6～12歲女性兒童下頜位置遺傳作用的縱向分析

朱常鋒 彭靜

[摘要] 目的 研究混合牙列期下頜位置遺傳作用的縱向變化規(guī)律。方法 測量89對北京地區(qū)雙生子女童的頭顱側(cè)位片。采用混合縱向觀察法，最終得到183對有效雙生子對數(shù)，其中同卵110對，異卵73對；利用雙生子研究法對下頜位置作遺傳和環(huán)境作用的縱向統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果 下頜角度ArGoMe、SArGo、SN-MP、FH-MP、PP-MP，長度L1、L2、L3和高度H1、H3能夠檢測到環(huán)境因素的影響（P<0.05）；角度NSAr、高度H1、H2、H3、H4檢測到遺

傳因素的影響（P<0.05）；角度ArGoMe、SN-MP、NSGn、SGn-FH檢測到家族遺傳的影響（P<0.05）。結(jié)論 下頜的整體位置關(guān)系受遺傳的控制作用較強(qiáng)，環(huán)境因素所起的作用相對較弱；以后顱底為參照，研究下頜的水平深度變化，下頜頦部最易改變，其次是下頜角，較難改變的是髁突；以前顱底為參照，研究下頜的垂直高度變化，下頜角最易改變，其次是髁突，較難改變的是下頜頦部；比較深度與高度，高度比深度受更強(qiáng)的遺傳控制；在觀察后期，下頜的形態(tài)和生長型有家族遺傳的傾向。

[關(guān)鍵詞] 雙生子研究； 下頜； 頭影測量； 6～12歲女童

[中圖分類號] R 783.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.03.011

隨著混合牙列期開展的早期矯治越來越普遍，這一時(shí)期的顱面生長發(fā)育規(guī)律對臨床的指導(dǎo)意義也越來越重要。頭影測量是研究顱面結(jié)構(gòu)變化的有效工具，而采用頭影測量方法對國內(nèi)兒童顱面部縱向生長發(fā)育的研究還很少[1-2]。本研究選取混合牙列期雙生子女童的頭顱側(cè)位片進(jìn)行研究，評估混合牙列期下頜位置的遺傳變化規(guī)律，為正確設(shè)計(jì)矯治方案提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究對象和分組

選取89對北京地區(qū)未進(jìn)行正畸治療的雙生子女童，通過DNA卵型鑒定，61對為同卵雙生子，28對

為異卵雙生子；采用混合縱向觀察，從6歲觀察到12歲，最終有效雙生子對達(dá)183對，其中同卵110對，異卵73對；按照雙生子統(tǒng)計(jì)方法[3]，分為測量誤差

（measurement error，ME）組、同卵（monozygous，MZ）組、異卵（dizygous，DZ）組以及隨機(jī)（random，RD）組，她們在6～12歲各年齡組中的分布情況見表1。所有檢查項(xiàng)目均通過北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部倫理委員會的審核。

1.2 頭影測量方法

采用德國西門子公司開發(fā)的Orthophos CD系統(tǒng)拍攝頭顱側(cè)位片，然后于透明硫酸紙上描片，掃描入計(jì)算機(jī)，確認(rèn)和測量解剖標(biāo)志點(diǎn)。隨機(jī)挑選一定數(shù)目的X線片，采用同樣的方法對同一張X線片進(jìn)行第2次測量，將前后兩次測量的結(jié)果用于評估測量誤差。

本研究所用的頭影測量標(biāo)志點(diǎn)[4]見圖1。解剖標(biāo)志點(diǎn)包括：蝶鞍點(diǎn)S，鼻根點(diǎn)N，解剖耳點(diǎn)P，眶點(diǎn)Or，顱底點(diǎn)Ba，關(guān)節(jié)點(diǎn)Ar，后鼻棘點(diǎn)PNS，前鼻棘點(diǎn)ANS，下齒槽座點(diǎn)B，下頜聯(lián)合中心點(diǎn)D，頦前點(diǎn)Po，頦下點(diǎn)Me，頦頂點(diǎn)Gn，下頜角點(diǎn)Go、Go；測量平面包括：眼耳平面FH（解剖耳點(diǎn)P與眶點(diǎn)Or的連線），腭平面PP（前鼻棘點(diǎn)ANS與后鼻棘點(diǎn)PNS的連

