儿于1岁左右发病，出现“O”形腿； 进行性骨骼发育畸形、多发性骨折、骨痛。
病理：患儿肾小管、肠道对磷、钙吸收不良而影响骨质 钙化，形成佝偻病。
3、子代发病风险：
亲代(Aa)(患者)
亲 代
Aa
a Aa aa
正 a Aa aa 常
(aa)( )
子代表型 正常(aa) 患者(Aa)
概率
1/2
1/2
百分比 50% 50%
其它常见AD遗传病
疾病中文名称 疾病英文名称
短指（趾）症
Brachydactyly
家族性高胆固醇血症 Family hypercholesterolemia
cc
BB bb
CC
1 基本概念
表型和基因型：可观察到的性状称为表型， 控制这个性状的基因（如Aa）称为基因型。
等位基因：同源染色体中相同位置上（基因 座位）的两个基因。
显性基因：能在杂合体（Aa）
中表现出性状的基因A。
A
隐性基因：在杂合体（Aa） B
中不表现出性状的基因a。
a等
b
位 基
因
亨廷顿氏舞蹈病
病因：
定位于式多达100多种，其中大部分为错 义突变，也包括移码突变、缺失突变等。
2、系谱特点
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
• 系谱无连续传递，常散发 散发
• 疾病的发生与性别无关 平均
• 患者双亲是携带者
第十六章单基因遗传病ppt课件
(二)外显率和表现度
1、外显率(penetrance) 是指一群具有某种致病基因的人中， 出现相应病理表现型的人数百分率。
例如:单纯性尺侧多指(趾)畸形(AD)，共调 查了115个家庭，子代中均有此种多指(趾) 畸形，理论上115家中亲代应有115个患者， 但实际上这115个家庭中，91对的婚配类型 为受累者x正常；24对为正常x正常，他(她) 们是不外显者，占20.87%。其外显率为 91/115=0.79或79%。
（3）XhX x XhY 女性(携) 男性患者
正常亲代(携带者) XhX
子代基因: XhX
患者亲代 XhY
Xh
XhY
XhXhY
Xh X XhXh XhX
XXhYY XY
表现型:女性(携) 男性患者 女性患者 正常男性
概率: 1/4
1/4
1/4
1/4
概率比: 1 : 1 : 1 : 1
每胎出生患者的机会是1/2,男、女机会均等。
返回
1、典型婚配类型
患者亲代
（1）Dd x dd
Dd
患者 正常
Dd
正常亲代 dd
d
Dd
dd
d Dd dd
子代基因型：Dd dd
表现型：患者 正常
概率： 1/2 1/2
概率比： 1 ： 1
返回
概率与概率比之间的关系：
可以相互转换，分母相同时，分 子之比即为概率比；分母不相同 时，则通分后的分子之比则为概 率比
139
2
0
2023
suspected
mendelian basis
Total
18443 1112
59
63
19677
单基因遗传病PPT课件
第五章 单基因病
第一节 常染色体显性遗传病的遗传
故婚配类型最常见为杂合子患者和正常人婚配 子女发病风险为：
患者亲代
正
a
常 亲
aa
代
a
子代表现型 概率
概率比
Aa
A
a
Aa
aa
患者
正常
Aa
aa
患者
正常
患者
正常
1/2
1/2
1
:
1
第二节 常染色体显性遗传病
三、常染色体完全显性遗传的遗传特征★★★
⑴由于致病基因位于常染色体上，所以致病基因的遗传 与性别无关，即男女患病的机会均等。 ⑵患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子， 患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者。
⑶系谱中，可见本病的连续传递，即通常连续几代都可 以看到患者。
⑷双亲无病时，子女一般不会患病（除非发生新的基因 突变）。
第六章 第单五基章 因单遗基因传病病
第二节 常染色体隐性遗传病的遗传
➢ 常染色体隐性（autosomal recessive inheritance，AR）遗传病是指常染色体上隐性致 病基因控制的疾病。
第四节 X连锁隐性遗传病的遗传
X连锁隐性（X-linked recessive，XR）遗传病
➢ 致病基因位于X染色体上，且为隐性基因 ➢ 男性患者远多于女性
第四节 X连锁隐性遗传病的遗传
一、X连锁隐性遗传病举例
➢ Duchenne型肌营养不良症
（ Duchenne muscular dystrophy,DMD,OMIM:310200）
初期：面部不自主动作 认知能力下降ຫໍສະໝຸດ 后期：舞蹈样不自主运动 痴呆
第一节 常染色体显性遗传病的遗传
故婚配类型最常见为杂合子患者和正常人婚配 子女发病风险为：
患者亲代
正
a
常 亲
aa
代
a
子代表现型 概率
概率比
Aa
A
a
