遺傳對(duì)兒童青少年智力發(fā)育影響的雙生子研究*

胡小梅，傅一笑，馬興順，侯 梟，周穎清，朱文芬△，蒙華慶，賈 璐，覃 青，鄧 偉，李 濤，王英誠(chéng)

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院 400016；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心理衛(wèi)生中心 400016；3.重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校臨床學(xué)院 401331；4.重慶市第九人民醫(yī)院心理科 400715；5.貴州省人民醫(yī)院心理科，貴陽(yáng) 550002；6.四川大學(xué)華西醫(yī)院心理衛(wèi)生中心，成都 610041)

遺傳與環(huán)境對(duì)人智力、精神活動(dòng)等方面的作用一直是一個(gè)受到長(zhǎng)期關(guān)注和爭(zhēng)議的問題，經(jīng)典的雙生子研究方法是確定遺傳和環(huán)境因素相對(duì)重要性的方法之一，與其他研究方法相比，雙生子法在分析遺傳與環(huán)境因素的相互關(guān)系上更有優(yōu)勢(shì)[1]。目前，研究發(fā)現(xiàn)兒童青少年智力是受遺傳和環(huán)境因素共同作用，但二者的影響程度尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)果。國(guó)外研究報(bào)道，智力遺傳度估計(jì)值在40%～80%[2]，我國(guó)關(guān)于兒童青少年智力遺傳度的研究文獻(xiàn)眾多，結(jié)果差異較大[3-6]，且大多是進(jìn)行單一因素的探討；通過雙生子法探討遺傳和環(huán)境對(duì)智力影響的研究國(guó)內(nèi)報(bào)道較少，對(duì)兒童青少年智力發(fā)育的雙生子研究國(guó)內(nèi)尚未見報(bào)道。因此，本研究采用雙生子法對(duì)不同年齡段兒童智力遺傳度進(jìn)行估算，探討遺傳和環(huán)境因素對(duì)兒童青少年智力發(fā)育的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 在重慶市主城區(qū)募集6～18歲共同生活的雙生子190對(duì)(前期120對(duì)，有卵型的104對(duì))，有卵型鑒定167對(duì)，同卵雙生子對(duì)(homozygotic twin,MZ) 88對(duì),異卵雙生子對(duì)(dizygotic twin,DZ) 79對(duì)。其中6～9歲51對(duì)，MZ 28對(duì)，DZ 23對(duì)；10～14歲62對(duì)，MZ 31對(duì)，DZ 31對(duì)；15～18歲54對(duì)，MZ 29對(duì)，DZ 25對(duì)。對(duì)選擇自愿參加本研究者,排除色盲、嚴(yán)重的軀體疾病、精神疾病患者。遵循保密、安全、無(wú)害及自愿原則，僅對(duì)同意并簽署知情同意書的對(duì)象進(jìn)行調(diào)查研究，采集血液標(biāo)本做卵型鑒定。雙生子不同年齡段MZ和DZ組間智商各指標(biāo)構(gòu)成的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1測(cè)評(píng)工具 中國(guó)修訂版-韋氏兒童智力量表(C-Wechsler intelligence scale for children,C-WISC):由龔耀先等于1993年修訂,適用于6～16歲兒童青少年的智力測(cè)試。該量表包括言語(yǔ)和操作分量表,共11個(gè)分測(cè)驗(yàn),前者包括知識(shí)、分類、算術(shù)、詞匯、領(lǐng)悟和數(shù)字廣度6個(gè)分測(cè)驗(yàn),后者包括填圖、圖片排列、木塊圖、圖形拼湊和編碼5個(gè)分測(cè)驗(yàn)。16歲以上兒童用16歲兒童的智力測(cè)試及評(píng)分方法。

表1 兩組不同年齡段言語(yǔ)智商、操作智商及總智商相關(guān)系數(shù)的比較

1.2.2評(píng)定方法 由經(jīng)過培訓(xùn)的一名心理衛(wèi)生中心專業(yè)人員在統(tǒng)一指導(dǎo)語(yǔ)下分別施測(cè)。

