多基因疾病的遗传
(医学遗传学)疾病的多基因遗传
基因编辑
通过基因编辑技术，可以修 复与多基因遗传疾病相关的 基因变异，恢复正常基因功 能， 基因的研究，研发药物以针 对特定基因变异，调节基因 活性和蛋白质功能，实现疾 病的治疗。
多基因遗传疾病的预防措施
1 遗传咨询
通过遗传咨询了解家族 历史，评估患病风险， 采取适当的预防措施， 包括基因检测和个性化 的卫生保健方案。
基因检测
基因检测可以帮助确定是否携带与多基因遗传疾病相关的基因变异。通过分析个体的基因序 列，可以预测患病风险和指导治疗。
分子诊断
分子诊断技术可以检测多基因遗传疾病相关的基因表达和蛋白质水平，用于确定疾病的诊断 和监测治疗效果。
多基因遗传疾病的治疗策略
个性化治疗
多基因遗传疾病的治疗需要 考虑个体的基因变异类型和 影响，制定个性化的治疗方 案，提高治疗效果。
疾病的多基因遗传
疾病的多基因遗传机制中的基因作用方式复杂多样，它们相互之间的相互作 用和调控形成了一个复杂的网络。本节将介绍疾病的多基因遗传机制，常见 的多基因遗传疾病，以及多基因遗传疾病的遗传风险因素。
多基因遗传疾病的诊断方法
遗传咨询
遗传咨询是多基因遗传疾病诊断的重要步骤，通过家族史和遗传咨询专家的建议，可以确定 是否进行遗传疾病的基因检测。
相关基因 INS、TCF7L2 ACE、AGT APOB、LDLR
多基因遗传疾病的遗传风险因素
家族史
家族中有患病成员，家族史阳 性表明患病风险增加。
基因变异
环境因素
个体携带与多基因遗传疾病相 关的基因变异，增加患病风险。
不良的生活环境、暴露于有害 物质等环境因素，可能增加患 病风险。
2 健康生活方式
保持健康的生活方式， 包括均衡的饮食、适度 的锻炼、充足的睡眠和 有效的压力管理，可以 降低患病风险。
多基因遗传与多基因遗传病
A’B’C’
ABC A’BC AB’C ABC’ A’B’C AB’C’ A’BC’ A’B’C’
AABBCC A’ABBCC AAB’BC C
A’ABBCC A’A’BBC A’AB’BC
C
C
AAB’BCC A’AB’BC AAB’B’C
C
C
AABBC’C A’ABBC’ AAB’BC’
C
C
A’AB’BC A’A’B’BC A’AB’B’
一般群体发病率、遗传率及患者一级亲属发病率的关系图解
（二）患病人数与发病风险：
• 一个家庭中患者数越多，患者亲属的发病 风险越高。
• 例如一对夫妇已有一个唇裂患儿，再次生 育的再发风险为4%；若生育两个患者，再 次生育的再发风险将增加2-3倍，即近于 10%。
一级亲属受累数目与发病风险
双亲患病数
由此得出遗传率为74.4%.
（二）Holgiger公式 根据遗传率越高的疾病，一卵双生的发病一致率 与二卵双生的发病一致率相差越大而建立。
CMZ — CDZ h2 ＝
100 — CDZ
CMZ：一卵双生子发病一致率； CDZ：二卵双生子发病一致率。
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对双卵双生子中,共同患病 的有2对。试问精神分裂症的遗传率为多少?
