覃青傅一笑蒙華慶向慧黃穎周于張茂蘭蔣繼澤

韋氏智力量表各分項(xiàng)測(cè)驗(yàn)遺傳度分析的雙生子研究*

覃青①傅一笑②蒙華慶②向慧①黃穎①周于①?gòu)埫m①蔣繼澤③

目的：雙生子法探索遺傳對(duì)各分項(xiàng)智力的影響。方法：從重慶市主城區(qū)募集6～16歲的雙生子，共募集122對(duì)雙生子，采用中國(guó)修訂版韋氏兒童智力量表評(píng)對(duì)雙生子進(jìn)行智力評(píng)定。并采取雙生子頰黏膜標(biāo)本以提取DNA進(jìn)行卵型鑒定。評(píng)估雙生子兩個(gè)個(gè)體分值的相關(guān)系數(shù)并計(jì)算各智力指標(biāo)的遺傳度。結(jié)果：最終有卵型鑒定結(jié)果的共102對(duì)，其言語(yǔ)智商、操作智商、總智商遺傳度分別為0.282、0.314、0.359，其中言語(yǔ)量表中的算術(shù)、詞匯遺傳度分別為0.360、0.266，操作量表中的木塊圖遺傳度為0.296。結(jié)論：遺傳因素對(duì)操作智商及總智商影響作用較大，言語(yǔ)智商受環(huán)境因素影響較大，遺傳因素對(duì)各測(cè)驗(yàn)指標(biāo)的影響作用按高低順序排列分別為算術(shù)、木塊圖、詞匯。

雙生子； 中國(guó)修訂版韋氏兒童智力量表； 智力發(fā)育； 遺傳度

First-author’s address：Guizhou People’s Hospital，Guiyang 550002，China

遺傳對(duì)人類的智力、個(gè)性等行為特性有較大的影響，智力包括言語(yǔ)理解、知覺(jué)推理、工作記憶及知覺(jué)速度等，總體認(rèn)知功能的完整是人類適應(yīng)社會(huì)、完成高級(jí)智力活動(dòng)的保證，明確智力各方面的遺傳影響程度有助于精神發(fā)育遲滯患兒進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，明確訓(xùn)練項(xiàng)目，可為認(rèn)知訓(xùn)練提供依據(jù)。國(guó)外研究報(bào)道智力遺傳度在40%～80%[1-3]，目前應(yīng)用經(jīng)典雙生子研究法探討兒童青少年智力遺傳度的國(guó)內(nèi)研究多集中于對(duì)總智商的評(píng)價(jià)上，尚未對(duì)智力發(fā)育的分項(xiàng)認(rèn)知功能進(jìn)行遺傳度的評(píng)估[4-9]。雙生子法由Galton首創(chuàng)[10]，是確定復(fù)雜疾病或性狀遺傳學(xué)基礎(chǔ)的重要方法之一。此方法廣泛應(yīng)用到了幾乎人類所有的特征和疾病范圍。由于雙生子的遺傳構(gòu)成的相似性，同卵雙生子是從一個(gè)受精卵分化來(lái)的，而后發(fā)育成兩個(gè)個(gè)體， 因此他們具有100%相同的遺傳基礎(chǔ)。異卵雙生子是兩個(gè)卵子分別受精并發(fā)育成的兩個(gè)個(gè)體，因此他們和普通的同胞對(duì)一樣平均共享50%的遺傳基礎(chǔ)。如果同卵（homozygotic twin，MZ）雙生子的表型相似程度高于異卵（dizygotic twin，DZ）雙生子，則可能是由于遺傳學(xué)相似程度增加所致，而在異卵雙生子中表型的不一致只能是個(gè)體特異環(huán)境不同所致，這就是經(jīng)典雙生子研究進(jìn)行遺傳度測(cè)量的基礎(chǔ)[11-12]。因此本研究采用雙生子法對(duì)兒童言語(yǔ)理解、知覺(jué)推理、工作記憶及知覺(jué)速度的遺傳度進(jìn)行估算，更詳細(xì)的探討遺傳和環(huán)境因素對(duì)兒童青少年智力具體各分項(xiàng)發(fā)育的影響。

