染色体病是由于各种原因引起的染色体的数目或/和结构异常的疾病，又称之为 染色体畸变综合征（chromosomal aberration syndrome），分为常染色体病和性染色体病两大类。在新生儿中的总发生率约为0.6%，其中性染色体异常占0.22%，常染色体异常占0.40%。由于染色体畸变往往发生在亲代生殖细胞形成过程中，因而父母染色体大多正常，个体畸变的染色体也可在产前染色体检查中加以确诊。

由于染色体病的遗传物质改变较多，通常累及数个甚至上百个基因。因此，染色体疾病大多影响多器官、多系统、表现复杂的临床综合征。将一个细胞的全部染色体按标准配对排列进行分析诊断，即是核型分析。

染色体畸变包括染色体数目异常和结构异常两大类：

1.染色体数目异常

是由于染色体在减数分裂或有丝分裂时不分离，而使46条染色体固有数目增加或减少。如果是整个染色体组增减，产生整倍体变异，含有3个或3个以上染色体组的细胞称多倍体（polyploid），按多倍体的染色体组数，可称为三倍体（69，XXX、69，XXY）和四倍体（92，XXXX、92，XXYY）。多倍体多在胚胎期死亡而流产，临床上罕见。如果是个别染色体的增减，产生非整倍体变异，称非整倍体（aneuploid）。临床上常见的是在二倍体基础上，少数染色体的增加形成超二倍体（hyperdiploid），或减少形成亚二倍体（hypodiploid）。亚二倍体中比二倍体染色体数（2n）少一条染色体，称染色体为单体（monosomy），由于基因组的严重失衡，机体难以存活。染色体单体生存的唯一例证是Turner综合征，核型为45，X。超二倍体中比二倍体染色体数增加一条染色体形成，称染色体为三体（trisomy），21-三体综合征是最常见的染色体数目畸变的类型。

如果同一个体的细胞存在两种不同的染色体核型，即体内存在两种或两种以上的细胞系，称为嵌合体（mosaic）。嵌合体中各种细胞系的类型及比例取决于发生染色体不分离时期的早晚，发生得越晚，体内正常二倍体细胞所占比例越大，临床症状较轻。

2.染色体结构异常

是由于各种原因造成染色体断裂所引起，断裂后断端富有黏着性，能与其他断端再结合，发生结构重排而导致缺失、倒位、易位、等臂、环形染色体等改变。无论是哪一种结构异常，均可使携载的基因在数量上或排列顺序上发生改变而导致疾病。断裂的片段形成易位后，基因没有缺失或增加的称平衡易位（balanced translocation），临床无症状，但这种平衡易位染色体携带者的子代易患染色体病。

1.染色体核型分析

用于检出染色体数目或结构畸变，是最基本和最重要的方法。常规取外周血淋巴细胞培养，G显带，光学显微镜下放大1000倍观察分析或采用计算机核型分析系统，按照国际ISCN写出核型分析结果。处于分裂中期或早中期的染色体可以产生400~550条带，分辨率大于5Mb。对疑有染色体两个末端畸变可采用R带显示；累及着丝粒的畸变或判定是否为结构性异染色质改变可采用C带；累及异染色质区，如Y染色体远端畸变，还可用荧光Q带进行分析。银染鉴定核仁组织区（Ag-NOR nucleolar organizing region）随体柄和随体。嵌合体中异常细胞所占比例较低时可以选用其他组织，如皮肤成纤维细胞进行核型分析。

2.姐妹染色单体交换（sister chromatid exchange, SCE）

SCE指染色体复制过程中，一条染色体的两个姐妹染色单体在相同的位置上发生的等位、对称片段交换。这是一种同源片段的交换，正常情况下每个细胞的交换6~10次。交换频率是反应DNA损伤最敏感的方法之一，用于检测染色体断裂综合征。这类疾病常规核型分析可无异常，但其染色体或染色单体自然或诱导的断裂率、染色单体的交换率增高。采用SCE检测可辅助这类疾病的诊断。

3.FISH

通过制备荧光标记的特异性DNA探针，检测与探针序列互补的被检测序列是否存在、染色体定位是否正确以及是否有基因剂量的增加。用于鉴别双亲来源、检出光学显微镜下观察不到的细小缺失、重复、插入、易位等结构畸变及染色体断裂点定位。利用间期细胞核快速检测染色体数目异常。本法已广泛用于染色体病的快速诊断和产前诊断。

4.多色FISH（M-FISH）和光谱染色体核型（spectral karyotyping, SKY）

以24种不同颜色表现出22条常染色体和2条性染色体，在一个实验中观察到每一条染色体。用于确定复杂核型和鉴定未知标记染色体或衍生的染色体来源，可能测出微小和复杂的染色体改变。目前就其价格而言仍然相对较贵，而且诊断周期较长。

5.芯片分析（microarray analysis）

在了解人类基因组的组织结构、基因定位和发现染色体的微小缺失或重复等方面发挥着越来越重要的作用。基本上有两类芯片：其一，基于染色体CGH的array-CGH，用芯片替代了载有染色体的玻片，芯片由细菌人工染色体（bacterial artificial chromosomes，BACs）或寡核苷酸构成；其二，SNP芯片，能够检测等位基因的数目，区分等位基因的杂合性，还可以诊断UPD和鉴别缺失或重复的双亲来源。根据诊断的需要选择不同类型、不同探针密度的芯片，在全基因组范围内检测已知的和未知的缺失和重复改变。但芯片不能检出染色体或基因组的平衡改变，如相互易位或倒位等1。

6.MLPA

MLPA在染色体病的诊断方面主要应用于染色体亚端粒重排、常见微缺失综合征以及不明原因的原发性智力障碍病因学检测。方法简便、快捷2。

7.DNA分子检测

PCR是最常用的基本方法之一，可在此基础上结合限制性内切酶酶切消化、毛细管电泳、DNA测序以及定量PCR等方法检测单基因突变、三核苷酸重复延伸、UPD和基因印迹等。Southern印迹杂交目前仍被认为是脆性X综合征诊断的金标准。

8.二代测序技术

一些由染色体的平衡改变引起的表型异常，一般推测可能与断裂点累及功能基因有关，应用二代测序可以分析断裂点DNA序列，能够发现小于百个碱基的重排。近两年，利用孕妇血中存在胎儿游离DNA的特点，通过取孕妇外周静脉血，无创性地产前筛查胎儿非整倍体染色体数目异常，对21-三体胎儿的诊断准确性非常高。随技术成本的下降和准确性的提高对染色体微小重排引起的疾病的诊断将有重要的贡献。