Aa
aa
患者
正常
Aa
aa
患者
正常
患者
正常
1/2
1/2
1
:
1
第二节 常染色体显性遗传病
三、常染色体完全显性遗传的遗传特征★★★
⑴由于致病基因位于常染色体上，所以致病基因的遗传 与性别无关，即男女患病的机会均等。 ⑵患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子， 患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者。
⑶系谱中，可见本病的连续传递，即通常连续几代都可 以看到患者。
⑷双亲无病时，子女一般不会患病（除非发生新的基因 突变）。
第六章 第单五基章 因单遗基因传病病
第二节 常染色体隐性遗传病的遗传
➢ 常染色体隐性（autosomal recessive inheritance，AR）遗传病是指常染色体上隐性致 病基因控制的疾病。
第四节 X连锁隐性遗传病的遗传
X连锁隐性（X-linked recessive，XR）遗传病
➢ 致病基因位于X染色体上，且为隐性基因 ➢ 男性患者远多于女性
第四节 X连锁隐性遗传病的遗传
一、X连锁隐性遗传病举例
➢ Duchenne型肌营养不良症
（ Duchenne muscular dystrophy,DMD,OMIM:310200）
初期：面部不自主动作 认知能力下降ຫໍສະໝຸດ 后期：舞蹈样不自主运动 痴呆
单基因遗传病预防和措施
遗传咨询和测试
遗传咨询：咨询专业医生或遗传学家， 了解携带遗传突变的风险和可能的后果 。 遗传测试：通过基因检测，确定是否携 带有潜在致病突变。
婚前筛查
婚前筛查
婚前遗传咨询和测试可以帮助夫妻了解 自己的遗传风险，并决定是否要进行生 育。 一些国家推行强制性婚前遗传咨询和测 试，以减少单基因遗传病的发病率。
生育选择
生育选择
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过人工受精技术，如体外受精和胚胎 基因筛查，可以避免将患病基因传递给 后代。
生育前遗传诊断可以帮助夫妻进行决策 ，例如选择人工流产或选择正常基因的 胚胎植入。
基因治疗和基因编辑
基因治疗和基因编辑
基因治疗：通过植入正常基因来修复受 影响的细胞或组织，以治疗单基因遗传 病。 基因编辑：利用CRISPR-Cas9等技术， 直接修复或改变受影响的基因序列，以 治疗或预防单基因遗传病。
结论
结论
通过遗传咨询、婚前筛查、生育选择、 基因治疗和社会支持等措施，我们可以 预防和管理单基因遗传病。
积极的医学研究和创新将为单基因遗传 病的预防和治疗带来希望。
谢谢您的观赏 聆听
单基因遗传病预防和措 施
目录 引言 遗传咨询和测试 婚前筛查 生育选择 基因治疗和基因编辑 公众教育和社会支持 医学研究和创新 结论
引言
引言
单基因遗传病是由单个基因突变引起的 遗传疾病，其发病风险会在家族中传递 。 了解预防和措施可以帮助我们更好地管 理遗传风险和保护我们的健康。
遗传咨询和测试
公众教育和社会支持
公众教育和社会支持
提高公众对遗传病的认识和了解，并促 进遗传健康教育的普及。 提供心理和社会支持给患者及其家庭， 帮助他们应对单基因遗传病带来的生活 挑战。
单基因遗传病简介及基因检测
B
A基因和B基因位于同源染色体上相同基因 座位的一对基因，互为等位基因，控制同
一性状，位于一对染色体的同一位置。
是指某种疾病的发生主要受一对等位基因控制，它们的传递方式遵循孟德尔分离律
单基因遗传病
危害性：
致畸、致残、致死，无有效治疗方法
特点：
先天性、终身性、遗传性、临床表型 和遗传异质性
发病率：
单一发病率低，但种类多，总发病率达2.5%。
3. X连锁显性遗传病
• 决定某疾病的基因位于X染色体上，并且此基因对其相应的等位基因来说是显性的，这种遗传病的遗 传方式称为X连锁显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD)。
• 男性只有一条X染色体，其X染色体上的的基因在Y染色体上缺少与之对应的等位基因，因此男性只有 成对基因中的一个成员，故称半合子（hemizygote），其X染色体上有此基因就表现出相应性状或疾 病。
1.常染色体显性遗传病
• 遗传病有关的基因位于常染色体上，其性质是显性的，这种遗传方式称为常染色体显性遗传 （autosomal dominant inheritance,AD）。由这种致病基因导致的疾病称为常染色体显性遗传病。
常染色体显性遗传病—特征:
• 发病与性别无关，男女患病几率均等； • 一个致病等位基因即可致病； • 患者双亲之一为患者，同胞中有1/2的可能为患者； • 正常者的后代无患者； • 疾病常存在连续传递现象； • 散在病例源于新产生的突变。