包括一些常见病和常见的先天畸形，每种 病的发病率均高于0.1%。
发病有家族聚集倾向，但不同于单基因遗 传，因为在系谱分析中，同胞的发病率大 约只有1%~10%。
发病有种族（或民族）差异，表明这类疾 病的遗传基础。
一些多基因病发病率的种族差异
病名
脊柱裂 无脑儿 唇裂±腭裂 先天性畸形足 先天性髋关节脱位
多基因病名词解释医学遗传学
多基因病名词解释医学遗传学
多基因病名词解释：
多基因病（Multifactorial Disease）：也称复发性疾病，是一类慢性、隐性遗传性疾病，是指由多个遗传因素和外部环境因素相互作用所致，如高血压、糖尿病、冠心病、肥胖等。
在诊断和治疗过程中，医生需要考虑多个因素的作用，以保证治疗的有效性。
多基因病包括了有关细胞信号转导或代谢的遗传失常，通常这类疾病具有复发性、先天性和遗传传递性的特点。
遗传学（Genetics）：也称遗传学，是生物学的一门分支学科，是研究遗传物质（DNA）、遗传变化和遗传规律的科学。
它与其它科学相关，如分子生物学、发育生物学、变异学、细胞生物学、工程生物学，以及其它复杂系统和机制的研究。
遗传学研究的目的是确定生命的基本原理，揭示生命的发展历程，预测未来发展趋势，发现和分析遗传变异的本质，以及探讨遗传病的起源和致病机制，以及通过基因治疗等方法治疗遗传病。
多基因遗传病名词解释
多基因遗传病名词解释多基因遗传病是指由多个基因的异常变异引起的一类遗传性疾病。
正常情况下，人体每个基因都编码一种蛋白质，而这些蛋白质相互作用和协同工作以维持正常的生物功能。
然而，当多个基因发生变异或突变时，可能会导致蛋白质结构或功能异常，从而导致疾病的发生。
多基因遗传病可以分为两种类型：多基因遗传病和复杂性遗传病。
多基因遗传病是由多个基因的单一突变引起的疾病。
这些突变可以通过垂直遗传（从父母到子女）传递，并且通常按照一定的模式遗传。
例如，囊性纤维化是一种常见的多基因遗传病，是由至少1000个可能的突变引起的，遗传方式为常染色体隐性遗传。
多基因遗传病的发病机制比较复杂，通常受多个基因和环境因素的相互作用影响。
复杂性遗传病是由多个基因的多个变异以及环境因素互相作用引起的疾病。
与多基因遗传病不同，复杂性遗传病往往没有显著的遗传模式，难以预测和控制。
例如，糖尿病、高血压、心脏病等都是复杂性遗传病。
这些疾病的发生与多个基因的变异和环境因素的综合作用密切相关，因此难以简单地通过遗传学的方法进行预测和干预。
多基因遗传病的诊断往往需要进行基因测序和分析。
通过检测病人全基因组的序列，可以发现一些与疾病相关的基因变异。
然而，鉴于人类基因组的复杂性，目前还很难完全捕捉到与疾病相关的所有基因变异。
此外，由于多基因遗传病通常受环境因素的影响，因此也需要对环境因素进行评估和分析。
面对多基因遗传病，一个重要的挑战是如何进行有效的治疗和预防。
由于多基因遗传病的发病机制复杂，单一的基因修复或治疗往往难以取得满意的效果。
因此，通常需要综合考虑多种治疗方法，包括基因治疗、药物治疗、营养和生活方式干预等。
此外，研究人员还需要对多基因遗传病的发病机制和遗传学进行深入的研究，以提高对这些疾病的理解和治疗效果。
(医学遗传学)疾病的多基因遗传
基因治疗
基因治疗是一种新型的疾病治疗 方式，通过基因的修复和治疗达 到治疗疾病的目的。
深度学习和人工智能
大数据和深度学习为基因组学和 遗传疾病研究提供了新的突破口。
基因的遗传方式
包括常染色体显性遗传、常染色 体隐性遗传、X 染色体遗传、线 粒体遗传等多种遗传方式。
遗传家族史
通过家族史可以了解遗传性疾病 的可能风险，并进行防范和干预。
遗传多形性
基因变异
相同的基因可能在不同人中 发生不同的突变，导致得病 的表型多种多样。
环境因素的影响
环境因素可以影响基因的表 达，导致同样的基因变异在 不同环境中产生不同的表型。
疾病的多基因遗传
遗传性疾病指的是由单个或多个基因的缺失、突变或拷贝数异常引起的疾病。 对于多数疾病，存在遗传多形性，即不同人可能由不同的基因变异所致。多 基因遗传性疾病的特点是受环境和基因的相互作用影响。
疾病的遗传特点
遗传多形性
同一遗传疾病可能由不同的基因 变异所致，或是由于环境因素的 影响、基因与环境的相互作用， 使得表现出的疾病差异较大。
题
在遗传检测和基因干预的 过程中涉及到许多伦理、 社会和法律问题的讨论和 较量。