1.2.3卵型鑒定 所有雙生子均接受DNA卵型鑒定。前期104對(duì)為清潔口腔后,用消毒棉簽采集頰黏膜,送到實(shí)驗(yàn)室抽取唾液斑DNA；現(xiàn)63對(duì)是用含乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝管(成都銳琪科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn))采靜脈血4 mL速凍后，送四川大學(xué)華西醫(yī)院科技園精神衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室提取DNA。本研究使用Genetic Analyzer 3100AvantTM儀器，ABI公司AmpFLSTR?Identifiler?PCR Amplification Kit檢測(cè)15個(gè)短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat,STR)位點(diǎn)及及牙釉蛋白基因(Amelogenin)進(jìn)行卵型鑒定，MZ為15個(gè)STR位點(diǎn)及Amelogenin都相同的雙生子對(duì),DZ包括不同性別的雙生子對(duì)和至少1個(gè)遺傳標(biāo)記位點(diǎn)不同的同性別雙生子對(duì),可靠性可以達(dá)到0.999[7]。

2 結(jié) 果

2.1兩組不同年齡段言語(yǔ)智商、操作智商、總智商相關(guān)系數(shù)的比較 除了15～18歲DZ兩個(gè)體間相關(guān)系數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)外，其余各指標(biāo)兩個(gè)體間比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表2 不同年齡段智商遺傳度的估算

2.2智商遺傳度的估算 6～18歲兒童總智商遺傳度為0.63，操作智商遺傳度(0.57)較言語(yǔ)智商(0.44)大；根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育劃分為不同年齡段，進(jìn)行智商遺傳度估算，10～14歲和15～18歲兒童總智商遺傳度(0.78、0.79)較6～9歲兒童(0.018)大；6～9歲兒童言語(yǔ)智商和操作智商遺傳度為0.26和-0.14，10～14歲兒童言語(yǔ)智商遺傳度(0.49)較操作智商(0.64)小，而15～18歲兒童言語(yǔ)智商遺傳度(0.74)較操作智商(0.60)大，見表2。

3 討 論

雙生子法利用同卵和異卵雙生子的基因共享程度及表型相似性，通過計(jì)算MZ和DZ的相關(guān)系數(shù)來(lái)推斷某種觀察指標(biāo)的遺傳度[1]。

智力是一種有目的行動(dòng)，理性地思維和有效地應(yīng)對(duì)環(huán)境的個(gè)人綜合能力。作為一般的認(rèn)知能力，智力不但與表象結(jié)構(gòu)有很好的關(guān)聯(lián)，而且對(duì)健康、教育、職業(yè)結(jié)局等都具有一定的預(yù)示作用[8]。兒童青少年是智力發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，有必要對(duì)影響智力發(fā)育的因素進(jìn)行探討。早在19世紀(jì)，Galton 等[9]就研究了雙生子的智力相關(guān)程度，認(rèn)為遺傳決定了個(gè)體間的智力差異。到20世紀(jì)后，行為主義研究表明，是后天的養(yǎng)育經(jīng)驗(yàn)決定的。一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，智力的遺傳度仍然是一個(gè)爭(zhēng)論的話題。我國(guó)現(xiàn)有對(duì)智力影響因素的研究眾多，由于所用的智力測(cè)量工具和遺傳度估計(jì)方法及樣本量的不同，其結(jié)果爭(zhēng)議較大。