線），下頜平面MP（通過頦下點(diǎn)Me與下頜角下緣相切的線）。測量項(xiàng)目共18項(xiàng)。1）L1：Ar點(diǎn)和Ba點(diǎn)在FH平面上的垂足間距離；2）L2：Go點(diǎn)和Ba點(diǎn)在FH平面上的垂足間距離；3）L3：Po點(diǎn)和Ba點(diǎn)在FH平面上的垂足間距離；4）H1：S點(diǎn)和Ar點(diǎn)在FH垂線上的垂足間距離；5）H2：Ar點(diǎn)和Ba點(diǎn)在FH垂線上的垂足間距離；6）H3：S點(diǎn)和Go點(diǎn)在FH垂線上的垂足間距離；7）H4：N點(diǎn)和Me點(diǎn)在FH垂線上的垂足間距離；8）NSAr：直線NS和SAr所形成的交角；9）SArGo：直線SAr和ArGo所形成的交角；10）SNB：直線NS和NB所形成的交角；11）SNP：直線NS和NP所形成的交角；12）SND：直線NS和ND所形成的交角；13）NSGn：直線NS和SGn所形成的交角；14）SGn-FH：直線SGn和FH所形成的交角；15）PP-MP：直線PP和MP所形成的交角；16）SN-MP：直線NS和MP所形成的交角：17）FH-MP：直線FH和MP所形成的交角；18）ArGoMe：直線ArGo和GoMe所形成的交角。

圖 1 頭影測量解剖標(biāo)志點(diǎn)及測量項(xiàng)目示意圖

Fig 1 Landmarks and linear dimensions used in cephalograms

1.3 雙生子研究中環(huán)境因素和遺傳因素的統(tǒng)計(jì)學(xué)分

析方法

由于同卵雙生子的遺傳物質(zhì)相同，他們之間的差異是由不同的環(huán)境因素引起的，但是在實(shí)際測量中，測量誤差不可避免，會對環(huán)境因素的作用造成干擾。在檢測環(huán)境因素的作用時(shí)，應(yīng)比較ME和MZ組的平均差異，如果二者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明同卵雙生子之間的差異是由環(huán)境因素造成的，而不是誤差所致[5]。

DZ與MZ組進(jìn)行比較，其結(jié)果可以用來評估遺傳作用的大小。當(dāng)雙生子具有生物學(xué)同源性時(shí)，同卵和異卵的平均環(huán)境差異是比較接近的，再加上相同水平的誤差，同卵與異卵雙生子間存在的有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異是由遺傳因素造成的[5]。

比較DZ與RD組間的平均差異，可以預(yù)測某一性狀是否具有家族遺傳性[6]，原因是異卵雙生子可以被

看成與同血緣的兄弟姊妹相同的群體，如果他們間的差異與隨機(jī)個(gè)體存在不同，那么某一性狀在子代中存在相似性的可能性就較大[5]。

2 結(jié)果

2.1 環(huán)境因素作用的分析結(jié)果

比較ME和MZ組的差異來分析環(huán)境因素的作用，其結(jié)果見表2：下頜角度（ArGoMe、SArGo、SN-

MP、FH-MP、PP-MP）、長度（L1、L2、L3）、高度（H1、H3）能夠檢測到環(huán)境因素的影響（P<0.05）。

2.2 遺傳因素作用的分析結(jié)果

比較MZ與DZ組的差異來分析遺傳因素的作用，比較DZ與RD組的差異來分析家族遺傳因素的作用，其結(jié)果見表3：角度（NSAr）、高度（H1、H2、H3、H4）檢測到遺傳因素的影響（P<0.05）；ArGoMe、SN-MP、NSGn、SGn-FH檢測到家族遺傳的影響（P<0.05）。

3 討論

3.1 利用角度關(guān)系來研究下頜位置的遺傳變化

由于下頜是咀嚼活動的功能載體，能夠在一定范圍進(jìn)行開閉口運(yùn)動。采用頭影測量法記錄正中位下頜與顱面的位置關(guān)系時(shí)，可將下頜看成一個(gè)三角形，三點(diǎn)分別是髁突、頦部、下頜角，以此為基礎(chǔ)來研究下頜與顱底的相對位置關(guān)系的遺傳變化。

下頜髁突在顱底的位置（角度NSAr）受遺傳的控制作用強(qiáng)；下頜頦部相對于前顱底的角度關(guān)系（NSGn、SGn-FH、SNB、SND、SNP）受遺傳的控制作用較強(qiáng)；下頜角與顱底的位置變化（SArGo）能夠檢測到環(huán)境作用的證據(jù)，但變化幅度不大；這些結(jié)果說明，下頜整體位置關(guān)系受遺傳的控制作用較強(qiáng)，而環(huán)境因素的作用相對較弱。將下頜平面與顱面參考平面形成的角度關(guān)系進(jìn)行研究，角度SN-MP、FH-MP、PP-MP能夠檢測到環(huán)境因素影響的證據(jù)，雖然角度變化的幅度不大，遺傳對其控制仍占主導(dǎo)地位，但遺傳阻力相對要弱一些；因此環(huán)境因素能夠改變下頜下緣的平面關(guān)系。