诊断方法
常见基因检测技术：
Lench Nicholas., Barrett Angela., Fielding Sarah., McKay Fiona., Hill Melissa., Jenkins Lucy., White Helen., Chitty Lyn S.(2013). The clinical implementation of noninvasive prenatal diagnosis for single-gene disorders: challenges and progress made. Prenat. Diagn., 33(6), 555-62. doi:10.1002/pd.4124
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半乳糖代谢途径
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7
发病机制
半乳糖和1-磷酸半乳糖在血中累积，部 分随尿排出。1-磷酸半乳糖在脑、肾中累积 可分别导致智力障碍、肝损伤甚至肝硬化 及肾功能损伤等。
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8
临床表现
主要表现为患儿对乳糖不耐受，婴儿哺乳 后呕吐、腹泻，继而出现白内障、肝硬化、黄 疸、腹水、智力发育不全等。
11单基因遗传病（二）
Single gene disorders
ppt课件.
1
单基因遗传病——先天性代谢缺陷
前言 先天性代谢缺陷的共同规律 糖代谢疾病 氨基酸代谢疾病 核酸代谢疾病
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2
前言
先天性代谢缺陷（inborn errors of metabolism）
基因突变所引起的酶的结构 改变或合成障碍，都有可能引 起某种代谢过程的中断或紊乱。 如果这种基因突变恰好发生在 生殖细胞或受精卵中，就有可 能传递给后代，从而使后代产 生相应的先天性代谢缺陷（或 遗传性酶病（hereditary enzymopathy）。
蚕豆、伯氨喹啉等富含氧化物，服用后可加重该病。
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15
临床表现
常见于10岁以下小儿，1—5岁为发病高峰。 进食蚕豆后，蚕豆中的物质可使患儿体内的葡萄 糖六磷酸脱氢酶被分解，导致大量红细胞破裂溶 血，使患儿出现溶血性贫血。发病轻重则与吃蚕 豆多少无关，一般在进食蚕豆后1—2天内发病， 早期病人常出现全身不适、胃口不佳、发热、头 昏等酷似肝炎的症状。重症病人会由于大量红细 胞被破坏而释放出胆红素，导致黄疸、浓茶样的 血红蛋白尿、肝脾肿大，并有恶心呕吐、腹痛等 临床症状，若不及时抢救治疗，发病后1—2天内 就会死亡。
AR, 11q23 AR, 11q23
232300 α-1，4-葡糖苷酶 300257 α-1，4-葡糖苷酶
AR, 17q25.2
XR, Xq24
232400 232500
淀粉-1，6-葡糖苷酶
淀粉-(1,4;1,6)转葡糖苷 酶
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AR, 1p21 AR, 3p12
症状 低血糖血症 巨舌，肌张力减 退
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9
半乳糖血症
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10
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诊断 实验室检查 ➢ 测定酶活性 ➢ 血和尿中半乳糖浓度 ➢ 红细胞中半乳糖-1-磷酸的含量
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12
预防及治疗
确诊后应立即停乳，代之豆浆。严重 者应逐日监测尿内半乳糖水平。
新生儿筛查可早期诊断。可用羊水细 胞或绒毛细胞培养物的酶学分析行产前诊 断。
首先提出“先天性代 谢缺陷”概念的 Garrod
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3
先天性代谢缺陷的共同规律
酶缺陷与酶活性 底物堆积和产物缺乏 底物分子的大小与性质 临床表型与酶缺陷
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先天性代谢缺陷疾病的类型