本研究結(jié)果顯示，6～18歲兒童總智商遺傳度為0.63,與以往李晶等[3]研究結(jié)果基本一致，操作智商受遺傳的影響較言語(yǔ)智商大，與張悅等[5]研究所得結(jié)論基本相同，而與張曉薇等[6]研究結(jié)果有異議。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著雙生子兒童年齡的增加智力受遺傳的影響越來(lái)越大，與以往國(guó)內(nèi)外研究得出的結(jié)果一致[2,6,10]；本研究還發(fā)現(xiàn)，6～9歲兒童智商受環(huán)境影響較大，其中操作智商幾乎受環(huán)境影響與Yang等[7]研究結(jié)論基本一致，說明良好的環(huán)境刺激對(duì)兒童期個(gè)體智力發(fā)展可能起到至關(guān)重要的作用。研究表明環(huán)境影響智力及注意力[11]，也有研究得出糾正營(yíng)養(yǎng)素失衡能改善兒童的學(xué)習(xí)能力[12]，而良好的家庭教育則可以促進(jìn)兒童智力潛能的發(fā)展[13]。本研究數(shù)據(jù)提示，10～14歲兒童操作智商受遺傳影響較言語(yǔ)智商大，與既往研究得出的結(jié)果[6,14]有差異，而15～18歲兒童言語(yǔ)智商較操作智商受遺傳的影響更大，與以往的研究結(jié)果一致[4]，可能是與遺傳和環(huán)境對(duì)智商影響程度的研究結(jié)果存在分歧有關(guān)，本研究在擴(kuò)大了年齡范圍的同時(shí)細(xì)分了年齡段，所得研究結(jié)果更加準(zhǔn)確。

本研究期待在下一步的研究中擴(kuò)大樣本量、納入環(huán)境因素運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型對(duì)各個(gè)年齡段兒童智力影響因素進(jìn)行定量全面的研究。

[1]ChuladaPC,CoreyLA，VannappagariV，

et al．The feasibility of creating a population-based national twin registry in the United States[J]．Tiwn Res Hum Genet，2006，9(6):919-926．

[2]Polderman TJ，Gosso MF，Posthuma D，et al．A longitudinal twin study on IQ,executive functioning,and attention problems during childhood and early adolescence[J]．Acta Neurologica Belgica，2006，106(4):191-207．

[3]李晶，陳莉，馬鳳蘭，等．遺傳及環(huán)境因素對(duì)兒童智力影響的雙生子研究[J]．濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，24(3)：44．

[4]張悅,季成葉,白燕,等.青春期性發(fā)育前后兒童智力的遺傳效應(yīng)[J].中國(guó)心理衛(wèi)生雜志,2009,23(3):217-219.

[5]張悅，季成葉，潘勇平,等.遺傳和環(huán)境效應(yīng)對(duì)兒童少年智力影響的雙生子研究[J].中國(guó)學(xué)校衛(wèi)生，2008,29(11)：974-975.

[6]張曉薇，黃頤，向云，等.兒童青少年智力的雙生子研究[J].中華遺傳學(xué)雜志，2009,26(3)：326-330.

[7]Yang MJ,Tzeng CH,Tseng JY,et al.Determination of twin zygosity using a commercially available STR analysis of 15 unlinked loci and the gender-determining marker amelogenin——a preliminary report [J].Hum Reprod，2006,21(8):2175-2179.

[8]Benyamin B，Wilson V,Whalley LJ,et al．Large，consistent estimates of the heritability of cognitive ability in two entire populations of ll-year-old twins from Scottish mental surveys of 1932 and 1947[J]．Behav Genet，2005，35(5)：525-534．

[9] Galton F.Hereditary talent and character[J].Macmillan′s Magazine,1865,12(157/166):318-327.

[10]Bouchard TJ.The wilson effect:the increase in heritability of IQ with age[J].Twin Res Hum Genet,2013,16(5):923-930.

[11]姚英民,王鮮艷,楊明,等.11種營(yíng)養(yǎng)素與學(xué)習(xí)障礙兒童智力和行為問題相關(guān)性的研究[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(11):2094-2095.

[12]孫濤.分娩方式對(duì)新生兒智力,注意力及感覺統(tǒng)合能力的影響[J].海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,17(9):39.

[13]甄宏，季成葉，楊莉萍，等.雙生子兒童智力影響因素分析[J].中國(guó)行為醫(yī)學(xué)科學(xué)，2002,11(6)：676-678.

[14]張曉薇，黃頤，高欣，等.遺傳和環(huán)境因素對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和人格的影響分析[J].中國(guó)神經(jīng)精神疾病雜志，2008,36(6):349-352.