双生子研究（精选3篇）
双生子研究 篇1
摘要：目的 了解儿童青少年双生子注意问题和焦虑/抑郁的遗传度,为探讨遗传和环境因素对儿童青少年注意问题和焦虑/抑郁的影响程度提供依据。方法 采用Achenbach儿童行为量表(CBCL)家长用问卷,对从北京地区和山东地区招募的527对同性别6~18岁双生子进行调查,采用相关系数法计算注意问题和焦虑/抑郁的遗传度。结果 不同卵性双生子中男、女比例差异无统计学意义(χ2=0.083,P>0.05)。注意问题和焦虑/抑郁得分在同卵双生子和异卵双生子间差异均无统计学意义(t值分别为0.024,-0.593,P值均>0.05)。儿童青少年注意问题遗传度为0.78,焦虑/抑郁遗传度为0.52。结论 遗传对儿童青少年注意问题有高等强度影响,遗传和环境因素共同作用于儿童青少年焦虑与抑郁。
关键词：注意力缺陷障碍伴多动,焦虑,抑郁,双生子研究,儿童
注意力缺陷/多动障碍(Attention Deficit/Hyperactivity Disorder,ADHD)是一种常见、复杂、可遗传的精神失调状况,以注意力不集中、多动、行为冲动为主要特征[1],造成患儿在学习、人际关系、社交等多个领域功能的明显缺损[2]。全球儿童青少年ADHD发生率约为5%[3],中国ADHD的患病率为5.7%[4]。焦虑、抑郁是儿童青少年最常见精神障碍中的两类,焦虑表现为主观焦虑体验、外显的紧张行为和植物神经功能紊乱症状[5],对儿童青少年身心健康和学业成绩均有不良影响。儿童抑郁症是起病于儿童或青少年期的以情绪低落为主要表现的一类精神障碍,常反复发作[6]。中国青少年焦虑检出率为7%~16%[5],抑郁患病率为1.2%~7.8%[7],焦虑和抑郁常同时出现[8],严重影响儿童精神健康[9]。本研究采用双生子研究方法,旨在探讨遗传和环境因素对儿童青少年注意问题和焦虑抑郁的影响,现将结果报道如下。
1 对象与方法
1.1 对象
对象为2002—2013年北京地区和山东地区招募调查的双生子,共募集6~18岁同性别双生子527对。其中同卵双生子(MZ)383对(72.7%),异卵双生子(DZ)144对(27.3%);男、女生分别为498名(47.2%)和556名(52.8%)。平均年龄为(11.77±3.15)岁。
1.2 测量工具
使用Achenbach儿童行为量表(Child Behavior Checklist,CBCL)家长用问卷进行调查,统一由儿童的父母完成。CBCL问卷包括社会能力和行为能力两部分。行为问题有120个项目,采用0,1,2三级评分;可分为退缩、躯体主诉、焦虑/抑郁、社交问题、思维问题、注意问题、违纪问题、攻击性行为和性问题9个分量表。研究证实CBCL信度和效度较好[10]。计算不同性别6~11岁、12~18岁儿童注意问题、焦虑/抑郁因子得分。
1.3 卵性鉴定
提取血凝块DNA。266对双生子使用Promega公司Gene print Fluorescent STR Multiplex扩增试剂盒,测定4个多态性位点(D16S539,D7S820,D13S317和D5S818);各位点基因型完全相同的双生子为MZ,任一基因型不一致者为DZ,可靠性达99.6%以上[11]。261对双生子使用基点认知技术(北京)有限公司Goldeneye TM DNA身份鉴定系统20A复合扩增试剂盒,检测19个STR基因座(D19S433,D5S818,D21S11,D18S51,D6S1043,D3S1358,D13S317,D7S820,D16S539,CSF1PO,Penta D,v WA,D8S1179,TPOX,Penta E,TH01,D12S391,D2S1338,FGA)和1个性别位点Amelogenin;各位点基因型完全相同的双生子为MZ,任一基因型不一致者为DZ,可靠性达99.9%以上[12]。
1.4 统计分析
