非整倍体是整倍体染色体中缺少或额外增加一条或若干条染色体，一般是在减数分裂时一对同源染色体不分离或提前分离而形成n-1或72 1的配子。这类配子彼此结合或同正常配子(n)结合，产生各种非整倍体细胞。
正常的2”个体又可称为双体(disome)，即在减数分裂时，所有染色体都能两两配对，包括二倍体和偶数异源多倍体。双体中缺一对同源染色体，称为缺体(nullisomic)，即2n-2；双体中缺了一条染色体，使某一对同源染色体只剩一条，称为单体(monosomie)即2n-1;如果双体中缺了二条非同源染色体，成为2n-1-1，称为双单体；如双体中多了一条染色体，使某一对同源染色体变成三条，就称三体(trisomic)，即2n 1；双体中某一对同源染色体变成四条同源染色体，称为四体(tetrasomic)即2n 2；双体中增加了二条非同源染色体的称为双三体(ditrisomic)，即2n 1 1。非整倍体在遗传学研究和育种实验上均有很大的作用。例如单体使一条染色体失去了同源染色体而处于半合子(semizygote)，此时一些等位基因就可以直接显现出来，出现了假显性效应。异源六倍体普通小麦的染色体数目2n=42。减数分裂的产物中只有n=21和n-1=20的大孢子能发育成有生活力的卵细胞。这种n—1的细胞中缺失的1条染色体可以是21条染色体中的任何一条。这样用单倍体母体与正常小麦杂交，在杂交后代中就可能出现各种不同的单体，这些单体各有特定的性状，其染色体数目虽不是整倍数，但仍能繁殖，因此是育种的一种方法。
染色体数目特别是非整倍数的改变与人类一些疾病密切相关。最常见的如先天愚型或称唐氏综合征(Down’ssyndrome)发病率为500到1 000个新生儿中有 一名患者，这是由于多了一条21号染色体所致，所以这种病又称21三体综合征(trisomy 21)；这种病的患者智能低下，平均寿命短。又如性染色体数目发生改变后，会造成性别发育异常。男性核型多一条X染色体(47，XXY)的个体是先天性睾丸发育不全症或称以该病发现者的姓氏命名的Klinefelter综合征。患者男性第二性征发育差，无精子生成，睾丸发育不全，白血病发病率明显提高，乳腺癌的发病率几乎与女性相同。Turner综合征(Turner syndrome)又称先天性卵巢发育不全综合征，这是缺失一条性染色体只剩下一条X染色体，核型为45，X。这种病的患者为女性外表，但女性生殖器官和第二性征均发育不良，智力发育较差。
麻省理工学院的癌症研究人员发现的一种过程可以解释某些肿瘤细胞如何形成。这些新发现将有助于研发出防止出现缺陷的细胞生长和转移的新疗法。这项研究结果刊登在6月8 日The EMBO Journal杂志中。
染色体是细胞中负责携带遗传信息的结构，快速增长的肿瘤细胞经常有数量不规则的染色体。人类细胞的正常染色体数量是46个或23 对，而肿瘤细胞的染色体经常会少于或者多于23对，这种情况就叫做非整倍性。
直到目前为止，科学家们仍未确切地知道肿瘤细胞如何变成非整倍体。细胞中的检查站蛋白质可以防止细胞分裂时的染色体数量异常，但是科学家感到疑惑的是，即使当这些蛋白质看来是正常的，仍会导致非整倍体。
麻省理工学院的研究人员发现，这些检查站蛋白质可能无法察觉到有缺陷的细胞。在细胞分裂前，每对染色体中的单个染色体都必须附在一套微小的微管上。如果它们正确地附在上面，检查站蛋白质就会允许它们分裂。如果不正确，检查站蛋白质就会停止它们分裂。
因此，研究人员研究了另外二种关键的分子：一个是已知的肿瘤抑制蛋白APC ；另外一个是它的伙伴蛋白质EB1。这二种蛋白合力确保细胞正常地进行分裂。研究人员发现，如果从细胞中去除其中一种蛋白质或中断它们的合作，细胞就会变成非等倍体。所以APC 和EB1 蛋白质对于正常的细胞分裂至关重要。这项研究确定出了可能导致肿瘤细胞出现染色体的非整倍性的两个关键因子，并为肿瘤如何形成提供了一种解释。 麻省理工生物系的科学家和这项工作的负责人Viji Draviam介绍说：“这很重要,因为这是第一次阻断这些蛋白的正常功能从而导致细胞分裂为非整倍体。我们的研究已经观察到当动点蛋白的功能正常的时候，由什么错误导致细胞体内的染色体的不正常分裂。”
http://www.hudong.com/wiki/%E9%9D%9E%E6%95%B4%E5%80%8D%E4%BD%93
Nature Reviews Genetics
2010年10月20日
Genomic instability: Aneuploidy stokes the fire全染色体非整倍体——也就是说，个别染色体的不规律的数字——在肿瘤中经常被观察到。这里对于非整倍体是否是一个原因或仅仅是基因组不稳定性和肿瘤发生的互连现象的一个结果存在着相当大的争议；然而，两项新的报告为非整倍体在两者中的一个成因角色提供了进一步的证据
GETTY