1　資料與方法

1.1一般資料 以教委-學(xué)校途徑在重慶地區(qū)募集共同生活由同一撫養(yǎng)者撫養(yǎng)的6～16歲雙生子。排除嚴(yán)重的身體殘疾、軀體疾病及精神疾病者。參與者由家長(zhǎng)簽署書面知情同意書后進(jìn)行韋氏智力量表測(cè)驗(yàn)并采集頰黏膜標(biāo)本。

1.2方法

1.2.1智力評(píng)定工具 采用湖南醫(yī)科大學(xué)龔先耀等于1993年修訂韋氏兒童智力量表（C-WISC），該量表包括言語(yǔ)和操作分量表，共11個(gè)分測(cè)驗(yàn)。其中知識(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)屬于言語(yǔ)分量表，填圖、圖片排列、木塊圖、圖形拼湊和編碼5個(gè)分測(cè)驗(yàn)屬于操作分量表。

1.2.2評(píng)定方法 由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的同一名精神科專業(yè)人員在同一指導(dǎo)語(yǔ)下分別施測(cè)。

1.2.3卵型鑒定 所有雙生子均接受卵型鑒定。方法為，（1）DNA提取：采集受試者的頰黏膜拭子，常溫下保存在裝有緩沖液的試管，隨后采用酚2氯仿法提取DNA。（2）卵型鑒定：本研究采用STR分型法進(jìn)行卵型鑒定。采用Promega公司的Power2Plex16ò系統(tǒng)檢測(cè)16個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)進(jìn)行卵型鑒定，該系統(tǒng)可進(jìn)行16個(gè)基因座的同時(shí)擴(kuò)增并用三色熒光鏡檢測(cè)15個(gè)STR基因座性別基因，即鑒定雙生子對(duì)為MZ還是DZ。一對(duì)性別不同的雙生子肯定是異卵，但一對(duì)性別相同的雙生子可以是同卵或異卵，STR分型法發(fā)現(xiàn)若兩同性雙生子在5個(gè)STR位點(diǎn)基因型完全一致，作出MZ判斷的可信度>99%[13]。通過(guò)這種遺傳分析，單卵雙生子的可靠性可以達(dá)到0.1999[14]。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以（±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料的比較采用x2檢驗(yàn)，正態(tài)性檢驗(yàn)及Spearman雙變量等級(jí)相關(guān)分析相關(guān)分析并對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行比較，并采用 Holzinger公式：h2=（rMZ-rDZ）/ （1-rDZ），以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1兩組一般資料比較 共納入雙生子122對(duì)，最終有卵型鑒定結(jié)果的共102對(duì)。同卵雙生子（MZ）54對(duì)，異卵雙生子（DZ）48對(duì)。兩組在性別構(gòu)成及年齡上比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1　MZ組和DZ組一般資料比較

2.2兩組總智商量表及分量表結(jié)果進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn) 102對(duì)雙生子分為MZ組及DZ組，根據(jù)WCST中的11個(gè)指標(biāo)的得分情況進(jìn)行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗(yàn)，結(jié)果示MZ組中知識(shí)量表、詞匯量表、領(lǐng)悟量表、圖片排列、言語(yǔ)智商得分情況不符合正態(tài)分布，DZ組知識(shí)量表、分類量表、圖片排列得分情況不符合正態(tài)分布（P<0.05）。見表2。