使用SPSS 20.0进行MZ和DZ注意问题和焦虑/抑郁的一般性描述和分析,对性别分布进行χ2检验,注意问题和焦虑/抑郁得分比较进行t检验,遗传方差比较用方差分析,对内相关系数比较采用Z检验。使用Holzinger公式h2=(rMZ-rDZ/(1-rDZ))估计遗传度,式中rMZ,rDZ分别为同卵双生子对和异卵双生子对的对内相关系数,检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 MZ,DZ一致性分析
MZ中男生占47.52%,DZ中男生占46.53%,不同卵性双生子中男、女比例差异无统计学意义(χ2=0.083,P>0.05);6~11岁、12~18岁不同卵性双生子中男、女比例差异均无统计学意义(χ2值分别为<0.01,0.323,P值均>0.05)。注意问题和焦虑/抑郁因子得分MZ与DZ之间差异均无统计学意义(t值分别为0.024,-0.593,P值均>0.05),6~11岁、12~18岁注意问题和焦虑/抑郁因子得分MZ与DZ之间差异均无统计学意义(P值均>0.05),表明MZ,DZ间具有可比性。见表1。
2.2 遗传效应分析
见表2,3。
注:*P<0.05。
注:MZ和DZ组间比较,*P<0.05。
MZ和DZ注意问题和焦虑/抑郁指标对内方差差异均有统计学意义(P值均<0.05),MZ对内方差低于DZ,提示具有遗传效应。MZ和DZ对间方差差异均无统计学意义(P值均>0.05)。双生子注意问题的遗传度为0.78,焦虑/抑郁的遗传度为0.52。MZ各指标的对内相关系数高于DZ的对内相关系数,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。
3 讨论
双生子研究可区分遗传和环境因素相对作用的大小,遗传度是多基因累加效应对疾病易患性变异的贡献大小。本研究中,6~18岁双生子的注意问题遗传度为0.78,表明遗传效应对儿童青少年影响程度很高;焦虑/抑郁遗传度为0.52,说明遗传和环境因素同时起作用,提示儿童期的环境对儿童焦虑、抑郁的产生有不容忽视的作用。
张岚等[13]研究报道,10~12岁双生子注意缺陷遗传度为0.71。胡小梅等[14]研究报道,6~18岁双生子多动/注意缺陷遗传度为0.62。Rietveld等[15]的研究中显示3~12岁儿童注意缺陷的遗传度为0.75;Hudziak[17]对492对8~12岁双生子的研究发现注意缺陷的遗传度为0.60~0.68。本研究中,不同性别6~11岁、12~18岁双生子注意问题遗传度范围是0.72~0.83,不同性别、不同年龄段注意问题的遗传度无明显变化,与国内外研究结果大体一致,表明注意缺陷有较高的遗传倾向,其中的表型差异主要由遗传因素决定。
国内外对焦虑/抑郁的遗传度研究结果不一,张岚等[13]报道,10~12岁焦虑/抑郁遗传度为0.17;Hudziak等[16]报道,8~12岁焦虑/抑郁的遗传度为0.61~0.65;李玉玲等[17]对166对6~12岁不同性别双生子研究发现,男性焦虑/抑郁遗传度为0.46,女性为0.75,差异有统计学意义。本研究中女性6~11岁、12~18岁焦虑/抑郁遗传度分别为0.24,0.85。和6~11岁相比,12~18岁女性儿童焦虑/抑郁明显受遗传因素影响,显示遗传因素对焦虑/抑郁的影响程度随年龄增长而升高。儿童12岁后进入青春期,不同年龄段遗传度的变化可能与儿童心理生理发育阶段的不同有关。本研究表明,6~11岁男性双生子焦虑/抑郁遗传度为0.45,遗传因素有中等强度影响。12~18岁男性双生子儿童焦虑/抑郁分析中rMZ小于rDZ,该数据不适合作遗传分析,可能与12~18岁男性异卵双生子样本量较少有关。下一步研究将扩大样本量后再作分析。