为了确定非整倍体对于基因组稳定性的影响，Sheltzer等人分析了13个单倍体酿酒酵母菌株，其中每一个都携带了一个额外的不同染色体的拷贝。与野生型菌株相比，这些非整倍体菌株已知具有增殖的缺陷，但是作者发现，大多数非整倍体菌株也在染色体在子细胞中的准确分离中受到了影响。然而，这些非整倍体细胞的基因组不稳定性并不仅仅局限于整个染色体的水平。特殊基因（URA3和CAN1）的突变率在一些非整倍体系中出现了增加，同时在出现在针对细胞毒性的需要这些基因的野生型产物的抗药性上。
是什么导致了这些非整倍体细胞突变率的增加呢？作者发现，它们表现出了对多种DNA损伤介质，以及由此导致的DNA损伤和持续存在于细胞中的包含有Rad52的DNA修复灶的敏感性的增加。这些特征表明基于同源重组的DNA修复的一个缺陷可能有助于增加突变率。实际上，DNA测序显示，灶突变可能是由容易出错的DNA聚合酶Pol ζ所导致的，后者用于在缺乏同源重组的情况下支援修复机制。
为什么不同染色体的额外拷贝编码不同基因具有这样一种一贯的表型影响呢？有趣的是，在野生型菌株中添加一组包含有未表达人类DNA的染色体并没有反映出额外酵母染色体的影响。因此，尽管还需要更多的证据，但似乎化学计量的蛋白质不平衡导致了非整倍体对细胞的影响，而不仅仅是一个额外染色体的存在能够被复制的。与这一模式相一致的是，与非整倍体单倍体酵母细胞相比，额外染色体的不利影响在非整倍体双倍体中得到了缓冲。
在另一项研究中，Solomon等人搜寻了人类癌症中的频发突变，从而确定了肿瘤发生中的因果驱动事件。利用不同的DNA测序和蛋白质表达分析，他们在一个人体肿瘤和细胞系的子集中发现了体细胞失活突变和基质抗原2（STAG2）的表达缺失。其中包括20%的恶性胶质瘤、尤因氏肉瘤和恶性黑色素瘤。STAG2编码了一个凝集蛋白子集，后者是姊妹染色单体凝集做必须的，而在体外的STAG2等位基因的工程突变或修正证明，STAG2失活导致了非整倍体。这项研究增加了我们对于染色体分离基因在非整倍体和肿瘤发生中的作用的认识，尽管STAG2失活在癌症中的驱动作用已经利用活体小鼠模型得到了证实。调查STAG2再活化对非整倍体细胞的肿瘤发生的作用也将是非常有趣的。
这两份报告与一个正在形成的主题是一致的：尽管非整倍体普遍对于细胞是不利的，但它在细胞种群中形成的遗传异质性可能为这些细胞的子集在强烈的选择压力下存活和兴盛——例如在肿瘤发生过程中出现的情况——提供了一种优势。
Darren J. Burgess
http://www.natureasia.com/ch/reviews/index/highlight/id/999/
Cell：癌症治疗新策略 干扰非整倍体细胞存活的化合物
染色体数目异常，或者说非整倍体是癌症的一个重要标志，来自麻省理工学院，霍德华休斯医学院等处的研究人员针对这一特征，找到了能特异性杀死非整倍体细胞的化合物，从而提出了一种治疗广谱肿瘤的新策略。这一研究成果公布在Cell 杂志上，并被重点推荐，认为这项研究找到了癌症的“阿基里斯的脚踵”（The Heel of Achilles）。
领导这一研究的是2010年新晋当选美国国家科学院院士的Angelika Amon教授，这位女科学家领导的研究组早在08年的研究中就指出具有额外染色体的哺乳动物细胞拥有一些共同特征，可被用来研发癌症治疗方法。
非整倍性（aneuploidy）是指哺乳动物细胞有时会具有过多的染色体，这会对机体造成损害，通常会导致出生缺陷或死亡，不过几乎总是非整倍性的肿瘤细胞似乎因此获得了生长优势。之前Amon教授研究组在2008年发表在Science杂志上的一篇文章中，首次在哺乳动物细胞中系统检测非整倍性的作用，指出具有额外染色体的哺乳动物细胞拥有一些共同特征，可被用来研发癌症治疗方法。
在最新这篇文章中，研究人员找到能特异性杀死非整倍体细胞的化合物，提出了一种治疗广谱肿瘤的新策略。这种化合物就是AICAR----一种能量胁迫诱导药剂（energy stress-inducing agent），以及蛋白折叠抑郁剂17-AAG，和自噬抑制剂氯喹（chloroquine）。
其中AICAR能穿透细胞膜，是AMPK激活剂，后者是代谢调控的关键蛋白，当能量供应不足时，AMP/ATP的比率上调，AMPK就会被激活，抑制合成代谢。AICAR可以激活AMPK，但不影响ATP、ADP和AMP的水平，在细胞或动物水平，AICAR可以通过激活AMPK从而促进骨骼肌非胰岛素依赖的葡萄糖摄入。
17-AAG是热休克蛋白90抑制剂，之前的研究已经发现这种化合物能低毒性，高选择性抑制一些癌蛋白，用于癌症的治疗，而氯喹这种治疗疟疾的特效药，近期也有研究证明可以用于治疗乳腺癌。
非整倍体细胞对这些药物非常敏感，研究证明AICAR能诱导小鼠原代胚胎成纤维细胞三倍体（染色体1，13，16（或者19））p53介导的细胞凋亡，AICAR和17-AAG单独施用，或者结合施用（作用更好），能有效的对抗非整倍体人类癌细胞系。
这些研究都表明这些化合物能干扰非整倍体细胞存活必要的一些途径，因此可以作为一种对抗人类广谱肿瘤的新型治疗方法。
原文出处推荐：
