疾病的多基因遺傳

疾病的多基因遺傳

PolygenicInheritance前言數(shù)量性狀的多基因遺傳多基因病的遺傳Multifactorialinheritanceisresponsibleforthegreatestnumberofindividualsthatwillneedspecialcareorhospitalizationbecauseofgeneticdiseases.常見的多基因疾病近視高血壓糖尿病精神分裂癥哮喘Upto10%ofnewbornchildrenwillexpressamultifactorialdiseaseatsometimeintheirlife.多基因遺傳病的群體患病率較高，一般在0.1%～1%之間，少數(shù)疾病可更高，15%～20%的人受多基因病所累。Someofthesediseasesoccurmorefrequentlyinmales.Othersoccurmorefrequentlyinfemales.Environmentalfactorsaswellasgeneticfactorsareinvolved.

微效基因（minorgene）

人類的一些遺傳性狀或某些遺傳病的遺傳基礎(chǔ)不是一對主基因，而是幾對基因，每一對基因?qū)z傳性狀或遺傳病形成的作用是微小的。多基因遺傳（polygenicinheritance）

性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用，還受環(huán)境因素的影響，這些性狀稱為多基因性狀，又稱為數(shù)量性狀或復(fù)雜性狀（complexdisease），其遺傳方式稱為多基因遺傳（polygenicinheritance）或多因子遺傳（multifactorialinheritance，MF），所影響的疾病稱為多基因遺傳病。

Themultifactorialmodelis:

(1)Several,butnotanunlimitednumber,lociareinvolvedintheexpressionofthetrait.(2)Thereisnodominanceorrecessivityateachoftheseloci.(3)Thelociactinconcertinanadditivefashion,eachaddingordetractingasmallamountfromthephenotype.(4)Theenvironmentinteractswiththegenotypetoproducethefinalphenotype.多基因遺傳受環(huán)境因子的影響第一節(jié)數(shù)量性狀的多基因遺傳質(zhì)量性狀（qualitativecharacter）單基因遺傳性狀在群體中的變異分布是不連續(xù)的。數(shù)量性狀（quantitativecharacter）

多基因遺傳性狀在群體中的變異分布是連續(xù)的。如身高、血壓、智商Considerthefollowing:Onelocusforheight,withthreealleles.Alleleh2adds2inchestotheaverage68-inchheight.Alleleh0neitheraddsnorsubtractsfromtheaverageheightof68inches.Andalleleh-subtracts2inchesfromtheaverageheight.Supposeh0istwiceasfrequentaseitherh2orh-.一英寸等于2.54厘米

ThePunnettsquareforthepopulationwouldbeasfollows::

FATHER'SGAMETES

h22h0h-MOTHER'S

GAMETESh2h2,h2

72"2(h2,h0)

70"h2,h-

68"2h02(h2,h0)

70"4(h0,h0)

68"2(h-,h0)

66"h-h2,h-

68"2(h-,h0)

66"h-,h-

64"一英寸等于2.54厘米64"66"68"70"72"Ifasecondlocus,calledthetalllocus,ort,isalsoinvolvedinheight,withthreeallelesasabove,oneaddingtwoinches,oneneitheraddingnorsubtractingfromthephenotype,andonesubtracting2inches,withtheneutralalleleoccurringtwiceasfrequentlyastheeitheroftheothers,thehistogrambecomes:假設(shè)三對非連鎖的基因控制人類身高，分別是AA′、BB′、CC′。這三對基因中A、B、C較A′、B′、C′對身高有增強(qiáng)作用，各可在平均身高（165cm）基礎(chǔ)上增加5cm，因此基因型AABBCC個體為高身材個體（195cm）；而它們的等位基因A′、B′、C′則各在身高平均值的基礎(chǔ)上減低5cm，故基因型A′A′B′B′C′C′個體為矮身材個體（135cm）AA’BB’CC’AA’BB’CC’