表2　兩組各智商分量表得分情況及正態(tài)性檢驗(yàn)（±s） 分

表2　兩組各智商分量表得分情況及正態(tài)性檢驗(yàn)（±s） 分

組別　知識(shí)量表　分類量表　算術(shù)量表　詞匯量表　領(lǐng)悟量表　數(shù)字廣度測(cè)驗(yàn)量表　填圖量表MZ組（n=108）　得分　8.76±3.2　10.49±3.4　10.17±3.4　10.76±3.7　10.11±3.2　10.04±2.5　8.92±2.4 Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)值　0.951　0.971　0.977　0.962　0.960　0.958　0.904 P值　0.030　0.051　0.148　0.013　0.011　0.392　0.026 DZ組（n=96）　得分　8.78±3.4　10.63±3.2　10.57±3.2　11.32±3.5　10.3±3.6　11.21±2.8　9.26±2.5 Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)值　0.968　0.958　0.985　0.974　0.980　0.931　0.931 P值　0.049　0.013　0.485　0.121　0.292　0.180　0.180

續(xù)表2

2.3兩組各智商分量表在雙生子兩個(gè)個(gè)體間的相關(guān)系數(shù)比較及遺傳度估算 根據(jù)MZ組和DZ組的Spearman相關(guān)分析，結(jié)果顯示MZ組的言語(yǔ)智商、操作智商、總智商、算術(shù)、詞匯、木塊圖相關(guān)系數(shù)明顯高于DZ組，且遺傳度較高。其他項(xiàng)目MZ組和DZ組的相關(guān)系數(shù)差異性不明顯，且遺傳度較低。其中言語(yǔ)智商、操作智商、總智商遺傳度分別為0.282、0.314及0.359；言語(yǔ)量表中的算術(shù)、詞匯遺傳度分別為0.360、0.266，見表3。

表3　兩組各智商分量表的相關(guān)系數(shù)和遺傳度

3　討論

智力是一種有效的認(rèn)知及學(xué)習(xí)任務(wù)的綜合能力，人類智力是否受遺傳控制，一直是具有爭(zhēng)議性的問(wèn)題，早年研究認(rèn)為個(gè)體之間的智力差異可部分源于于遺傳因素[15]。早期的行為主義學(xué)者認(rèn)為智力發(fā)展完全由環(huán)境和教育決定，完全否認(rèn)遺傳的作用。遺傳和環(huán)境因素對(duì)智力影響仍在持續(xù)探索中[16]。

本研究應(yīng)用經(jīng)典雙生子法對(duì)102對(duì)雙生子各智商評(píng)定分量表進(jìn)行相關(guān)系數(shù)差異的比較，同時(shí)進(jìn)行遺傳度的估計(jì)遺傳因素對(duì)智力的影響程度，言語(yǔ)智商、操作智商、總智商遺傳度分別為0.282、0.314 及0.359，其中言語(yǔ)量表中的算術(shù)、詞匯遺傳度分別為0.360及0.266，操作量表中的木塊圖遺傳度為0.296，結(jié)果與張悅等[17]研究結(jié)果接近。

操作智商和總智商受遺傳因素作用較大，遺傳對(duì)各測(cè)驗(yàn)指標(biāo)的影響作用按高低順序排列分別為算術(shù)、木塊圖、詞匯，算術(shù)所反應(yīng)的是工作記憶，詞匯反應(yīng)的是言語(yǔ)理解功能，木塊圖反應(yīng)的是知覺(jué)推理[18-20]，上述認(rèn)知功能主要與神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)及功能有關(guān)，這部分智能發(fā)展受遺傳影響較大，故能對(duì)智力發(fā)育遲滯患兒進(jìn)行認(rèn)知訓(xùn)練時(shí)提供初步的參考。

綜上所述，遺傳可能影響兒童智力的持續(xù)發(fā)展，良好的環(huán)境刺激可促進(jìn)智力發(fā)展的穩(wěn)定性，同時(shí)操作智商明顯受遺傳因素影響，言語(yǔ)智商受環(huán)境影響較大，同時(shí)兒童知覺(jué)推理及工作記憶等方面均受遺傳影響。本研究計(jì)劃納入環(huán)境因素，進(jìn)一步對(duì)兒童智力發(fā)展的影響因素進(jìn)行定量分析。

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

[2] Reichenberg A，Cederlof M，Mcmillan A.Discontinuity in the genetic and environmental causes of the intellectual disability spectrum[J].Proceedings of the National Academy of sciences，2015，113（4）：1098-1103.