由于缺乏統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn)，難以對不同部位的角度變化進(jìn)行大小比較，因此判斷下頜結(jié)構(gòu)中的髁突、頦部、下頜角以及下頜平面哪個(gè)更易獲得環(huán)境因素的影響較為困難；這是角度研究方法存在的不足，需要長度研究來進(jìn)一步補(bǔ)充說明；但是角度變化的數(shù)據(jù)仍然表明，下頜的整體位置是不容易改變的，環(huán)境因素改變下頜的位置只能在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

值得一提的是，在下頜研究中，ArGoMe、SN-MP、NSGn、SGn-FH在觀察后期，異卵對間的均差與無關(guān)個(gè)體的對間均差存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明下頜的形態(tài)以及生長型可能有家族遺傳的傾向，這能夠用于兄弟姐妹間的生長預(yù)測。

3.2 利用長度關(guān)系來研究下頜位置的遺傳變化

在顱面結(jié)構(gòu)中，可以將其分解成深度和高度加以研究，它不僅包含大小上的改變，而且?guī)в蟹较蛭恢玫男畔?，這是本研究的一個(gè)特點(diǎn)，能反映顱面某些功能的要求，特別是在下頜[7-8]。本研究選擇后

顱底的枕骨大孔Ba點(diǎn)作參考，來研究下頜深度的遺傳變化，以前顱底的S、N點(diǎn)作參考，來研究下頜高度的遺傳變化。同樣選取下頜髁突、頦部和下頜角三點(diǎn)來觀察其整體位置變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不論深度還是高度，下頜的位置關(guān)系都以遺傳控制為主，且高度受遺傳控制作用更強(qiáng)，環(huán)境因素對下頜高度位置改變的作用較小。以后顱底為參照，選取L3、L1、L2來研究下頜的水平深度變化，在可能存在的環(huán)境作用中，下頜頦部最易改變，其次是下頜角，較難改變的是髁突。以前顱底為參照，選取H3、H1、H4研究下頜的垂直高度變化，在可能存在的環(huán)境作用中，下頜角最易改變，其次是髁突，較難改變的是下頜頦部。

3.3 縱向觀察

縱向生長觀察發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)顱面位置的關(guān)系中，下頜角度位置關(guān)系的變化較小，在高度和深度方面，各部位能夠保持同步生長，下頜的生長型處于較穩(wěn)

定狀態(tài)，這與本課題組的前期研究[1]結(jié)果相符。

3.4 環(huán)境因素改變下頜深度的機(jī)制

綜合下頜兩部分的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，下頜深度變化具有重要的臨床意義，它是本研究中發(fā)現(xiàn)的最大幅度的環(huán)境變化。筆者認(rèn)為，環(huán)境作用發(fā)生的機(jī)制是，除了下頜的實(shí)際長度、髁突的位置會有較小幅度的改變外，下頜旋轉(zhuǎn)生長也在起作用，它受一定程度的環(huán)境影響。

在環(huán)境因素的作用下，下頜的實(shí)際長度和髁突的位置會有較小幅度的改變，這會影響到下頜深度的變化。高度H3、H1的環(huán)境作用幾乎在所有年齡段都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而高度H4幾乎在所有年齡段都難以檢測到環(huán)境因素的影響，所以相對于前顱底，下頜角和髁突的高度易受環(huán)境影響，而下頜頦部的高度卻難以被環(huán)境因素改變，結(jié)果是下頜的旋轉(zhuǎn)生長受到了環(huán)境因素的影響。下頜有不同的生長型，其旋轉(zhuǎn)生長受較多因素的影響[9]。本研究認(rèn)為，除了下

頜角存在形態(tài)上的環(huán)境作用因素外，蝶枕部軟骨生長也受到了環(huán)境因素顯著的影響，它們共同作用是能夠改變下頜的整體旋轉(zhuǎn)方式的。

3.5 臨床治療對下頜生長的評估

以McNamara[10]為首的學(xué)者提出的假設(shè)認(rèn)為，在上頜擴(kuò)弓后，下頜的生長能自動得到調(diào)節(jié)，從而有效地改善Ⅱ、Ⅲ類錯。一些學(xué)者[11]對此進(jìn)行了長