*165cm165cm正態(tài)分布多基因性狀特點(diǎn)

數(shù)量性狀在群體中連續(xù)分布近似正態(tài)分布單基因性狀特點(diǎn)

質(zhì)量性狀在群體中不連續(xù)分布多基因遺傳特點(diǎn)：兩個極端變異（純種）個體雜交后，子1代大部分為中間型，具有一定的變異范圍，是環(huán)境影響的結(jié)果。3在隨機(jī)雜交的群體中，變異范圍很廣泛，但大多數(shù)個體接近中間型，極端變異個體很少，近似于正態(tài)分布。多基因與環(huán)境因素都起作用。2兩個中間型子1代雜交后，子2代大部分為中間型，但其變異范圍要比子1代廣泛，也可出現(xiàn)極端變異的個體（純合子）；除環(huán)境因素外，微效基因的分離組合也起作用。易患性liability：在多基因遺傳病中，遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素的共同作用，決定了一個個體是否易于患某種疾病的可能性，稱為易患性第二節(jié)多基因病的遺傳

一、易患性與發(fā)病閾值易感性（susceptibility）

易感性特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險，僅代表個體所含有的遺傳因素；但在一定的環(huán)境條件下，易感性高低可代表易患性高低。

群體易患性變異分布圖

Thethresholdmodelformultifactorialtraits.Belowthethresholdthetraitisnotexpressed.Individualsabovethethresholdhavethedisease.發(fā)病閾值（threshold）當(dāng)一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病。這種由易患性所導(dǎo)致的多基因遺傳病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值。閾值代表在一定條件下患病所必需的最低的易患基因的數(shù)量易患性的平均值和閾值距離與患病率關(guān)系

二、遺傳度及其估算

遺傳度（heritability）

易患性高低受遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素雙重影響，其中遺傳基礎(chǔ)所起作用的大小稱為遺傳度（率）。唇裂遺傳度76%精神分裂癥遺傳度80%三、多基因病遺傳特點(diǎn)及發(fā)病風(fēng)險估計1

發(fā)病有家族聚集傾向，患病率與親屬級別有關(guān)。

患者親屬的發(fā)病率高于群體發(fā)病率。隨親屬級別的降低，患者親屬的發(fā)病風(fēng)險迅速降低。如何計算一級親屬患病率？當(dāng)多基因病的群體發(fā)病率為0.1%~1%，遺傳率為70%~80%時，用Edward公式估計患者一級親屬發(fā)病風(fēng)險f=√P例如：唇裂±腭裂的發(fā)病率為0.17%，遺傳率為76%，患者一級親屬的發(fā)病率為f=√0.0017＝4%患病率、遺傳度與親屬級別的關(guān)系發(fā)病率0.17%遺傳率76%一級親屬發(fā)病率4%例如

無腦畸形和脊柱裂的患病率為0.38％，在圖中橫軸上查出0.38之點(diǎn)，作一垂直線與縱軸平，已知此病的遺傳度為60％，從圖中找出遺傳度60％的斜線，把它和0.38的垂直線相交點(diǎn)作一橫線在縱軸上的一點(diǎn)近于4，即表明該病的一級親屬患病率接近4％。2患者親屬再發(fā)風(fēng)險與親屬中受累人數(shù)有關(guān)

在多基因遺傳病中，當(dāng)一個家庭中患病人數(shù)愈多，則親屬再發(fā)風(fēng)險愈高。3患病嚴(yán)重程度越重，患者親屬再病風(fēng)險越高例如，一側(cè)唇裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險為2.46%；一側(cè)唇裂并腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險為4.21%；雙側(cè)唇裂加腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險為5.74%。4

群體發(fā)病率存在性別差異時，發(fā)病率低的性別的后代發(fā)病風(fēng)險相對高。人群的遺傳易患性發(fā)病率低，提示女性閾值高

群體患病率較低即閾值較高的那種性別患者親屬的發(fā)病