糖代谢遗传病 氨基酸代谢遗传病 核酸代谢遗传病 脂类代谢遗传病 维生素代谢遗传病 金属代谢遗传病 药物代谢遗传病
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糖原贮积症 （glycogen storage disease，GSD）
遗传学
糖原贮积症是一类较罕见的遗传代谢病。 由于酶的缺陷，使糖原在肝脏及肌肉中的代谢 缺陷所致。根据所缺的酶不同，可将糖原贮积 症分为Ⅰ～Ⅷ型，多数为常染色体隐性遗传， 以Ⅰ型为最常见。
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17
病名
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13
蚕豆病（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症）
遗传学
X连锁不完全显性，基因定位于Xq28， G6PD缺陷。
分布具有世界性，我国主要分布在长江以 南，尤其是广东。
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14
发病机制
G6PD
6-p缺陷，导致GSH生成减少，细胞抗氧化损伤能 力下降，引起红细胞膜损伤；血红蛋白β链93位半胱 氨酸巯基氧化，四聚体解离，形成Heinz小体，红细胞 变形能力下降，破坏出现溶血。
……
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5
糖代谢障碍
半乳糖血症（galactosemia） 遗传学
半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶(GPUT)缺陷， 本病为常染色体隐性遗传，致病基因定位于 9p13，发病率约为1/50000 。
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6
二、糖代谢病 （ 一 ） 半 乳 糖 血 症 — 具 三 种 亚 型 ： I; II; III
半乳糖醇
半乳糖
半乳糖酸
II型 半 乳 糖 激 酶
17q24
I型
半 乳 糖 -1-磷 酸
III型
半 乳 糖 -1-磷 酸 尿 苷 转 移 酶 *
尿 苷 二 磷 酸 半 乳 糖 -4-表 异 构 酶
9p13
1p35-36
葡 萄 糖 -1-磷 酸
磷酸葡萄糖变位酶
*具 有 多 态 性
葡 萄 糖 -6-磷 酸
一般在儿童期即发病，患者因心肌无 力、心脏扩大而最终死于心力衰竭。
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20
Ⅱ型糖原贮积症引起心脏扩大
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21
粘多糖贮积症 （mucopolysaccharidosis，MPS）
发病机制
粘多糖由结缔组织合成，是二糖重复单 位串联而成的多糖链，粘多糖分解时需要多种 酶的参与，这些酶的遗传性缺陷可导致粘多糖 降解受阻，蓄积于溶酶体中形成粘多糖贮积症。
与I型相似 肝脾肿大，肝硬 化
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Ⅰ型糖原贮积症：
发病机制
葡萄糖-6-磷酸酶的基因缺陷，使肝、肾、 及肠粘膜等组织中糖原蓄积。
临床表现
患者易出现低血糖，并有肝、肾肿大等症 状，严重时会发生酸中毒。
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19
Ⅱ型糖原贮积症：
发病机制
基因定位于17q25.2，溶酶体内α-葡萄 糖苷酶的缺乏，使糖原处理障碍，造成溶 酶体内糖原堆积, 病变累及全身肌肉。 临床表现
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遗传学
粘多糖贮积症的几种类型
综合症 名
缺陷的酶
基因 遗 传
MPSⅠ α-艾杜糖醛酸酶
4p16.3 AR
MPSⅡ 磺艾杜糖醛酸硫酸酯酶 Xq28 XR
MSPⅢA 硫酸乙酰肝素硫酸酯酶 17q25.3 AR
MSPⅢB N-乙酰α-氨基葡糖苷酸 17q21 AR
MSPⅢC N-乙酰α-氨基葡糖苷酸
GSD 0 GSD Ⅰa GSD Ⅰb GSD Ⅰc GSD Ⅱ
GSD Ⅱb GSD Ⅲ GSD Ⅳ
糖原贮积症的几种类型
OMIM
缺陷的酶
基因定位
240600 肝糖原合酶
AR,12p12.2
232200 葡萄糖-6-磷酸酶
AR, 17q21
232220 微体葡萄糖-6-磷酸转 运
232240 微体磷酸吡咯转运