3 治疗的限制性
目前许多遗传性疾病的治 疗手段较为局限，希望有 更多的基础研究和临床试 验为新的治疗方法提供经 验和依据。
未来发展和研究趋势
基因编辑技术
目前的基因编辑技术如 CRISPRCas9 可以实现精准的基因编辑和 修复，具有广阔的应用前景。
基因-基因和基因-环境 相互作用
不同基因的互作关系和基因 与环境的相互作用也会影响 疾病的表现。
多基因遗传的类型
1
多基因遗传
2
由不同基因的共同作用引起疾病，如糖
(医学遗传学)多基因病
某些基因的突变也可能导致多基因病，这些突变可能是自发的，也可能是由环境因素引 起的。
3 环境因素
环境因素，如暴露于毒素、营养不良等，也可能与基因交互作用导致多基因病的发生。
常见的多基因病例子
囊性纤维化
囊性纤维化是一种常见的多基 因病，主要影响呼吸和消化系 统。它可以由多个基因突变引 起。
心脏病
心脏病是多个基因和环境因素 的复杂交互作用导致的疾病。 不同的基因变异可能与心脏病 的不同类型相关。
糖ห้องสมุดไป่ตู้病
糖尿病是一类常见的多基因病， 包括类型1和类型2糖尿病。多 个基因的异常变异与糖尿病的 发生和发展相关。
多基因病的诊断和检测方法
基因测序
通过对患者的基因进行测序， 可以检测出多个基因的异常 变异，用于多基因病的诊断。
通过基因编辑和修复技术，可以尝试
修复多基因病相关基因的异常变异，
以治疗或减轻疾病的影响。
3
遗传咨询和支持
遗传咨询师可以为患者和家族提供遗 传疾病管理的指导和支持，帮助他们 适应和管理多基因病的影响。
多基因病对个体和家庭的影响
个体影响
多基因病可能导致个体在生活、学习和工作方面面临各种挑战，需要适应疾病的特殊需求。
家庭影响
多基因病对家庭成员的心理和经济负担产生影响，需要家庭共同应对，并提供支持和关怀。
未来研究和发展方向
随着科学技术的不断进步，我们对多基因病的理解和治疗方法也在不断发展。 未来，我们可以期待更精准、个体化的诊断和治疗方案的出现。
家族病史
通过收集个体和家族的疾病 历史，可以了解多基因病的 家族遗传情况，为诊断提供 线索。
遗传咨询
遗传咨询师可以通过对患者 和家族的分析来评估多基因 病的风险，并提供相应的诊 断和检测建议。
《医学遗传学》第六章 多基因遗传病
第六章多基因遗传病多基因遗传病：某些病(高血压、糖尿病、唇腭裂等)患病率超过1%，发病有遗传基础(家族倾向)，也是一种“全或无”性状，但遗传方式不简单的孟德尔遗传，即系谱分析不符合AD、AR、XD、XR的遗传方式，这种疾病的发生不决定于一对等位基因，而是由两对或两对以上基因决定，称为多基因病（polygenic disorders），这类疾病的形成还受到环境因子的影响，称多因子病（multifactorial disorders）。
第一节数量性状的多基因遗传一、数量性状与质量性状1．数量性状：受2对甚至更多对等位基因控制的性状称多基因性状。
2．微效基因：控制数量性状的多对等位基因之间没有显、隐区分，是共显性的，这些基因对该遗传性状的形成作用微小，也称微效基因（minor gene）。
微效基因的作用累加起来可形成明显的表型效应，即累积效应（additive effect）。
3．多基因遗传（polygenic inheritance）：性状或疾病受多对微效基因控制，同时还受环境影响，其遗传方式称多基因遗传或多因子遗传。
4．质量性状（quantiative character）：单基因遗传的性状称质量性状。
数量性状在一个群体中的变异分布是连续的，呈正态分布曲线，大多数人群性状变异近于平均值，极端性状占少数。
如人的身高。
质量性状的变异呈“全或无”的不连续分布。
如白化病。
二、数量性状的多基因遗传数量性状的遗传机制1．由多对微效基因控制。
如人的身高是数量性状，假设有3对基因控制，其表示为AA’、BB’、CC’，则ABC控制人体增高，而A’B’C’则控制人体减低，若在平均身高（165cm）的基础上增高或减低5cm，则具AABBCC基因型的个体身高可达196cm，而AA’BB’CC’的个体则身高只有135cm。
2．微效基因之间遵循分离律和自由组合律。
如一个中等身材个体的基因型是AA’BB’CC’，其形成的配子有ABC、AB’C、AB’C’、A’B C、A’B’C、A’BC’、ABC’、A’B’C’。
医学遗传学第六章多基因遗传病
