Nghiên cứu đặc điểm kiểu nhân của bệnh nhân nghi mắc hội chứng Down

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


HOÀNG THỊ THANH MỘC

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KIỂU NHÂN
CỦA BỆNH NHÂN NGHI MẮC
HỘI CHỨNG DOWN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


HOÀNG THỊ THANH MỘC

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KIỂU NHÂN
CỦA BỆNH NHÂN NGHI MẮC
HỘI CHỨNG DOWN
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 60 42 01 21
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Nguyễn Thị Hồng Vân

Hà Nội- Năm 2016

LỜI CẢM ƠN
Đề tài luận văn này đƣợc thực hiện tại Khoa Di Truyền và Sinh học Phân tử
bệnh viện Nhi Trung Ƣơng.
Đầu tiên tôi xin gửi những lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS. Nguyễn
Thị Hồng Vân, trƣởng bộ môn Di truyền học, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Cơ đã hết lịng quan tâm, hƣớng dẫn, chỉ bảo
tận tình cho em trong suốt quá trình nghiên cứu vừa qua. Mỗi lúc gặp khó khăn, cơ
ln động viên, giúp đỡ em tìm ra những cách giải quyết hợp lý nhất. Sự giúp đỡ và
hƣớng dẫn nhiệt tình của cơ đã giúp em hoàn thành đƣợcluận văn tốt nghiệp lần này.
Tôi xin đƣợc cảm ơn các đồng nghiệp trong khoa Di truyền và Sinh học Phân tử
– Bệnh viện Nhi Trung Ƣơng.Các anh chịvà bạn bè đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ
tơi hết sức trong thời gian tơi thực hiện đề tài nghiên cứu của mình.
Tơi cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo đã giảng dạy trong quá trinh học tập và
Ban lãnh đạo Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện tốt
nhất để tơi có thể thực hiện tốt việc nghiên cứu của mình.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, gia đình và bạn bè đã ln giúp đỡ,
ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 2016
Học viên

HOÀNG THỊ THANH MỘC


MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................2
DANH MỤC KÍ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT .....................................................................4

DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................5
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..............................................................................6
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................6
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................8
1.1.

Hội chứng Down ..........................................................................................8

1.1.1.

Khái niệm ..............................................................................................8

1.1.2.

Tỷ lệ mắc hội chứng Down ...................................................................9

1.1.3.

Các dạng Down thƣờng gặp................................................................11

1.2.

Lịch sử nghiên cứu về hội chứng Down ....................................................13

1.3.

Nguyên nhân hình thành hội chứng Down.................................................16

1.3.1.

Do tuổi của bố mẹ cao ........................................................................16

1.3.2.

Do di truyền từ bố hoặc mẹ có biểu hiện rối loạn NST, đặc biệt là

mang NST chuyển đoạn cân bằng.....................................................................17
1.3.3.
1.4.

Các yếu tố liên quan đến hội chứng Down .........................................18

Cơ chế hình thành hội chứng Down ...........................................................18

1.4.1.

Khơng phân li cặp NST 21 trong quá trình giảm phân tạo giao tử .....18

1.4.2.

Không phân li cặp NST 21 trong quá trình nguyên phân của hợp tử .19

1.4.3.

Bố hoặc mẹ là ngƣời mang NST chuyển đoạn hòa nhập tâm .............20

1.4.4.

Bố hoặc mẹ mang NST chuyển đoạn kế tiếp ......................................22

1.4.5.

Bố hoặc mẹ mang NST 21 tâm cân cánh dài i(21q) ...........................23

1.4.6.

Các gen liên quan đến hội chứng Down .............................................23

1.5.

Nghiên cứu về bộ NST ...............................................................................24

1.6.

Tình hình nghiên cứu hội chứng Down trên thế giới và Việt Nam............27

1.6.1.

Tình hình nghiên cứu hội chứng Down trên thế giới ..........................27

1.6.2.

Tình hình nghiên cứu về hội chứng Down ở Việt Nam .....................29
2


CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................30
2.1.

Đối tƣợng ....................................................................................................30

2.2.

Hóa chất và trang thiết bị ...........................................................................30

2.2.1.

Hố chất ..............................................................................................30

2.2.2.

Dụng cụ và thiết bị ..............................................................................31

2.3.

Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................31

2.3.1.

Quy trình lấy mẫu máu ngoại vi .........................................................31

2.3.2.

Ni cấy tế bào máu ngoại vi .............................................................32

2.3.3.

Phƣơng pháp làm tiêu bản, nhuộm băng NST và lập NST đồ ............34

2.4.

Đạo đức trong nghiên cứu ..........................................................................36

CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.............................................................38
3.1.

Nghiên cứu phát hiện các dạng hội chứng Down ......................................38

3.2.

Phân bố vể tuổi và giới của trẻ Down ........................................................45

3.3.

Tỷ lệ sinh con mắc Down theo tuổi mẹ ......................................................48

3.4.

