多基因遗传病(现代遗传学与疾病)ppt课件.ppt

第四章多基因遗传病 diseaseofpolygenicinheritance 一些遗传性状或遗传病的遗传基础不是一个主基因 而是多对基因 每对基因彼此之间没有显性与隐性之分 而是共显性 这些基因对遗传性状形成的作用是微小的 所以也称为微效基因 minorgene 但是 多对基因累加起来 就可以形成一个明显的表型效应 即累积效应 上述遗传性状的形成 除受微效基因的影响外 也受环境因素的作用 这种性状的遗传方式称为多基因遗传 由这种遗传方式传递的疾病称为多基因遗传病 近几年的研究表明 在多基因病的遗传基础中 除微效基因外 还有一些主基因的参与 而且与环境因素相互作用 所以这类疾病又称为复杂疾病 第一节多基因遗传的特点质量性状 qualitativetrait 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2 3群 2 3群个体间差异显著 数量性状 quantitativetrait 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 数量性状 数量性状 亲代极高个体极矮个体AABBA A B B 子1代中等身高AA BB 子2代 AABB AAB B A A BB A A B B AABB A A BB AA BB AA B B AA BB 数量性状 亲代极高个体极矮个体AABBCCA A B B C C 子1代中等身高AA BB CC 子2代 多基因遗传的特点 两个纯种的个体杂交后 子1代都是中间类型 但也有一定范围的变异 这是环境因素影响的结果 两个中间类型的子1代个体杂交后 子2代大部分也是中间类型 但是 子2代的变异范围要比子1代更为广泛 有时 会出现一些接近极端变异的个体 除去环境因素的影响外 基因的分离和自由组合对变异的产生 也有一定效应 在一个随机杂交的群体中 变异范围很广泛 但是 大多数个体接近中间类型 极端变异的个体很少 在这些变异的产生上 多基因的遗传基础和环境因素都起作用 第二节多基因遗传病一些常见的畸形或疾病 它们的发病率大多超过0 1 这些病的发病有一定的遗传基础 常表现有家族倾向 但是 并不象单基因遗传病那样 同胞的发病率较高 1 2或1 4等 而是远比这个发病率低 大约只有l 10 过去临床医生常常说这些病的发病有遗传因素或某种素质 近年来的研究工作表明 这些病就是多基因遗传病 由于除遗传因素外 环境因素在这类疾病中往往起着重要作用 故又称多因子遗传病 人类的高血压 糖尿病 冠状动脉病 精神分裂症 哮喘以及某些先天畸形 唇裂 腭裂 脊柱裂 等均属于多基因遗传病 多基因病目前巳知的虽仅有100余种 但是 每一种病的发病率却很高 例如原发性高血压的发病率为4 8 哮喘的发病率为4 冠心病的发病率为2 5 所以总的估计15 20 的人受多基因病所累 多基因遗传病的遗传特点 1 包括一些常见病和常见的先天畸形 发病率大多超过1 1000 2 发病有家族倾向 患者亲属发病率高于群体发病率 即同胞中的患病率远比1 2或1 4低 大约只有1 10 3 发病率有种族 或民族 差异如日本脊柱裂的发病率是0 003 美国则是0 002 日本唇裂 腭裂是0 0017 美国则是0 001 4 近亲婚配 子女发病风险增高 但不如AR显著 5 患者双亲 同胞 子女亲缘系数相同 发病风险相同 6 随着亲属级别降低 发病风险迅速下降 由两对以上 或多对 基因控制的遗传病叫多基因遗传病 每个基因的作用很微小 所以 当致病基因很少时 不会发病 当致病基因累积到一定数量时 就会发病 多基因遗传病不仅受基因的控制 环境因素也起一定作用 一 易患性与发病阈值二 遗传率三 多基因病例四 多基因遗传病复发风险的估计 一 易患性与发病阈值 1 易患性易感性 在多基因遗传病中 若干作用微小但有累积效应的致病基因构成了个体具有患某种病的遗传因素 这种由遗传因素决定患病的风险称为易感性 由遗传因素和环境因素共同作用决定一个个体是否易患某种遗传病的可能性则称为易患性 liability 2 发病阈值 threshold 当一个个体的易患性高达一定水平 即达到一个限度时 即将患病 这个限度值就叫发病阈值 阈值代表在一定环境条件下 发病所必需的 最低的易患性基因数量 阈值 threshold 低高易患性 平均值 易患性估计 一种多基因遗传病阈值与平均值相距越近 