Cell doi:10.1016/j.cell.2011.01.017
Identification of Aneuploidy-Selective Antiproliferation Compounds
Yun-Chi Tang, Bret R. Williams, Jake J. Siegel, Angelika Amon
Aneuploidy, an incorrect chromosome number, is a hallmark of cancer. Compounds that cause lethality in aneuploid, but not euploid, cells could therefore provide new cancer therapies. We have identified the energy stress-inducing agent AICAR, the protein folding inhibitor 17-AAG, and the autophagy inhibitor chloroquine as exhibiting this property. AICAR induces p53-mediated apoptosis in primary mouse embryonic fibroblasts (MEFs) trisomic for chromosome 1, 13, 16, or 19. AICAR and 17-AAG, especially when combined, also show efficacy against aneuploid human cancer cell lines. Our results suggest that compounds that interfere with pathways that are essential for the survival of aneuploid cells could serve as a new treatment strategy against a broad spectrum of human tumors.
本文来源于：生物问问博客,原文地址：http://www.bioask.me/html/1549.html
非整倍体（aneuploid）
少数的二倍体生物增加或减少了一条或几条完整的染色体，而不是整套染色体的增减，故称为非整倍体。在大部分情况下在动物中非整倍体是致死的，非整倍在植物中发生的频度是较高的，可能由于在植物中非整倍体常得以生存之故。其产生的原因可能是在有丝分裂或减数分裂中个别染色体…
正常的个休是完整的二倍体（2n），又可称为双体（disomy）在此基础上我们可将非整倍体分成以下几种类型。
（一）缺体（nullisomy），2n-2，个体丢失了一对同源染色体，又称为零体，一般是致死的，因丢失染色体上带有的基因是其它染色体所不具有的，无法补偿其功能。但在异源多倍体植物中常可成活，但长得较弱小。
（二）单体（monosomy），2n-1，个体丢失某一条染色体，虽然丢失染色体的同源染色体存在，但由于以下的原因单体仍出现异常表型或特征。（1）染色体的平衡受到破坏；（2）某些基因产物的剂量减半，有的会影响性状的发育；（3）随着一条染色体的丢失，其携带的显性基因随之丢失，其隐性等位基因就可得以表达。
（三）三体（trisomy），2n+1，个体多了某一条染色体，由于染色体平衡的破坏和基因产物剂量的增加，三体也显示出异常表型特征。在人类中常见有三种三体：（1）21-三体即Down氏综合征；（2）18-三体，即Edward综合征；（3）13-三体，即Patau综合征。
（四）双三体（double trisomy）,2n+1+1,即个体多了两条不同的染色体。
多体（polysomy）2n+n,某一号染色体增加一条以上称为多体。
（五）21-三体
21-三体病又称为先天愚型或唐氏综合征（Down syndrome）它是由英国医生Langdon Down首先描述其症状，故称为Downs syndrome。1959年法国遗传学家Lejeune发现此病是由于多了一条G组染色体所致，后确定这条染色体是21号染色体，故此病又称为21-三体综合症。Lejeune的发现开创了医学遗传学的一个分枝——临床细胞遗传学。
患者鼻扁平，眼裂向外上倾斜，眼距过宽，嘴小唇厚，舌大耳小，手宽而肥大，常为通贯手，智力低下。发病率为3510/百万。其产生的原因可能是母亲卵细胞形成过程中染色体的不分离，或发生罗伯逊易位所致。
由于女性个体的减数分裂是从本身处在胚胎期就开始了，到性发育成熟要经历漫长的时间，这样染色体发生畸变的机会也较大。例如母亲生育年龄的增加，21-三体的发生率也随之增加。因此晚婚晚育应符合自然规律,要有一个适当的度。
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