Quan hệ giữa số lƣợng mắc hội chứng Down với số thứ tự con trong gia

đình

....................................................................................................................50

KẾT LUẬN ...............................................................................................................52
KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................54

3

DANH MỤC KÍ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt
G

Nghĩa tiếng Anh

Nghĩa Tiếng Việt

Giemsa

Giemsa

NST
ROBs

Nhiễm sắc thể
Robertsonian translocations

Trisomy 21

Thể tam nhiễm 21

WHO

World Health Organization

PHA

Phytohemagglutinin

FISH

Chuyển đoạn hòa nhập tâm
Tổ chức Y tế thế giới

Fluorescent in situ Hybridization Phƣơng pháp lai huỳnh quang tại chỗ

4


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Mối tƣơng quan giữa tuổi mẹ với tỷ lệ mắc Down ở thế hệ sau .............10
Bảng 1.2. Bảng tỷ lệ mắc hội chứng Down của một số nƣớc và vùng lãnh thổ ......11
Bảng 1.3. Một số dị tật kết hợp ở những người mắc hội chứng Down ....................15
Bảng 1.4. Quá trình tạo giao tử và hợp tử ở ngƣời bố (mẹ) mang NST chuyển đoạn
t(14q;21q) với ngƣời mẹ (bố) bình thƣờng. ......................................................21
Bảng 1.5. Một số nghiên cứu về hội chứng Down ở các quốc gia trên thế giới [15]
...........................................................................................................................27
Bảng 1.6. Các kiểu thể ba nhiễm 21 kết hợp bất thƣờng khác [83] .........................28
Bảng 2.1. Thành phần môi trƣờng nuôi cấy máu ngoại vi .......................................32
Bảng 2.2. Các dung dịch sử dụng trong nhuộm băng G ..........................................34
Bảng 3.1. Số lƣợng bệnh nhân mắc Down theo các biểu hiện lâm sàng .................38
Bảng 3.2. Tỷ lệ hội chứng Down trong các năm gần đây ........................................39
Bảng 3.3. Số lƣợng các dạng Down .........................................................................43
Bảng 3.4. Tỷ lệ các dạng Down chuyển đoạn ..........................................................44
Bảng 3.5. Quan hệ giữa tuổi mẹ với nguy cơ không phân ly trong giảm phân[48].48

5


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Nhiễm sắc thể đồ, trong đó mang 3 nhiễm sắc thể 21 (mũi tên) của ngƣời
mắc hội chứng Down ..........................................................................................8
Hình 1.2. Bác sĩ John Langdon Down (1828-1896) ..................................................9
Hình 1.3. Sự hình thành hội chứng Down thể khảm[78] ........................................12
Hình 1.4. Sự hình thành NST chuyển đoạn từ NST 21 và NST 14 .........................13
Hình 1.5. Một số đặc điểm bên ngoài của trẻ mắc hội chứng Down .......................15
Hình 1.6. Cơ chế hình thành Down do giảm phân bất thƣờng trong sự hình thành
giao tử ................................................................................................................19
Hình 1.7. Cơ chế hình thành Down trong nguyên phân của hợp tử.........................20
Hình 1.8. Các dạng hợp tử của một dạng Down chuyển đoạn [84] .........................21
Hình 1.9. Cơ chế hình thành chuyển đoạn lặp đoạn của NST 21[5] .......................23
Hình 1.10. Cơ chế hình thành NST 21 đều nhánh dài[5] .........................................23
Hình 1.11. Năm gen liên quan đến kiểu hình của tam nhiễm 21 .............................24
Hình 2.1. Trang thiết bị ni cấy máu ngoại vi ........................................................33
Hình 2.2. Qui trình nhuộm băng G ..........................................................................35
Hình 3.1. Tỷ lệ phát hiện hội chứng Down trong tổng số bệnh nhân nghi mắc Down
...........................................................................................................................38
Hình 3.2. Số lƣợng bệnh nhân mắc Down trong các nhóm phân loại khác nhau ....39
Hình 3.3. Nhiễm sắc thể đồ của hội chứng Down thuần. ........................................40
Hình 3.4. Nhiễm sắc thể đồ của hội chứng Down mang chuyển đoạn Roberson. ...40
Hình 3.5. Nhiễm sắc thể đồ của hội chứng Down mang chuyển đoạn t(21;21). .....41
Hình 3.6. Nhiễm sắc thể đồ của hội chứng Down mang chuyển đoạn t(21;22) ......42
Hình 3.7. Nhiễm sắc thể đồ của hội chứng Down đi kèm chuyển đoạn t(1;6) ........43
Hình 3.8. Tỷ lệ các dạng Down................................................................................44
Hình 3.9. Phân bố tỷ lệ mắc Down theo các nhóm tuổi ...........................................46

Hình 3.10. Phân bố tỷ lệ mắc Down theo giới tính ..................................................47
6


Hình 3.11. Đƣờng cong tuổi mẹ cho thấy sự gia tăng tỷ lệ phần trăm đẻ con bị
Down với khi tuổi mẹ ngày càng cao[48] .........................................................48
Hình 3.12. Phân bố tỷ lệ đẻ con mắc hội chứng Down theo các nhóm tuổi của mẹ49
Hình 3.13. Tỷ lệ mắc hội chứng Down theo số thứ tự con cái trong gia đình .........51