期觀察，但并未達(dá)到預(yù)期的效果。另一個(gè)假設(shè)是對Ⅱ類錯的治療，只是增加下頜的水平生長，而不是限制上頜的發(fā)育，這樣可簡化固定矯治的治療程序。盡管目前沒有支持這一假說的證據(jù)，但它促進(jìn)了功能矯治的廣泛開展[12]。與傳統(tǒng)的口外牽引加固

定矯治來矯正Ⅱ類錯的方法相比，功能矯治器并沒有促使下頜額外生長的功效[13]。下頜在功能矯治

過程中，大多數(shù)生長效應(yīng)更多的是在垂直方向，而不是水平方向[14]，而且上頜的反應(yīng)比下頜要好[15-16]。

有研究[16]觀察到，早期功能矯治獲得的效果，往往會在以后的長期觀察中慢慢消失殆盡?；谶@一結(jié)果，有學(xué)者[13]反對在混合牙列末期以前進(jìn)行生長

干預(yù)，認(rèn)為這可能是無用的，即使功能矯治有效果，但因其存在不可預(yù)知性，治療也常常是盲目的，不是理想的生物治療。由此可以看出，臨床治療對下頜生長發(fā)育的具體影響，目前仍然存在爭議。根據(jù)本研究中這批雙生子的研究結(jié)果，可以對上述臨床研究的結(jié)論作出相應(yīng)的推理。1）由于下頜的大小受遺傳控制作用強(qiáng)，環(huán)境因素對其影響的效果有限，盡管功能矯治器能夠?qū)ο骂M的生長起調(diào)節(jié)作用，但不會造成下頜絕對大小的較大改變，想利用帶有矯形力的不同矯治器去治療下頜的大小，效果常常不會理想。2）下頜相對于整個(gè)顱面位置關(guān)系，其高度難以被臨床所改變，而它的深度位置卻存在改變的可能，這種變化幅度要大于下頜的絕對生長量，證實(shí)了功能矯治可以改變下頜深度的假說；因此，這種下頜生長的改變也就具備了方向上的可預(yù)測性。3）雖然本研究中的這批資料沒有完全觀察到生長結(jié)束階段，但青春期后，女性兒童的生長潛能已不多，上述結(jié)論在很大程度上是可靠的，其中一些結(jié)論與國外12歲以后的雙生子研究[17-18]相同，本課題組前期

發(fā)表的文章[3]對此有詳盡的描述。

本研究所得到的結(jié)果，是在特定的樣本中獲得的，不能簡單地把它們中的一些數(shù)值與臨床具體治療效果掛鉤。本研究的目的是發(fā)現(xiàn)遺傳和環(huán)境作用的力度。對早期矯治來說，最關(guān)心的是對環(huán)境因素敏感的部位，這樣治療就有存在療效的可能性。

一方面，生活習(xí)慣的遺傳會夸大雙生子研究中的遺傳控制效果，這是雙生子研究中難以克服的缺陷；另一方面，雙生子個(gè)體間的環(huán)境差異較小，這使得本研究中的環(huán)境作用的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性會下降，環(huán)境作用的幅度也會變小[19-20]；可以認(rèn)為，實(shí)際工作中的治療效果會與本研究中的環(huán)境作用存在不同，醫(yī)源性的環(huán)境作用效果要更大。

利用本資料中發(fā)現(xiàn)的對環(huán)境作用的敏感部位，可以幫助確定早期矯治計(jì)劃。具體的臨床治療效果有多大，能夠治療什么樣的適應(yīng)證，這需要其他研究和大量的臨床實(shí)踐來證實(shí)，而且具體作用在某一個(gè)人身上也會存在不同[21]，所以本研究的結(jié)論是基

礎(chǔ)性的，可以為其他研究提供指南。

下頜位置的遺傳與環(huán)境作用對正畸治療方案的確定有重要意義。由本研究可以得出下述結(jié)論：1）下頜的整體位置關(guān)系受遺傳的控制作用較強(qiáng)，環(huán)境因素所起的作用相對較弱；2）以后顱底為參照，研究下頜的水平深度變化，下頜頦部最易改變，其次是下頜角，較難改變的是髁突；3）以前顱底為參照，研究下頜的垂直高度變化，下頜角最易改變，其次是髁突，較難改變的是下頜頦部；4）比較深度與高度，高度比深度受更強(qiáng)的遺傳控制；5）在觀察后期，下頜的形態(tài)和生長型有家族遺傳的傾向。

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（本文編輯 吳愛華）