遗传学：多基因遗传病

多基因遗传病,一些概念,微效基因(minor gene),累加效应或称加性效应(additive effect),多基因遗传(polygenic inheritance) 或称多因子遗传(multifactorial inheritance),多基因遗传性状或疾病(polygenic inheritance trait or disease) 或称复杂性性状或疾病(complex trait or disease),性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，还受环境因子的影响，称这类性状或疾病的遗传方式为多基因遗传，这类性状或疾病称为多基因遗传性状或疾病。,5.1 多基因遗传的特点 5.2 多基因遗传病解析 5.3 多基因遗传病的遗传特点及发病 风险估计 5.4 多基因遗传病的研究实例,5.1 多基因遗传的特点,质量性状(qualitative trait)：单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分为23群，23群个体间差异显著。,质量性状(qualitative trait)：单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分为23群，23群个体间差异显著。,数量性状(quantitative trait)：多基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是连续的，不同个体之间的差异只有数量上的差异，没有质的不同。,质量性状(qualitative trait)：单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分为23群，23群个体间差异显著。,数 量 性 状,亲代 极高个体 极矮个体 AABB AABB,子1代 中等身高 AABB,子2代,数 量 性 状,亲代 极高个体 极矮个体 AABBCC AABBCC,子1代 中等身高 AABBCC,子2代,1. 两个极端变异(纯种)的个体杂交子代为中间类型,2. 两个中间类型的子1代个体之间杂交子代大部分中间类型,20,15,15,6,6,1,1,0 1 2 3 4 5 6,多基因遗传的特点：,5.2 多基因遗传病解析,一、易患性与阈值假说,易感性(susceptibility)：在多基因遗传病中，遗传基 础决定一个个体患病的风险称易感性。,易患性(liability)：在多基因遗传病中，遗传基础与 环境因素的共同作用，决定一个个体患病的 可能性称易患性。,阈值(threshold)：在一定环境条 件下，由易患性所导致的多 基因遗传病的最低发病限度。,低 高 易患性,平均值,发病率,群体易患性变异分布图,易患性的变异与群体发病率,多基因遗传病的阈值与易患性平均值距离越近，其群体的易患性平均值越高，阈值越低，则群体的发病率越高； 两者距离越远，其群体易患性平均值越低，阈值越高，则群体的发病率越低。,二、遗传率(h2),遗传率：多基因遗传病中，易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗传基础所起作用的大小称为遗传率(heritability)。一般用百分率(%)来表示。,遗传率高：表明遗传基础在决定易患性变异和发病上起重要作用，环境因素的作用较小,遗传率低：表明在决定易患性变异和发病上，环境因素起重要作用，遗传基础的作用较小,1. 从一般群体和患者亲属易患性 的对比计算遗传率,2. 从患者和对照组亲属易患性的 对比计算遗传率,b：患者亲属对患者的回归系数,r：亲缘系数,二、遗传率(h2) Falconer公式（不要求）,一般群体的易患性变异分布（上） 患者亲属的易患性变异分布（下）,pc = 1 qc,(对照组亲属的发病率),从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率,群体发病率为0.001,从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率, 0.372, 74.4%, 0.233, 46.6%,从患者和对照组亲属易患性的对比计算遗传率,二、遗传率(h2) Holzinger公式（不要求）,根据遗传率越高的疾病，同卵双生子(MZ)的发病一致率与异卵双生子(DZ)的发病一致率相差越大。,发病一致率(concordance)：指双生子中一个患某种病，另一个也患同样疾病的概念。,例：躁狂抑郁性精神病，调查了同卵双生子15对，同患该病的一致率为67%；异卵双生子40对，一致率为5%。,遗传率的说明 遗传率是一个统计学概念，针对群体而不是用于个体。 遗传率相对特定的群体而言，如果遗传变异更改，或者环境变异更改，所得的遗传率自然也随之更改。 遗传率的估算仅适合于没有遗传异质性，也没有主基因效应的疾病。,5.3 多基因遗传病的遗传特点及 发病风险估计,一、多基因遗传病的遗传特点,1. 包括一些常见病和常见的畸形，发病率大多超过1/1,000。,2. 发病有家族聚集倾向。,3. 近亲婚配，子女发病风险增高，但不如AR显著。,5. 随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。,6. 发病率有种族(或民族)差异。,4. 患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风险相同。,亲缘级数和发病率的关系,一些多基因遗传病发病率的种族差异,二、发病风险与遗传率和群体发病率的关系,相当多的多基因病的群体发病率为0.1%1%，遗传率为7080。,若群体发病率和遗传率不在此范围内，需查表计算。 斜线为遗传率。,三、发病风险与患病人数的关系,四、发病风险与病情严重程度的关系,病情愈重，同胞中发病风险愈高 一侧唇裂，同胞再发风险为2.46% 一侧唇裂并发腭裂，同胞再发风险为4.21% 两侧唇裂并发腭裂，同胞再发风险为5.74%,五、发病风险与发病率的性别差异,Carter效应,群体中发病率较低但阈值较高性别的先证者，其亲属再发风险相对增高；相反，群体中发病率相对较高但阈值较低的先证者，其亲属再发风险相对较低。,Carter 效应,阈值,先天性幽门狭窄,Carter 效应,阈值,先天性髋关节脱位,5.4 多基因遗传病的研究实例,一、糖尿病的研究,糖尿病的临床分类,遗传因素：胰岛素基因、胰岛素受体基因、葡萄糖激 酶(GCK)基因、白细胞抗原(HLA)系统等。,环境因素：肥胖、病毒感染、应激、缺乏体力活动、 药物等。,（遗传度75%）,二、原发性高血压的研究,原发性高血压：1%为单基因遗传，99%为多基因遗传。,遗传因素：血管紧张素原(AGT)基因、血管紧张素I转 化酶(ACE)基因、醛酮合成酶、内皮缩血 管肽、G蛋白b3等。,环境因素：体重超重、膳食中高盐、中度以上饮酒、 吸烟、紧张焦虑、药物等。,（遗传度62%）,三、支气管哮喘的研究,遗传因素：IgE调节基因、炎性细胞因子、糖皮质类 固醇受体基因等 。,环境因素：吸入物、感染、某些食物、药物等。,（遗传度80%）,（遗传度80%）,遗传因素：IgE调节基因、炎性细胞因子、糖皮质类 固醇受体基因等 。,（遗传度80%）,四、精神分裂症的研究,临床特征：联想障碍；情感淡漠、不协调；意志活动 减退、缺乏；幻觉、妄想和紧张；缺乏自 知力。,遗传因素：多巴胺D3受体(DRD3)基因、5-羟色胺2A (5-HT2A)受体基因、HLA系统等。,环境因素：,（遗传度80%）,The End,