115年:放射基礎(1)

關於脆性X 染色體症(fragile X syndrome)的敘述,下列何者錯誤?

A是造成男性智力缺損最常見的基因性疾病
B屬於典型的孟氏性聯遺傳(mendelian X-linked)疾病
C主要由男性帶原者經由女兒遺傳給發病的外孫或外曾孫
D突變的FMR1基因轉錄受到抑制,進而影響神經突觸的可塑性

詳細解析

本題觀念:

脆性X染色體症(Fragile X syndrome, FXS)是一種主要影響男性的X染色體遺傳疾病。其致病機轉為 X 染色體上 FMR1 基因啟動子區域的 CGG 三核苷酸重複序列(trinucleotide repeat)發生異常擴增。此疾病具有「遺傳早現(anticipation)」及「薛曼矛盾(Sherman paradox)」的特徵,屬於非典型孟氏遺傳(non-Mendelian inheritance)。

選項分析

  • (A) 是造成男性智力缺損最常見的基因性疾病:正確。 臨床上,唐氏症(Down syndrome,染色體異常)是整體造成智力缺損最常見的基因異常疾病。但若單指「遺傳性(inherited)」或「單基因變異(monogenic)」所引起的智力缺損,脆性X染色體症是最常見的原因,且由於是 X 染色體遺傳,對男性的影響尤為顯著。

  • (B) 屬於典型的孟氏性聯遺傳(mendelian X-linked)疾病:錯誤(為本題正確解答)。 脆性X染色體症屬於「非典型(non-Mendelian)」的遺傳模式。典型的孟氏遺傳疾病中,突變基因在世代間傳遞是穩定的。然而,FXS 具有動態突變(dynamic mutation)的特性,其 CGG 重複次數在世代交替(特別是由母系傳遞時)會不斷增加,導致後代發病率與嚴重程度提升(即遺傳早現現象)。

  • (C) 主要由男性帶原者經由女兒遺傳給發病的外孫或外曾孫:正確。 這描述了遺傳學中著名的「薛曼矛盾(Sherman paradox)」。帶有前突變(premutation,55~200個 CGG 重複)的男性被稱為「正常傳遞男性(Normal transmitting males)」,他們通常無症狀,並會將前突變的 X 染色體傳給女兒(女兒為帶原者)。當這位女兒懷孕時,在卵子的減數分裂過程中,CGG 序列容易發生大幅擴增成為全突變(full mutation,大於 200 個重複)。因此,疾病多在這些帶原男性的外孫或外曾孫代才顯現出來。

  • (D) 突變的FMR1基因轉錄受到抑制,進而影響神經突觸的可塑性:正確。 當 CGG 重複次數超過 200 次(全突變)時,會引發 FMR1 基因啟動子區域的高度甲基化(hypermethylation),使得基因轉錄發生靜默(transcriptional silencing),無法產生 FMRP 蛋白質。FMRP 是一種神經元中的 RNA 結合蛋白,負責調控多種 mRNA 的轉譯,在樹突棘(dendritic spine)的發育、成熟以及神經突觸可塑性(synaptic plasticity)中扮演不可或缺的關鍵角色。缺乏 FMRP 會導致神經連結異常,引發智力發展遲緩及自閉症相關行為。

答案解析

脆性X染色體症的致病基因在世代相傳時具有高度不穩定性,會因為三核苷酸擴增而導致疾病表現越來越嚴重,這與典型孟氏遺傳中「基因狀態穩定傳遞」的定律相悖。因此,該疾病在醫學遺傳學上被明確歸類為非典型孟氏遺傳疾病(non-Mendelian genetic disorder),選項 (B) 敘述錯誤,為本題應選答案。

核心知識點

準備基礎醫學或國考相關科目時,針對 脆性X染色體症(Fragile X Syndrome) 應掌握以下核心考點:

  1. 遺傳模式:X 染色體遺傳,屬於非典型孟氏遺傳
  2. 致病機轉FMR1 基因的 CGG 三核苷酸異常擴增(全突變大於 200 次),造成 DNA 啟動子甲基化(methylation),進而抑制基因轉錄,導致 FMRP 蛋白缺乏。
  3. 重要遺傳特徵
    • 遺傳早現(Anticipation):世代傳遞中,發病年齡提早或症狀加重。
    • 薛曼矛盾(Sherman paradox):前突變僅在女性減數分裂時擴增為全突變,故帶原男性的外孫發病機率遠大於其兄弟。
  4. 臨床特徵:中重度智能障礙(最常見的遺傳性智力缺損原因)、自閉症傾向、特殊外觀(長臉、大耳、突出下巴)、以及男性青春期後的巨睪症(Macroorchidism)

參考資料

  1. Fragile X Syndrome - StatPearls - NCBI Bookshelf