本研究探讨了遗传和环境因素对儿童青少年注意问题和焦虑/抑郁的影响程度,为进一步的干预提供了理论依据。遗传及环境因素对于不同性别和不同年龄儿童青少年注意问题和焦虑/抑郁的影响程度不同。因此,在对儿童青少年的注意问题及焦虑/抑郁进行环境干预时,方向和策略都应根据个体的具体情况做出相应调整,以取得最大的干预效果。
双生子研究 篇2
1 对象与方法
1.1 对象:
2005年1月至2011年12月于我院新生儿科就诊的胎龄<34周, 出生体质量<2000 g并存活至矫正胎龄为40周后的汉族早产双胞胎患儿321对为研究对象。
1.2 卵型鉴定。
卵型判定程序如下:①双生子之间性别不同者必定为异卵双生子。②在性别相同的双生子中, ABO或Rh血型不同的必定为异卵双生子。③如果两个双生子性别和血型均相同, 采用胎膜鉴定法结合问卷调查法。可靠性约为96%[3]。
1.3 病例信息采集:
采用流行病学软件EPI6建立数据库, 双机平行录入双生子的体格检查及实验室检查指标。记录所有对象的相关临床资料。
1.4 ROP筛查:
ROP的诊断、分期与筛查标准依据2004年中华医学会制定的《早产儿治疗用氧和视网膜病变防治指南》[4]。筛查方法依据《我国早产儿视网膜病变特点和筛查指南》[5]。
1.4 统计学方法:
采用EPI Data软件建立数据库, 采用双机平行录入双生子的体格检查及实验室检查指标。记录所有对象的胎龄, 出生体质量, 性别, 是否合并ROP及相关临床资料。统计软件主要包括SPSS19.0软件包以及Mx双生子统计软件包 (http://openmx.psyc.virginia.edu) 。应用SPSS19.0统计软件, 计量资料用±s表示, 采用t检验, 计数资料采用χ2检验;P<0.05具有统计学差异。
遗传度 (heritability, h2) 是指对某一表型来说, 遗传因素在该表型的表达上所起的作用大小, 也即遗传作用在表型总变异中所能解释的该部分遗传方差所占总方差的比例[6]。双生子遗传模型将方差变异分为三个部分, 加性遗传效应A (addictive genetic variance) 、共同环境效应C (common environmental variance) 、或显性遗传效应D (dominance environmental variance) 和个体特殊环境效应E (unique environmental variance) 。遗传度估计值为加性遗传方差占表型方差的比例, 即H2=VA/VP, VA为加性效应方差, VP为变异总方差 (VP=VA+VC+VE) 。MZ的加性遗传效应与显性遗传效应相同, 而DZ共享一半的加性效应和1/4的显性效应 (1/2A+1/4D) 。其中, MZ、DZ的共同环境效应是相同的。由此建立统计模型, 选择模型前, 首先要分别计算研究表型在同、异卵双生子同胞间的组内相关系数:r MZ、r DZ。当r MZ<r DZ时, 说明数据不适合进行遗传学分析;当r DZ<1/2r MZ时提示存在显性遗传作用, 此时拟合ADE模型, 当r DZ>1/2r MZ时提示存在共同环境因素作用, 拟合ACE模型[7]。根据判定结果, 将双生子按卵型分成两组, 采用Mx软件构建单一性状的ACE或ADE模型及其嵌套模型, 得到AIC值、RMSEA值等以检验模型拟合优度, 以判定最佳拟合模型。模型中的遗传度需要结合专业知识进行分析, 以进一步分析加性遗传效应、共同环境效应及非共同环境效应各组分在影响表型表达中的作用。
2 结果
2.1 双生子一般情况:
321对早产儿中, 同卵双胎 (MZ) 组123对, 占38.3%;异卵双生子 (DZ) 组198对, 占61.7%。同、异卵型比例为1∶1.6;男性109对 (33.96%) , 女性72对 (22.43%) , 性别互异140对 (43.61%) 。
2.2 ROP筛查概况:
在筛查的642例早产儿中发现各期 (包括1、2期病变或个别4、5期晚期病变) ROP患儿110例 (占17.3%) , 阈值前期ROP患儿29例 (占4.5%) , 阈值期ROP患儿26例 (占4.1%) , 急进性ROP的患儿8例 (占1.2%) 。接受治疗的病例随访1年, 全部保存视力;2例患儿家长放弃治疗, 1年后随访1例失明, 2例死亡, 5例保存视力。
2.3 两组临床数据比较:
MZ组ROP发病45例, DZ组发病65例, 无显著差异P>0.05;我们选取了两组的人口学数据:出生体质量、胎龄、性别 (男性) ;孕母因素:产前使用地塞米松、先兆子痫、胎膜早破;产时因素:剖宫产;患儿疾病因素:肺透明膜病、贫血;吸氧:氧疗时间、机械通气时间;两组的以上各数据均无显著性差异 (P>0.05) , 表明两组间具有可比性。见表1。
注:A, 加性遗传效应;C, 共享环境效应;E, 非共享环境效应;RMSEA, 近似误差均方根;AIC, AIC信息准则
2.4 计算遗传度
2.4.1 ROP发病组内相关系数:ROP的不同卵型双生子组内相关系数为r MZ=0.29, r DZ=0.52, 且r DZ>1/2r MZ, 见表2。
注:*MZ, 同卵双生子 (Monozygotic Twins) ;DZ, 异卵双生子 (Dizygotic Twins)
2.4.2模型拟合及遗传度计算:根据判断的结果, 适用包括加性基因、共享环境和非共享环境的ACE模型 (全模型) 及其嵌套模型 (子模型) .采用Mx双生子统计软件构建模型, 结构方程模型拟合指标列于表3。综合判断, ACE模型为最佳拟合模型, 遗传度H2=68.43% (50.17~73.32) 。
3 讨论
ROP确切的发病机制尚未明, 但大量研究表明其发生与早产、低出生体质量密切相关[8];临床研究亦表明:高浓度氧气吸入、长时间机械通气、贫血、脑室内出血、脓毒症等都可能参与了ROP的发病过程[9]。同时, 临床观察结果表明, 有些早产儿给予严格和及时的干预措施后, 病情仍会进展;而相同条件下有些患儿病情会自然回退;流行病学调查显示, ROP的发病率在人类不同种族、不同地区间有所不同[10];在美国和英国, 白种人中的发病率明显高于黑种人, 男婴发病率高于女婴[11];在ROP的动物模型中也发现, 不同种属的鼠诱导发生视网膜病变的概率和严重程度不同, 表明遗传因素在鼠的氧诱导视网膜病变中起到重要作用[12];近年来, 一些临床研究表明, 视网膜新生血管相关因子的基因多态性可能与ROP的发病密切关联其中研究的热点为Norrie病 (ND) 、血管内皮生长因子 (VEGF) 和血管紧张素转化酶 (ACE) 基因多态性[13,14,15]。但ROP确切的遗传位点多态性尚未肯定, 以往实验研究的样本量数目有限, 且ROP的发病率具有种族差异性, 因此研究结果有很大的不确定性。
双生子研究法是国内外公认的、区分遗传和环境相对作用的最理想方法之一。双生子同胞年龄相同, 宫内环境及早期生活环境相似, 在研究基因和表型之间的相关性时可以更好地控制混杂因素, 在验证胎源性假说时有特殊意义。本研究采用最大似然法原理, 使用Mx软件拟合最佳模型估算遗传度, 能更加充分利用双生子资料, 使研究结果更加精确。近年来国外有关利用双生子进行遗传度估计的报道, 均是使用Mx软件进行结构模型拟合。国外已经采用该软件对双生子样本开展了广泛的研究, 在精神分裂症、情感分裂性精神障碍、阿尔茨海默病等疾病中发现了很高的遗传度, 这些结果改变了传统对疾病的认识[16,17,18]。