7


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hội chứng Down có tần số cao nhất trong các hội chứng do rối loạn nhiễm sắc
thể (NST). Theo công bố của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) vào năm 2016, tần số mắc
hội chứng Down là 1/1000 đến 1/1100 trẻ sơ sinh đẻ sống[65], có những biểu hiện đặc
trƣng về hình thái và chậm phát triển trí tuệ. Ngay từ thế kỷ XV, những bức tranh
đƣợc vẽ để mô tả những đứa trẻ mắc hội chứng Down.Tuổi thọ của ngƣời mắc hội
chứng Down có thể lên đến 60 tuổi, ngoại trừ một số ca có dị tật tim mạch trầm trọng
(chiếm từ 10% đến 20% tổng số ca). Hội chứng Down gây ra chậm phát triển về tinh
thần và thể chất cho ngƣời mắc. Chỉ số IQ trung bình thấp, từ 25-75, chiều cao khoảng
trung bình 150cm[48].Đến nay chƣa có biện pháp điều trị đặc hiệu nào đối với bệnh di
truyền nói chung và hội chứng Down nói riêng, do vậy vấn đề sàng lọc nguy cơ mắc
đƣợc đặt lên hàng đầu.
Nguyên nhân gây hội chứng Down đã đƣợc khẳng định có liên quan chặt chẽ
đến tuổi của bố mẹ.Đặc biệt, tuổi của mẹ cao đóng vai trị chính trong việc sinh con
mắc hội chứng Down. Mặt khác một số cơng trình nghiên cứu đã cơng bố phát hiện
các trƣờng hợp những trẻ mắc hội chứng Down có tính chất di truyền từ bố mẹ, mặc
dù kiểu hình hồn tồn bình thƣờng nhƣng bộ nhiễm sắc thể thì có mang NST chuyển
đoạn tƣơng hỗ của NST 21 với một NST khác của nhóm D hoặc nhóm G. Nguy cơ

sinh ra những đứa con bị hội chứng Down cịn tùy thuộc vào ngƣời bố hoặc ngƣời
mẹcó mang NST chuyển đoạn và tùy thuộc vào kiểu chuyển đoạn NST.
Cho đến nay các nhà khoa học trong lĩnh vực Di truyền học vẫn tiếp tục tập
trung nghiên cứu nhiều về hội chứng Down. Trong q trình chẩn đốn, việc cung cấp
thông tin về kiểu nhân (karyotype) của bệnh nhân nghi mắc hội chứng Down có giá trị
lớn đối với việc xác định chính xác, đồng thời giúp các bác sĩ lâm sàng định hƣớng
điều trị phù hợp đối với bệnh nhân. Do đó, chúng tơi tiến hành đề tài “Nghiên cứu
đặc điểm kiểu nhân của các bệnh nghi mắc Down “ với hai mục tiêu:
1. Phát hiện được các dạng hội chứng Down ở các mẫu nghiên cứu và lập công
thức nhiễm sắc thể.

6


2. Xác định được mối quan hệ giữa hội chứng Down với tuổi, giới, con trong gia
đình và tuổi mẹ sinh con mắc hội chứng Down.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Xác định được các dạng hội chứng Down dựa vào kỹ thuật nhuộm băng G và
lập nhiễm sắc thể đồ
- Xác định được mối quan hệ giữa hội chứng Down với tuổi và giới của bệnh
nhân
- Xác định được mối quan hệ giữa hội chứng Down với tuổi mẹ
- Xác định được mối quan hệ giữa hội chứng Down với số thứ tự con trong gia
đình

7


Chƣơng 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hội chứng Down

1.1.1. Khái niệm
Hội chứng Down là hội chứng bệnh (xuất hiện ở ngƣời ngay ở độ tuổi thai nhi)
do rối loạn nhiễm sắc thể (NST) gây ra, trong đó thừa tồn bộ hay một phần của NST
số 21 (hình 1.1). Sự dƣ thừa này đã phá vỡ sự phát triển bình thƣờng về thể chất và trí
tuệ của trẻ. Tên hội chứng đƣợc đặt theo tên của John Langdon Down (hình 1.2), một
thầy thuốc ngƣời Anh, ngƣời đã mô tả hội chứng này lần đầu vào năm 1866.

