染色體多態性主要表現為異染色質的變異, 特別是含有高度重復DNA的結構異染色質。結構異染色質集中分布于著絲粒、端粒、隨體、次縊痕和Y 染色體長臂。從分子水平上看結構異染色質所含DNA主要是“非編碼”的高度重復序列, 不含有結構基因, 沒有轉錄活性。因此過去人們通常認為異染色質是多余的, 無特殊功用, 也無表型效應。但現在越來越多的學者分析發現這種多態性有臨床效應, 與一些疾病有聯異染色質在著絲粒功能方面起著至關重要的作用, 是姐妹染色單體結合和染色體分離所必需的。異染色質可以加強著絲粒區, 以確保染色體的分離, 并能使著絲點穩定化; 同源染色體可通過其異染色質區的重復序列在減數分裂時配對, 促進沿染色體全長的聯會。因此, 異染色質的異常有可能影響在減數分裂時染色體配對聯會, 乃至影響配子的形成, 進而導致不孕不育。

另外, 常染色質經過染色體重排而移位到異染色質區或其附近, 在異染色質影響下將導致常染色質的異染色質化, 產生斑點位置效應(PEV), 使其中的基因表達受到抑制。使一些與生殖相關的基因沉默, 從而引起生殖異常。它們均產生流產、不育不孕、死胎及其它癥狀的臨床效應, 且以生殖異常占多數。染色體多態性不但有臨床效應而且是與生殖異常明顯相關。當然, 染色體多態性導致這些臨床效應除主要考慮異染色質變異外, 也還有可能有環境和遺傳因素的存在。

根據多態性變異即為染色體微小變異, 可主要歸為下列4種類型: (1) D/G 組隨體增加 ;   (2) 次縊痕增加(包括1、9、16 號染色體);  (3) 9號染色體臂間倒位;  (4) Y染色體變異(包括Y長臂變異和倒位)

3.1 關于D/G組染色體隨體增加(S＋) 

染色體運動和分離的分子機制研究表明[8]染色體主縊痕區(富含重復堿基序列的異染色質區)的著絲粒―― 動粒復合體(CKC)是細胞分裂中紡綞絲微管的著力點, 是染色體運動和均等分離的結構、功能基礎。這一結構與其隨體區相鄰, 兩者靠得很近, 隨體變異可能增加端著絲粒染色體的不分離, 從而導致胚胎發生染色體非整倍性變異或減數分裂中異常配子產生的可能性, 引發自流或死胎等。流產和死胎、不孕。涉及的染色體為13~15號, 21、22號。

3.2 關于次縊痕增加(qh＋) 

次縊痕主要存在于1、9、16號染色體和Y染色體的長臂, 這些次縊痕會出現長度增加, 斷裂或遠端染色體片段的重復, 這些改變有時可能出現臨床癥狀, 因為次縊痕常位于染色體的結構異染色質區, 結構異染色區主要由高度重復的DNA序列組成。次縊痕的增加是高度重復的DNA序列增加所致。次縊痕增加的患者, 表現自然流產、不育不孕等臨床癥狀。

由于高度重復的DNA序列增加影響細胞分裂, 造成同源染色體配對困難, 可能會產生不平衡的配子, 因而造成不孕不育, 因此臨床上要予以重視。

3.3 9號染色體臂間倒位

染色體臂間倒位攜帶者通常外表正常, 但在配子形成中由于同源染色體節段相互配對 在減數第一次分裂中將形成特有的倒位圈。在倒位圈內發生同源染色體交換將形成4種不同的配子, 1種為正常染色體, 1種為倒位染色體, 其余兩種均帶有部分重復和部分缺失的重排染色體。形成的不平衡配子, 造成流產、不育不孕、死胎引起異常生殖。一般倒位片段越短, 則其重復和缺失的部分越大, 形成配子和合子正常發育的可能性越小, 引起流產、不孕不育、死胎的危險性越高。9號染色體臂間倒位與流產、死胎、不育不孕的發生有較大相關性。且9號染色體既易出現臂間倒位又有次縊痕增加, 在異常核型中檢出率較高, 應引起高度重視。

3.4 Y染色體變異

大Y染色體表現為長臂異染色質區長度增加, 而長臂異染色質區的主要組成部分是Y染色體特有的串聯重復序列DYZ1, 該區域DNA過多的重復可能影響減數分裂時X-Y配對聯會, 或因斑點位置效應(PEV)抑制精子生成基因的表達, 從而導致不良妊娠。大Y染色體, 導致流產、死胎、不孕不育者占, Y染色體多態性表現出臨床效應, Y染色體長臂上有精子分化和發育的基因, 其高度重復可能造成精子生成障礙或影響精子受精能力, 從而引起不育或流產。小Y染色體是指Y染色體部分丟失或異染色質減少, 可造成其基因功能的喪失和精子形成的異常。臨床效應為不良孕史。Y染色體倒位引起流產、不育不孕。

Y倒位多態性產生臨床效應的機理可能與9號臂間倒位相似。Y染色體由擬常染色體區和Y特異區組成, 在特異區包含著眾多重要的與性別決定及精子發生有關的基因, 它的結構改變會嚴重影響精子的發生。Y染色體多態性能引起各種與生殖有關的臨床效應, 是生育失敗夫婦不容忽視的細胞遺傳因素。 

綜上所述, 染色體多態性有一定的臨床效應, 且是以流產、死胎、不孕不育為主要表現,。但還有待從分子水平對染色體多態性進行進一步的研究, 以便為臨床提供更準確的依據。