目前国内外对ROP的双生子研究非常有限, Matthew等通过对200对早产双胞胎的回顾性研究, 来评价ROP的遗传易感性。在胎龄, 出生体质量, 性别, 辅助供氧, 通气时间, 呼吸窘迫综合征, 支气管肺发育不良等都可比的情况下, 70.1%的ROP易感性取决于遗传因素[19]。但该研究研究对象主要为白色人种, 因为种族的差异性, 国外对ROP的遗传度调查并不适合中国人群。国内尚无相关的报道。本研究证实, 中国汉族人口中, ROP的遗传度为68.43%, 这与国外的研究结果基本一致, 证明遗传因素在ROP的发病中起主要作用, 环境因素起次要作用。其中, 特殊环境因素在ROP的发病中的占比远大于共同环境因素, 推测吸氧、机械通气等可能对ROP的进展起一定的促进作用。这对更加科学地认识ROP的发病原因, 以及对ROP的预防、治疗与管理均有一定的指导意义, 为未来ROP易感基因的筛查提供了坚实的理论基础。
本研究也存在一定的瑕疵:因为双生子样本较少, 造成本研究时间跨度较大, 持续约7年, 造成在ROP的筛查中难免出现仪器和人为因素造成的系统误差;此外, 因为经费有限, 本研究中双生子的卵型鉴定采用的是胎膜鉴定法结合问卷调查法, 与目前DNA短串联重复序列 (STR) 法高达99.95%的卵型鉴别准确率相比[20], 可靠性稍低, 这在一定程度上也影响了本研究结果的准确性。希望随着未来国内更多双生子登记系统的建立, 有更多ROP的双生子研究, 进一步充实与完善相关临床资料, 以得到更多及更加准确的相关成果。
摘要：目的 利用双生子人群探讨中国汉族人口ROP (retinopathy of prematurity, ROP) 的遗传度。方法 以2005年1月至2011年12月于我院新生儿科就诊的胎龄<34周, 出生体质量<2000 g并存活至矫正胎龄为40周后的汉族双胞胎早产儿321对为研究对象。根据卵型不同分为同卵双胎 (monozygotic twins, MZ) 组123对和异卵双生子 (dizygotic twins, DZ) 组198对。记录所有对象的胎龄、出生体质量、性别、是否合并ROP、肺透明膜病 (RDS) 、ROP、窒息、贫血、氧疗时间、机械通气时间等临床资料, 在纠正胎龄32周或生后46周时, 由眼科医师用间接眼底镜进行ROP筛查, 采用统计软件SPSS19.0软件包和Mx双生子统计软件包, 对所有临床资料进行回顾性分析。结果 中国汉族人口中, ROP的遗传度为68.43%。结论 中国汉族人口中, 遗传是ROP的主要发病因素。
双生子研究 篇3
关键词：双生子,中国修订版韦氏儿童智力量表,智力发育,遗传度
遗传对人类的智力、个性等行为特性有较大的影响,智力包括言语理解、知觉推理、工作记忆及知觉速度等,总体认知功能的完整是人类适应社会、完成高级智力活动的保证,明确智力各方面的遗传影响程度有助于精神发育迟滞患儿进行康复训练时,明确训练项目,可为认知训练提供依据。国外研究报道智力遗传度在40%~80%[1,2,3],目前应用经典双生子研究法探讨儿童青少年智力遗传度的国内研究多集中于对总智商的评价上,尚未对智力发育的分项认知功能进行遗传度的评估[4,5,6,7,8,9]。双生子法由Galton首创[10],是确定复杂疾病或性状遗传学基础的重要方法之一。此方法广泛应用到了几乎人类所有的特征和疾病范围。由于双生子的遗传构成的相似性,同卵双生子是从一个受精卵分化来的,而后发育成两个个体,因此他们具有100%相同的遗传基础。异卵双生子是两个卵子分别受精并发育成的两个个体,因此他们和普通的同胞对一样平均共享50%的遗传基础。如果同卵(homozygotic twin,MZ)双生子的表型相似程度高于异卵(dizygotic twin,DZ)双生子,则可能是由于遗传学相似程度增加所致,而在异卵双生子中表型的不一致只能是个体特异环境不同所致,这就是经典双生子研究进行遗传度测量的基础[11,12]。因此本研究采用双生子法对儿童言语理解、知觉推理、工作记忆及知觉速度的遗传度进行估算,更详细的探讨遗传和环境因素对儿童青少年智力具体各分项发育的影响。
1资料与方法
1.1一般资料以教委-学校途径在重庆地区募集共同生活由同一抚养者抚养的6~16岁双生子。排除严重的身体残疾、躯体疾病及精神疾病者。参与者由家长签署书面知情同意书后进行韦氏智力量表测验并采集颊黏膜标本。