Hình 1.1. Nhiễm sắc thể đồ, trong đó mang 3 nhiễm sắc thể 21 (mũi tên) của người
mắc hội chứng Down
(nguồn: Khoa Di truyền và Sinh học Phân tử, Bệnh viện Nhi Trung Ương)

8


Hình 1.2. Bác sĩ John Langdon Down (1828-1896)
Ảnh chụp bởi Sydney Hodges năm 1870 [63]
1.1.2. Tỷ lệ mắc hội chứng Down
Hội chứng Down là bệnh có tần số cao nhất trong số các bệnh do rối loạn NST.
Theo WHO (2016) tần số mắc hội chứng Down là 1/1000 đến 1/1100 trẻ sơ sinh
đẻ sống [65].Ở Anh tần số này là: 1,67/1000 trẻ sơ sinh[57]. Năm 2015, nhóm nghiên
cứu của Zhao khảo sát 247818 công thức nhiễm sắc thể ở một phòng xét nghiệm tại
Trung Quốc từ năm 2011 đến năm 2014. Zhao đã phát hiện 7133 trƣờng hợp mắc
Down. Tỷ lệ phát hiện bình quân là 2,88%, thay đổi từ 3,39% vào năm 2011 đến
2,52% vào năm 2014 [83].
Theo nghiên cứu của Phan Thị Hoan (2001), thống kê ở 36978 dân cƣ 4 tỉnh
đồng bằng Sông Hồng cho thấy tỉ lệ này là 0,196%, và trong 18834trẻ sinh ra ở phụ
sản Trung Ƣơng tỉ lệ này là 0,27%.Tác giảTrƣơng Quang Đạt thống kê ở 16444 trẻ
sinh sống ở Phù Cát- Bình Định tỷ lệ trẻ Down là 0,6%. Tác giả Trần Đức Phấn và
cộng sự xác định 0,07% trẻ em ở Thanh Khê - Đà Nẵng và 0,11% ở Biên Hịa bị mắc
hội chứng Down[7].

Hội chứng Down có thể xảy ra với bất kỳ ai, nhƣng nguy cơ sẽ cao hơn ở những
trẻ sinh ra khi ngƣời mẹ đã ngoài 35 tuổi. Các thống kê cho thấy, cứ 350 cuộc đẻ của
những phụ nữ tuổi này có một trẻ sinh ra bị Down. Xu hƣớng cho thấy, nguy cơ sinh
con mắc Down tăng lên đáng kể khi tuổi mẹ cao lúc sinh con. Ở tuổi 40, tỷ lệ này tăng
vọt lên 1/100 và tuổi 45 là 1/30 (Bảng 1.1). Khoảng 85-90% số thai Down bị chết
ngay ở giai đoạn phôi[11, 50, 51, 64].

9


Bảng 1.1. Mối tương quan giữa tuổi mẹ với tỷ lệ mắc Down ở thế hệ sau
Tuổi mẹ

Tỷ lệ mắc phải hội chứng Down

20

1 trong 2000

25

1 trong 1200

30

1 trong 900

31

1 trong 800

32

1 trong 720

33

1 trong 600

34

1 trong 450

35

1 trong 350

36

1 trong 300

37

1 trong 250

38

1 trong 200

39

1 trong 150

40

1 trong 100

41

1 trong 80

42

1 trong 70

43

1 trong 50

44

1 trong 40

45

1 trong 30

46

1 trong 25

47

1 trong 20

48

1 trong 15

49

1 trong 10

Hội chứng Down xuất hiện không phụ thuộc màu da, tôn giáo,điều kiện sống,
sức khỏe của thai phụ.Tỷ lệ mắc hội chứng Down ở các nƣớc và các vùng khác nhau
trên thế giới (Bảng 1.2)[7].

10


Bảng 1.2. Bảng tỷ lệ mắc hội chứng Down của một số nước và vùng lãnh thổ
Tên nƣớc/vùng lãnh thổ

Tỷ lệ (%)

Australia

1: 688(0,15%)

Nhật bản

1:785(0,13%)

Việt Nam (tại 4 tỉnh đồng bằng

59: 36978 (0,16%)

sông Hồng)
Ba Lan

1:575(0,17%)

Chicago

1:636(0,16%)

London

1:666(0,15%)

1.1.3. Các dạng Down thường gặp


Hội chứng Down thuần (chiếm khoảng 95% tổng số trường hợp):
Tất cả tế bào của cơ thể có tới 3 NST thứ 21 thay vì chỉ có 2.Đây là
trƣờng hợp phổ biến nhất đƣợc gọi là thể 3 (tam) NST 21 hay Tam
nhiễm 21. Bất thƣờng số lƣợng NST này xảy ra do sự phân ly NST
bất thƣờng của tế bào sinh tinh trùng hoặc tế bào sinh trứng.



Hội chứng Down thể khảm (Mosacism, chiếm khoảng 1-2% tổng
số trường hợp): Một số tế bào của cơ thể có 3 NST thứ 21 nhƣng số
cịn lại mang bộ NST bình thƣờng. Dạng hội chứng này thƣờng xảy
ra do phân chia NST bất thƣờng của một số tế bào phôi (sau khi
trứng đã đƣợc thụ tinh)(Hình 1.3)[31, 33, 66].

11


Hình 1.3. Sự hình thành hội chứng Down thể khảm[78]


Hội chứng Down chuyển đoạn(chiếm khoảng 3 - 5% tổng số
trường hợp): Chuyển đoạn tƣơng hỗ giữa và một NST khác (thƣờng
là NST 14) tạo nên một NST bất thƣờng (gọi là NST chuyển đoạn)
xảy ra khi giảm phân hình thành tinh trùng hoặc trứng. Tinh trùng
hoặc trứng mang NST bất thƣờng này khi đƣợc thụ tinh với một
trứng hoặc tinh trùng bình thƣờng cũng có thể sinh ra con mắc hội
chứng Down (Hình 1.5)[14].