其群体易患性平均值越高 阈值越低 而群体发病率也越高 反之 两者相距越远 群体易患性平均值越低 群体发病率越低 二 遗传率 h2 多基因病中 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 根据遗传率越高的疾病 MZ的发病一致率与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 例如对精神分裂症的调查表明 在25对一卵双生子中 共同患病的有20对 在20对二卵双生子中 共同患病的有2对 依此来计算一卵双生子的患病一致率为80 二卵双生子的患病一致率为10 代入下列公式 80 10 78 多基因病中 遗传率高的可高达70 80 低的仅为30 40 人类某些性状的遗传率分别为 语言能力68 计算能力12 拼音能力53 比奈智商68 常见多基因遗传病的患病率和遗传率 病名群体发病率患者一级亲属发病率遗传率 唇裂 腭裂0 17476 哮喘4 01280 精神分裂症0 5 1 010 1580 冠心病2 5765 糖尿病 青少年型 0 22 575 成年型 2 335 脊柱裂0 3460 无脑儿0 5460 先天性幽门狭窄0 3男性先证者275 女性先证者10 三 多基因病例 1 唇裂2 精神分裂症3 神经管缺陷 唇裂 单侧或双侧发病 可分完全性或不完全性 完全性的唇裂常伴有腭裂 从遗传角度来看 唇裂伴有腭裂者与单纯腭裂是不同的两种疾病 精神分裂症 主证 分裂样性格 思维散漫和妄想 伴有情感障碍和知觉障碍 其它 好发于青少年 病情迁延 进展缓慢 少有自发性缓解者 遗传方式未定论 已报道有AD AR 多基因遗传 我国人群发病率为4 75 1000基因定位于 5q11 2 q13 3 神经管缺陷 因胚胎发育早期 神经管闭合缺陷而产生 由于神经管的关闭过程自颈下段开始 分别向头 尾两端同时进行 因此关闭较晚的部位如枕部及腰骶部发生畸形的机会较多 神经管缺陷包括 1 颅骨裂产生的脑膜的膨出 无脑畸形 露脑畸形等 2 脊柱裂产生的脊膜膨出 脊髓脊膜膨出 隐性脊柱裂等 脊柱裂 无脑儿 1 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70 80 这时可用Edward公式估计发病风险 即f P f为患者一级亲属发病率 P为群体发病率 四 多基因病发病风险的估计 多基因遗传病的复发风险与该病遗传率和一般群体的发病率的高低有密切关系 当某种病的一般群体发病率为0 1 1 遗传率为70 80 时 可应用Edward公式 f p求出患者一级亲属的发病率 f代表患者一级亲属发病率 p代表一般群体发病率 例如 唇裂在我国人群中的发病率为1 7 1000 遗传率为76 患者一级亲属的复发率为4 近于 1 7 1000 4 1 如果其遗传率为100 患者一级亲属的复发率将近于9 如果其遗传率为50 则患者一级亲属的复发率将低于2 3 发病风险与患病人数的关系即家庭中有两个患者比有一个患者的患病危险率高 例如 唇腭裂群体患病率为0 17 遗传率是76 人群中一对表型正常的人婚配 他们第一胎罹患唇腭裂的风险是群体患病率即0 17 如已生有一个此病患儿 第二胎再生唇腭裂患儿的风险上升到约4 如已生有二胎此病的患儿 第三胎再生的风险就上升到约10 表明患儿的双亲产生此种畸形的基因数较多 然而在单基因遗传病中 因父母亲的基因型已定 不论已生出几个患儿 发病风险率都是1 2或1 4 2 多基因病有家族聚集倾向患者亲属发病率高于群体发病率 即同胞中的患病率远比1 2或1 4低 大约只有1 10 4 发病风险与病情严重程度的关系病情严重的患者 其亲属发病风险增高 以唇裂为例 如果患者仅为一侧唇裂 则其一级亲属复发风险为2 46 如果患者是一侧唇裂并发腭裂 则复发风险为4 21 如果患者是双侧唇裂并发腭裂 则复发风险可达5 74 患儿的病情越严重 表明双亲带有更多的致病基因 5 发病风险与发病率的性别差异发病率低的性别患者的亲属复发风险高 这是因为在这种情况下 不同性别的阈值高低不同 发病率低的性别阈值较高 如果一旦发病 他 她 的易患性一定很高 表明他 她 携带有更多的该病的致病基因 因而他的亲属发病风险增高 例如 先天性幽门狭窄男性发病率为0 5 女性发病率为0 1 男性患者的儿子发病风险为5 女性患者的儿子发病风险则为20 阈值 先天性幽门狭窄 5 发病风险与发病率的性