1.2方法
1.2.1智力评定工具采用湖南医科大学龚先耀等于1993年修订韦氏儿童智力量表(C-WISC),该量表包括言语和操作分量表,共11个分测验。其中知识、分类、算术、词汇、领悟和数字广度6个分测验属于言语分量表,填图、图片排列、木块图、图形拼凑和编码5个分测验属于操作分量表。
1.2.2评定方法由经过培训的同一名精神科专业人员在同一指导语下分别施测。
1.2.3卵型鉴定所有双生子均接受卵型鉴定。方法为,(1)DNA提取:采集受试者的颊黏膜拭子,常温下保存在装有缓冲液的试管,随后采用酚2氯仿法提取DNA。(2)卵型鉴定:本研究采用STR分型法进行卵型鉴定。采用Promega公司的Power2Plex16Ò系统检测16个微卫星标记位点进行卵型鉴定,该系统可进行16个基因座的同时扩增并用三色荧光镜检测15个STR基因座性别基因,即鉴定双生子对为MZ还是DZ。一对性别不同的双生子肯定是异卵,但一对性别相同的双生子可以是同卵或异卵,STR分型法发现若两同性双生子在5个STR位点基因型完全一致,作出MZ判断的可信度>99%[13]。通过这种遗传分析,单卵双生子的可靠性可以达到0.1999[14]。
1.3统计学处理采用SPSS 15.0统计学软件处理数据,计量资料以()表示,比较采用t检验,计数资料的比较采用x2检验,正态性检验及Spearman双变量等级相关分析相关分析并对相关系数进行比较,并采用Holzinger公式:h2=(r MZ-r DZ)/(1-r DZ),以P<0.05表示差异有统计学意义。
2结果
2.1两组一般资料比较共纳入双生子122对,最终有卵型鉴定结果的共102对。同卵双生子(MZ)54对,异卵双生子(DZ)48对。两组在性别构成及年龄上比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
2.2两组总智商量表及分量表结果进行正态性检验102对双生子分为MZ组及DZ组,根据WCST中的11个指标的得分情况进行Shapiro-Wilk正态性检验,结果示MZ组中知识量表、词汇量表、领悟量表、图片排列、言语智商得分情况不符合正态分布,DZ组知识量表、分类量表、图片排列得分情况不符合正态分布(P<0.05)。见表2。
2.3两组各智商分量表在双生子两个个体间的相关系数比较及遗传度估算根据MZ组和DZ组的Spearman相关分析,结果显示MZ组的言语智商、操作智商、总智商、算术、词汇、木块图相关系数明显高于DZ组,且遗传度较高。其他项目MZ组和DZ组的相关系数差异性不明显,且遗传度较低。其中言语智商、操作智商、总智商遗传度分别为0.282、0.314及0.359;言语量表中的算术、词汇遗传度分别为0.360、0.266,见表3。
3讨论
智力是一种有效的认知及学习任务的综合能力,人类智力是否受遗传控制,一直是具有争议性的问题,早年研究认为个体之间的智力差异可部分源于于遗传因素[15]。早期的行为主义学者认为智力发展完全由环境和教育决定,完全否认遗传的作用。遗传和环境因素对智力影响仍在持续探索中[16]。
本研究应用经典双生子法对102对双生子各智商评定分量表进行相关系数差异的比较,同时进行遗传度的估计遗传因素对智力的影响程度,言语智商、操作智商、总智商遗传度分别为0.282、0.314及0.359,其中言语量表中的算术、词汇遗传度分别为0.360及0.266,操作量表中的木块图遗传度为0.296,结果与张悦等[17]研究结果接近。
操作智商和总智商受遗传因素作用较大,遗传对各测验指标的影响作用按高低顺序排列分别为算术、木块图、词汇,算术所反应的是工作记忆,词汇反应的是言语理解功能,木块图反应的是知觉推理[18,19,20],上述认知功能主要与神经生理结构及功能有关,这部分智能发展受遗传影响较大,故能对智力发育迟滞患儿进行认知训练时提供初步的参考。