12


Hình 1.4. Sự hình thành NST chuyển đoạn từ NST 21 và NST 14
1.2. Lịch sử nghiên cứu về hội chứng Down
Các đặc điểm của hội chứng Down đƣợc Bác sỹ ngƣời Anh, John Langdon
Down mô tả vào năm 1866. Ơng cịn mơ tả ngƣời bị bệnh Down giống ngƣời Mơng
Cổ. Từ năm 1846 đến 1932 có nhiều tác giả đã nghiên cứu về đặc điểm hình thái cũng
nhƣ di truyền của hội chứng Down[47]. Năm 1958, trong khi làm việc trong phịng thí

nghiệm Raymond Turpin với Marthe Gautier, bác sĩ Jérôme Lejeune đã công bố phát
hiện hội chứng Down đƣợc gây ra bởi sự có thêm một bản sao của nhiễm sắc thể 21.
Trong phát hiện này, Lejeune và cộng sự phát hiện ở trong nhân tế bào sinh dƣỡng có
47 NST, với NST số 21 có 3 chiếc. Do đó hội chứng này cịn đƣợc gọi là “Thể ba
NST 21” [45].Ngày nay, trong Y học hiện đại, khái niệm hội chứng Down là tam
nhiễm 21 khơng cịn chính xác, vì hội chứng Down khơng chỉ có dạng tam nhiễm 21
mà còn do rối loạn cấu trúc NST 21. Năm 1960, Polani và cộng sự đã báo cáo trƣờng
hợp đầu tiên về rối loạn cấu trúc chuyển đoạn NST 21 gây hội chứng Down là một
bệnh nhân nữ 10 tuổi có biểu hiện lâm sàng của hội chứng Down.Phƣơng pháp nuôi
cấy tế bào tủy xƣơng, các nhà nghiên cứu đã phát hiện bệnh nhân này có 46 NST và
NST 21 thừa đƣợc đƣợc gắn trên một NST thuộc nhóm D (chuyển đoạn D/G),
13


karyotype là 46,XX,-D,+(Dq;21q)[68]. Năm 1961 Clacke và cộng sự tìm ra hội chứng
Down thể khảm gồm 2 dòng tế bào: một dịng tế bào bình thƣờng 46 NST, một dịng
tế bào bệnh lý có 47 NST(46,XX(XY)/47,XX(XY),+21)[72].
Năm 1970, nhờ phƣơng pháp chọc dị ối, chọc dị gai rau để ni cấy tế bào,
phân tích và lập cơng thức NST đƣợc áp dụng trong chẩn đoán trƣớc sinh hội chứng
Down[38, 55].Các kỹ thuật nhuộm băng ra đời vào năm 1971, đặc biệt là phƣơng
pháp nhuộm băng G của Seabrigh (1972) cho phép xác định rõ NST 21 và những rối
loạn về cấu trúc của nó[28].Năm 1974, Niebuhr là ngƣời đầu tiên có nhận xét rằng
một số trƣờng hợp bệnh nhân có dấu hiệu lâm sàng đặc trƣng của hội chứng Down là
do lặp đoạn ở đoạn xa nhánh dài của NST 21 (tam nhiễm từng phần)[62].Các tác
giảWilliams (1975) và Raoul (1976) cũng đã đƣa ra một số nhận xét về một số trƣờng
hợp tam nhiễm từng phần, có thể là ở đoạn gần (q21) hoặc ở đoạn xa (q22) của NST
21. Các nhà di truyền tế bào học đã khẳng định rằng chỉ có đoạn xa thuộc nhánh dài
của NST 21 liên quan đến những đặc điểm lâm sàng của hội chứng Down. Sinet và
cộng sự (1976) đã xác định đƣợc vị trí của Superoxyde-dismutase(SOD-1) nằm ở
đoạn xa nhánh dài NST 21.

Với kỹ thuật sử dụng những đoạn mồi đặc hiệu đánh dấu huỳnh quang, kỹ thuật
FISH (Fluorescence in situ hybridization) đã trở thành cơng cụ chẩn đốn hữu hiệu ở
mức độ di truyền tế bào-phân tử.Năm 1990, Korenberg và cộng sự bằng phƣơng pháp
kết hợp di truyền phân tử với phƣơng pháp phân tích di truyền tế bào học đã xác định
đƣợc 5 gen định vị trong vùng thuộc nhánh dài (nhánh q) của NST 21
(21q21.1;21q22.1 và 21q22.3) có liên quan đến các dấu hiệu lâm làng của hội chứng
Down[43].
Năm 1994, Pattersonnghiên cứu các rối loạn vật chất di truyền ở mức phân tử đã
phát hiện các gen có liên quan đến các dấu hiệu lâm sàng của hội chứng Down (tam
nhiễm 21) đƣợc định vị trên NST 21. Tác giả khẳng định rằng, có 5 gen chắc chắn liên
quan đến các dấu hiệu lâm sàng của hội chứng Down bao gồm 2 gen mã hóa
superoxyde-dismutaseSOD-1 và -A-Cristalin định vị trên băng 21q22.2 và21q22.3,
các gen Gart và est-2 định vị trên băng 21q22.1 và 21q22.2,và gen mã hóa
Phosphofructokinase(pfkl) đƣợc định vị trên băng 21q22.3[42, 67].