which result from an interaction between multiple genes and often multiple environmental factors.
3
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复杂性(状)疾病（complex disease):
在单倍型块中选取标志性位点（tagSNP）
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基本概念
allele, allele frequency, genotype, phenotype genetic makers recombination linkage linkage disequilibrium (LD), D’, linkage map haplotype
STR：微卫星标记，如(XX)n， (XXX)n， (XXXX)n；其中最常用的为(CA)n。
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RECOMBINATION
The formation of new combination of linked genes by crossing over (breakage and rejoining) between their loci.
一侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险4.21%
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两侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险 5.74%
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3.性别与发病风险
某种多基因遗传病的发病存在两性 差异时,表明不同性别的发病阈值是不同 的。群体发病率较低即阈值较高那个性 别的个体患病，则患者亲属的发病风险 较高。
26
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域值
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在多基因性状中，每一对控制基因的作用是 微小的，这些基因为微效基因(minor gene)。但 多对基因的作用积累之后，可以形成一个明显的 表型效应，这种现象称为累加效应(additive effect)，这些基因相互之间没有显隐性之分， 为共显性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多基因遗传性状的变异在群体中的分布是 连续的，只有一个峰，不同个体间的差异只是 量的变异，临近的两个个体间的差异很小，因 此这类性状称为数量性状(quantitative character)。
例如，人的身高、智能、血压等。如果随 机调查任何一个群体的身高，则极矮和极高的 个体只占少数，大部分个体接近平均身高，而 且呈现由矮向高逐渐过渡，将此身高变异分布 绘成曲线，该曲线往往表现出正态分布。
P
the tallest
the shortest
AABB
A’A’B’B’
185cm
145cm
F1
the median
AA’BB’ 165cm
F2
AB
AB’
A’B
A’B’
AB
AABB AABB’ AA’BB AA’BB’
AB’
AABB’ AAB’B’ AA’BB’ AA’B’B’
A’B
AA’BB AA’BB’ A’A’BB A’A’BB’
第二节 疾病的多基因遗传
多基因遗传病是一类发病率较高、病情复杂 的疾病。无论是病因及致病机制的研究，还是疾 病再发风险的评估，都既要考虑遗传因素，也要 考虑环境因素。
一、易患性与发病阈值 易患性（liability）
在多基因遗传病发生中，遗传因素和 环境因素共同作用决定一个个体患某种遗 传病的可能性称为易患性。
AABBCC X A’A’B’B’C’C’
（195cm）
（135cm）
AA’BB’CC’
由于环境的作用，它们的身高会在 165cm左右有所变异。