[3] Nicholas G，Shakeshaft，Trzaskowski M.Thinking positively：The genetics of high intelligence[J].Intelligence，2015，6（48）：123-132.

[4]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.

[5]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.

[6]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.

[7] Cook C J，F(xiàn)letcher J M.Inheritance on cognition：New evidence using sibling comparisons[J].Economics & Human Biology，2014，13（3）：144-154.

[8] Nisbett R E，Aronson J B.Intelligence：new finding and theoretical developments[J].Am Psychologist，2012，67（2）：130-159.

[9]李紅艷，宋建根，張格祥.學(xué)齡前兒童智力測(cè)試及影響因素分析[J].中國(guó)婦幼保健雜志，2011，26（29）：4528-4529.

[10] Galton F.The history of twins，as a criterion of the relative powers of nuture and nuture[J].International Journal of Epidemiology，2012，41（4）：905-911.

[11] Siemens H W.The diagnosis of identity in twins[J].J Hered，1927，18（5）：201-209.

[12]黃愛(ài)群，胡永華.雙生子方法在遺傳流行病學(xué)研究中的應(yīng)用及進(jìn)展[J].國(guó)際遺傳學(xué)雜志，2006，29（5）：346-351.

[13]何鑫，朱鼎良.應(yīng)用微星DNA基因分型技術(shù)進(jìn)行雙生子卵型鑒定[J].中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志，2001，12（18）：421-425.

[14] Yang M J，Tzeng C H，Tseng J Y，et al. Determination of twin zygosity using a commercially available STR analysis of 15 unlinked loci and the gender-determining marker amelogenin-apreliminary report[J].Human Reprod，2006，21（8）：2175-2179.

[15] Liebert R M，著.發(fā)展心理學(xué)[M].劉范，譯.北京：人民教育出版社，1983：100-102.

[16]甑宏，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.

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

[18] Prifitera A，Weiss L G，Rolfhus E，et al.1-The WISC-Ⅳin the Clinical assessment context//WISC-Ⅳ Clinical Use and Interpretation[M].New York：Elsevier，2005：3-32.

[19] Flynn J R.IQ gains over times//Sternberg R J.Encyclopedia of human intelligence[M].New York：Macmillan，1994：617-623.

[20] Mcgrew K S，F(xiàn)lanagan D P.The intelligence test desk reference （ITDR）：GF-Gc cross-battery assessment[M].Needham Heights，MA：Allyn & Bacon，1998.

The Twin Study of the Heritability on the Component Table in the Wechsler Intelligence Scale

QIN Qing，F(xiàn)U Yi-xiao，MENG Hua-qing，et al.

Medical Innovation of China，2016，13（23）：006-009

Objective：Using twins methods to explore the influence of genetic factor on each item of intelligence. Method：There were 122 pairs of twins aged 6-16 years who lived the urban district of Chongqing city， the intelligence was assessed by using the Wechsler intelligence scale for children.And the twins buccal mucosa samples was took for DNA extraction of egg type identification.The correlation coefficient of the score was evaluated in the two individual of the twin，the heritability of intelligence indexes was calculate.Result：Eventually，102 pairs had egg type identification results.The total IQ of heritability were 0.359，verbal IQ were 0.282，performance IQ were 0.314.The arithmetic and vocabulary of the heritability were 0.360 and 0.266 in the verbal scale，the heritability of the block diagram were 0.296 in the performance scale.Conclusion：The more influence of genetic on PIQ and FIQ，the more influence of environment on the verbal IQ，the influence of genetic factors on the test index is arranged according to the order from high to low，there are respectively arithmetic， block diagram， and vocabulary.

Twins； C-WISC； Intelligence development； Heritability

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.23.002

國(guó)家自然科學(xué)基金（30470625）

①貴州省人民醫(yī)院 貴州 貴陽(yáng) 550002

②重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院

③貴陽(yáng)市肺科醫(yī)院

蒙華慶

2016-03-28） （本文編輯：蔡元元）