14


Năm 1997, hãng hóa chất Vysis của Mỹ đã sản xuất mẫu dị ADN cho chẩn đốn
trƣớc sinh các bất thƣờng trên NST 13,18,21,X và Y. ADN dò này đã đƣợc nhiều cơ
sở nghiên cứu khoa học sử dụng trong việc chẩn đoán trƣớc sinh nhƣ: khoa sản và phụ
khoa- bệnh viện Samsung Cheil-Seoul Hàn Quốc, Khoa giải phẫu- New Delhi Ấn Độ,
Bộ môn Môn Phôi- Đại học Y dƣợc Thành phố Hồ Chí Minh...[1, 49, 79].
1.3 Kiểu hình hội chứng Down
Cho đến nay, kiểu hình đặc trƣng của hội chứng Down bao gồm các đặc điểm
đặc trƣng: mặt phẳng, khe mắt xếch, nếp quạt, miệng nửa mở, lƣỡi dày và thè ra
ngồi, tai nhỏ thấp, hình thù biến dạng, cổ ngắn và rộng, bàn tay ngắn, rộng, ngón tay
ngắn, nếp ngang duy nhất ở lòng bàn tay, bàn chân ngắn, tật đa ngón, dính ngón, giảm
trƣơng lực cơ …[58]

Hình 1.5. Một số đặc điểm bên ngoài của trẻ mắc hội chứng Down
Bảng 1.3. Một số dị tật kết hợp ở những người mắc hội chứng Down
Những rối loạn trên cơ thể

Tác động %

Chậm phát triển tâm thần

95

Chậm phát triển thể chất

95

Bệnh Alzheimer

75% khi 60 tuổi

15


Các dị tật bẩm sinh

40

Giảm thính giác

40-75

Rối loạn về thị giác (đục thủy tinh thể bẩm sinh,

60

tăng nhãn áp, lác mắt)
Động kinh

1 - 10

Những dị tật đƣờng tiêu hóa (hẹp tá tràng...)

5

Giảm hoạt động của tuyến giáp

5

Leukemia

1

Tăng nhạy cảm với các bệnh truyền nhiễm
Vô sinh

Chƣa biết
>99% nam giới, 30% nữ giới

Dựa vào những đặc điểm kiểu hình điển hình của hội chứng Down, trên lâm
sàng có thể đốn đúng 90% trẻ mắc hội chứng Down. Tuy nhiên có một số trƣờng hợp
trẻ có một số dấu hiệu lâm sàng của hội chứng Down nhƣ: mặt tròn phẳng, hai mắt xa
nhau, tai nhỏ, chậm phát triển tâm thần... nhƣng kết quả xét nghiệm di truyền tế bào

lại bình thƣờng, có lẽ do đột biến chuyển đoạn nhỏ hoặc nhân đoạn ở những vùng gen
liên quan đến hội chứng Down[53].
1.3. Nguyên nhân hình thành hội chứng Down
1.3.1. Do tuổi của bố mẹ cao
Năm 1909, Shuttleworth đã nhận xét rằng hội chứng Down là do “kiệt sức tử
cung” của ngƣời mẹ. Theo tác giả thì nhiều đứa trẻ mắc hội chứng Down là những
đứa trẻ sinh ra sau cùng ở những gia đình đông con. Hiện nay các nhà di truyền học
chứng minh nguyên nhân gây hội chứng Down là do tuổi ngƣời mẹ chứ không phải do
số lƣợng con của cùng một ngƣời mẹ[16].
Các tác giả Lilienfield, Benesch (1969), Stene (1970) [74], Mikkelsen
(1972)[56], Hook (1977,1987)[29], Huang và cộng sự (1997)[32] có nhận xét rằng
nguy cơ sinh ra những đứa trẻ mắc hội chứng Down tăng theo tuổi của ngƣời
mẹ(Bảng 1.1)[36, 46].
Các tác giả cũng chƣa giải thích đƣợc tại sao tuổi của ngƣời mẹ có liên quan
đến nguy cơ sinh con Down. Tuy nhiên có nhiều giả thuyết đƣợc đƣa ra, đặc biệt là