AA’BB’CC’ X AA’BB’CC’
第2代子女中大部分个体仍为中等 身高，但是变异范围更为广泛。
表5.1
135cm 145cm 155cm 165cm 175cm 185cm 195cm
A’B’ AA’BB’ AA’B’B’ A’A’BB’ A’A’B’B’
AA’BB’
A’A’BB’
AABB’
AAB’B’
AA’B’B’
AA’BB
A’A’B’B’
A’A’BB
AABB
1
145cm
46
155cm 165cm
41
175cm 185cm
假设有三对基因影响人的身高：AA’、BB’、 CC’，其中A、B、C三个基因各使人的身高在平 均值（165cm）的基础上增高5cm，而A’、B’、 C’三个基因各使人的身高在平均值的基础上减 低5cm。
多基因疾病的遗传 Polygenic Inheritance
主要受一对基因控制的性状称为单基因性 状，所影响的疾病称为单基因遗传病，表现出 孟德尔遗传规律，这类遗传病的群体患病率很 低，一般在1/10000以下，环境因素对性状表现 程度的影响一般很小。
一些性状或疾病由多对基因共同决定， 这些性状称为多基因性状，所影响的疾病称 为多基因遗传病，其遗传方式为多基因遗传 (polygenic inheritance) ，不符合孟德尔 遗传规律，这类遗传病的群体患病率较高， 一般在0.1％-1％之间，少数疾病可更高，而 且环境因素对性状的表现程度影响较大。
1926年，英国科学家Gahon提出“平均值 的回归”理论。
他通过测量204对双亲和他们的928名成年 子女身高获此结论：如果双亲身高平均值高于 群体平均值，子女平均值就低于其双亲平均值， 而接近群体身高平均值；如果双亲身高平均值 低于群体平均值，则子女身高高于其双亲平均 值，而接近群体身高平均值。这就是说，数量 性状在遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢， 这就是回归现象。
近年来的研究发现，微效基因所发挥的作用 并不是等同的，可能存在主基因(major gene)， 主基因有可能存在显、隐性关系。
多基因遗传病的遗传基础是受两对或更多 对等位基因所控制，每对等位基因彼此之间没 有显隐性的区分，是共显性。这些等位基因对 该遗传性状形成的作用微小，称为微效基因 (minor gene)，但多对等位基因的作用累加起 来，可以形成一个明显的表型效应；此外，除 了受微效等位基因的影响外，这些遗传病也受 环境因素的影响，其遗传方式称为多基因遗传 （polygenic inheritance）。（记）
图5.3 子2代身高变异分布图
上述例子忽略了环境因素对人身高产生的 影响，还假设了所有影响身高的基因贡献率相 同。
事实上人的身高除受遗传因素影响外，还 受到各种环境因素的影响，如营养、运动，甚 至空气、阳光等。此外，控制身高各基因的贡 献率也不尽相同。因此子l代中也可能出现高于 或低于165cm的变异，子2代中身高个体的分布 也不完全吻合表5.1和图5.3。
数量性状（quantitative character）
二、数量性状的多基因遗传
数量性状是多基因遗传的，现以人的身高为 例说明数量性状遗传的机制。
假设有二对基因影响人的身高：AA’、 BB’ ，其中A、B 二个基因各使人的身高在平 均值（165cm）的基础上增高5cm，而A’、B’ 二个基因各使人的身高在平均值的基础上减低 5cm。
易感性（susceptibility） 易感性特指由遗传因素决定的患病风险，仅代
表个体所含有的遗传因素；但在一定的环境条件 下，易感性高低可代表易患性高低。
发病阈值 （threshold）
当一个个体易患性高到一定限度就可能发病。 这种由易患性所导致的多基因遗传病发病最低 限度称为发病阈值。
由于阈值效应使连续分布的易患性被分成 两部分，即健康者和患者。在一定条件下，阈 值代表造成发病所必需的，最少的有关基因的 的数量。
第一节 数量性状的多基因遗传
一、数量性状与质量性状 单基因遗传中，基因型和表型之间的对应关
系明显，性状的变异在群体中的分布是不连续的， 可以明显地分为2-3群，所以单基因遗传的性状也 称质量性状(qualitative character)。
PKU患者、携带者、正常人 苯丙氨酸羟化酶(PAH)的活性