16


giả thuyết về sự già của trứng.Nhìn chung chƣa có một giả thuyết nào giải thích đƣợc
một cách thỏa mãn.
Nazer cùng cộng sự (1991)[61], Suzanne cùng cộng sự (1992)[75] đã đƣa ra
nhận xét chung rằng: Hội chứng Down chiếm tỷ lệ 1/700 ở những đứa trẻ đẻ sống và
nguy cơ sinh ra đứa con thừa 1 NST 21 tăng dần theo tuổi mẹ, rõ rệt nhất là sau 35
tuổi. Tuy nhiên cơ chế dẫn đến sự tăng tần số tam nhiễm 21 ở thai nhi đối với ngƣời
mẹ lớn tuổi đã khơng đƣợc giải thích rõ. Nguy cơ có những đứa con mắc hội chứng
Down có liên quan đến tuổi ngƣời bố chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong số các trƣờng hợp.
De Michelena cùng cộng sự (1993)[19], Hook (1995)[30], McIntosh cùng cộng
sự (1995)[54] đã nghiên cứu ở những đứa trẻ mắc hội chứng Down và bố mẹ chúng.
Những kết quả thu đƣợc trong nghiên cứu này không chứng minh đƣợc tuổi của bố mẹ

có thể đƣợc coi là yếu tố nguy cơ cao sinh con mắc hội chứng Down.
Theo German (1998)[26], trên 1/3 những đứa trẻ với tam nhiễm 21 đƣợc sinh ra
từ những ngƣời mẹ trên 35 tuổi. Tần số tam nhiễm 21 tăng từ 0,5% đến 0,7% ở những
đứa trẻ sinh ra từ những ngƣời mẹ có độ tuổi từ 21 đến 23 tuổi, tần số này là 3% ở
những ngƣời mẹ 35 tuổi, 10% ở tuổi 40 và 34% ở tuổi 45 [71].
1.3.2. Do di truyền từ bố hoặc mẹ
Lejeune (1964) đã nhận xét rằng những ngƣời mang chuyển đoạn cân bằng
t(Dq;21q) có thể sinh ra những đứa con hoặc có kiểu hình cùng bộ NST bình thƣờng;
hoặc có kiểu hình bình thƣờng mang bộ NST có chuyển đoạn giống bố mẹ; hoặc mắc
hội chứng Down do mang NST chuyển đoạn.
Nếu ngƣời mẹ mang NST chuyển đoạn t(Dq;21q) thì tỉ lệ sinh con chung trong
quần thể là 1 ngƣời con bình thƣờng:1 ngƣời con mang chuyển đoạn: 1 ngƣời con mắc
hội chứng Down.
Còn nếu ngƣời bố là ngƣời mang NST chuyển đoạn thì tỉ lệ này là20 ngƣời con
bình thƣờng: 20 ngƣời con mang NST chuyển đoạn: 1 ngƣời con mắc bệnh Down.
Năm 1990, Lakshminarayana P.đã phân tích và lập cơng thức nhiễm sắc thể của
500 đứa trẻ mắc hội chứng Down, trong đó đã phát hiện đƣợc 15 trƣờng hợp (3%) là
do chuyển đoạn.Trong các dạng chuyển đoạn tác giả ghi nhận 10 trƣờng hợp chuyển
đoạn t(21q;21q) và 5 trƣờng hợp chuyển đoạn t(14q;21q). Ngoài ra, nhóm nghiên cứu
17


thấy rằng có 9 trƣờng hợp mới phát sinh (de novo), còn lại 6 trƣờng hợp di truyền từ
một trong hai bố mẹ[44].
Jyothy A. cùng cộng sự (2002),trong 1021 trƣờng hợp mắc hội chứng Down, đã
phát hiện đƣợc 46 trƣờng hợp chuyển đoạn và đa số là kiểu chuyển đoạn t(14q;21q),
t(21q;21q) [39].
Năm 2015, Zhao và cộng sựkhi phân tích 205001 mẫu bệnh phẩm đã xác nhận
có 872 trƣờng hợp bệnh nhân mang chuyển đoạn hòa nhập tâm(544 là ngƣời lớn và 36
trẻ em). Trong đó có 583 trƣờng hợp chuyển đoạn hòa nhập tâm (ROBs, Robertsonian

translocation) cân bằng, 264 trƣờng hợp chuyển đoạn ROBs không cân bằng, 9 trƣờng
hợp ROBs thể khảm, 18 trƣờng hợp thể phức tạp, trong đó 2 trƣờng hợp là xếp chung
trong nhóm thể khảm và thể phức tạp[84].
1.3.3. Các yếu tố liên quan đến hội chứng Down
Đối với những đứa trẻ mắc hội chứng Down đƣợc sinh ra trong gia đình có bố
mẹ, đặc biệt là ngƣời mẹ nghiện thuốc lá đã đƣợc các nhà di truyền học nghiên cứu và
coi đây là yếu tố di truyền gây hội chứng Down.Kline S.J. và cộng sự (1980), Hook
E.B. và Cross D.K. (1985)nghiên cứu trên những thai sảy tam nhiễm ở những ngƣời
nghiện thuốc lá đã đƣa ra nhận xét rằng: thuốc lá làm giảm khả năng nguy cơ sinh ra
những đứa trẻ Down, thậm chí đối với những phụ nữ lớn tuổi. Tác giả giải thích rằng
thuốc lá có tác dụng chọn lọc đối với giao tử thừa NST(n+1) trƣớc khi thụ tinh hoặc
những bào thai (2n+1) trong đó có tam nhiễm21 [29, 41].
De Wals và cộng sự (1988), Harjulehte-Mervala T. và cộng sự (1992),sau khi
nghiên cứu những đứa trẻ mắc hội chứng Down sinh ra do trƣớc và sau sự cố nguyên
tử Chernobyl (1986), đã khơng thấy có sự khác nhau rõ rệt về khả năng sinh con mắc
hội chứng Down do tác động của các chất phóng xạ.
1.4. Cơ chế hình thành hội chứng Down
1.4.1. Khơng phân li cặp NST 21 trong q trình giảm phân tạo giao tử
Do một nguyên nhân nào đó tác động vào trong quá trình tạo giao tử ở ngƣời bố
hoặc ngƣời mẹ làm cho cặp NST 21 không phân li. Kết quả tạo ra hai loại giao tử bất
thƣờng: một loại giao tử chứa 2 NST 21(n+1) và một loại giao tử không chứa NST 21

18


nào (n-1). Khi thụ tinh, hai loại giao tử này kết hợp với giao tử bình thƣờng (n) chứa 1
NST 21 của mẹ hoặc bố. Kết quả sẽ tạo nên một loại hợp tử (2n-1) thiếu 1NST 21
(đơn nhiễm 21) thƣờng bị chết phôi và một hợp tử (2n+1) chứa 3 NST 21 (tam nhiễm
21) biểu hiện hội chứng Down (Hình

1.6). Cơng thức NST là 47,XX,+21 và

27,XY,+21[23].

Hình 1.6. Cơ chế hình thành Down do giảm phân bất thường trong sự hình thành
giao tử
1.4.2. Khơng phân li cặp NST 21 trong quá trình nguyên phân của hợp tử
Một khả năng khác của sự hình thành hội chứng Down là do việc khơng phân ly
của cặp NST 21 trong q trình ngun phân của hợp tử. Tùy theo từng giai đoạn
phân cắt của hợp tử bình thƣờng, nếu sự khơng phân li cặp NST 21 xảy ra ở lần phân
cắt đầu tiên của hợp tử bình thƣờng, kết quả tạo ra một phôi bào với 3 NST 21(n+1)
(tam nhiễm 21) và một phôi bào khác chỉ chứa 1 NST 21(n-1) (đơn nhiễm 21). Về sau
phôi bào đơn nhiễm 21 không phát triển bị chết và chỉ có phơi bào tam nhiễm 21 có
thể sống và phát triển đƣợc thành dạng tam nhiễm 21 thuần nhất. Nếu sự không phân
li cặp NST 21 xảy ra ở lần phân cắt thứ 2 của hợp tử bình thƣờng, kết quả sẽ tạo ra 3
phơi bào gồm: phơi bào đơn nhiễm 21, phơi bào bình thƣờng (2n) và phôi bào tam
nhiễm 21. Phôi bào đơn nhiễm 21 khơng phát triển đƣợc và chỉ có 2 loại phôi bào là:
19


phơi bào bình thƣờng 2n và phơi bào tam nhiễm 21 phát triển đƣợc. Do đó biểu hiện
thành hội chứng Down thể khảm với 2 dòng tế bào: một dòng tế bào bình thƣờng và
một dịng tế bào tam nhiễm 21(Hình 1.7)[23].

Hình 1.7. Cơ chế hình thành Down trong nguyên phân của hợp tử.
Hội chứng hình thành Down do sự không phân ly cặp NST 21 xảy ra ở lần phân bào
thứ nhất của hợp tử.
1.4.3. Bố hoặc mẹ là người mang NST chuyển đoạn hòa nhập tâm
Chuyển đoạn hòa nhập tâm (Robertsonian translocation) là loại đặc biệt của
chuyển đoạn tƣơng hỗ (reciprocal translocation) và thƣờng xảy ra với các NST tâm

đầu bao gồm các NST 13,14,15 (nhóm D) với các NST số 21, 22 (nhóm G). Ở kiểu
chuyển đoạn này, hai NST bị đứt qua miền gần tâm đẫn đến sự trao đổi giữa các
nhánh. Kết quả là tạo nên 2 NST mới: một có kích thƣớc lớn giống NST của nhóm C
do chứa 2 nhánh dài của các NST nếu là chuyển đoạn (G/G) và một NST có kích
thƣớc nhỏ với 2 nhánh ngắn của các NST. Nhìn chung NST có kích thƣớc nhỏ này bị
mất đi trong quá trình phân bào lần sau. Vì vậy, bố hoặc mẹ mang NST chuyển đoạn
hịa nhập tâm có số lƣợng NST trong bộ NST là 2n=45 và hồn tồn bình thƣờng.

20


Trong quá trình hình thành giao tử sẽ tạo ra các kiểu giao tử khác nhau tùy theo kiểu
chuyển đoạn. (Hình 1.8)[34].

Hình 1.8. Các dạng hợp tử của một dạng Down chuyển đoạn[84]

Bảng 1.4. Quá trình tạo giao tử và hợp tử ở người bố (mẹ) mang NST chuyển đoạn
t(14q;21q) với người mẹ (bố) bình thường.

21