成都华西华科研究所研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统骨质疏松遗传性与QCT骨密度体模软件检测骨质疏松方法

一、骨质疏松遗传性与QCT骨密度体模软件检测骨质疏松方法

骨质疏松症是一种常见的多因索疾病，是“骨质减 少"的疾病除了骨庾异常减少外，骨内微小架构变得更 细，使得骨头的承受力喊少，导致骨骼姑脆，只要轻微外 伤，躭会发生骨折。易碎性骨折通常是有创伤才会造成 但病人不一定有骨质疏松症，因此易碎性种折一词不等 同于骨质疏松症的临床表现塑。

骨质疏松症常见于老年人，两性和全部种族都可能 发生。许多环境因素涉及骨质疏松症的病理机转，但是 基因也在骨头强度的遗传性上扮演一个相当重要的角 色。虽然有少里细胞生成的^[u和牟一基因发生的疾病^:21 引起骨质疏松，但是在一般人口的骨头强度的定最特性 并不与单一基因的遗传模式相符。因此，骨质疏松症一 般被认为是一种多因索疾病，由于众多环境因素与许多 不同的基因异常之相5作用而造成的¹³¹。必须先找出和 骨头强度的关键性临床表现甩一起遗传的特定对偶基 因。由于在开发新的统计方法以发现数摄性状基因座 (quantitative trait loci，QTL)和生物化学的技术不断地进 步，鉴定和描绘整个基W体丰畜的多态性，寻找出骨质疏 松症的敏感性基因是指日邛待的。最近人类基因体基因 的定序己完成且出版，这对于骨质疏松症基因的研究 添加很强的动力。人类基因体基因的定序提供许多新的 多态性，特别是以单核甘酸的多态性的形式。因为单核 It酸的多态性对于数里性状基因座（QTL)的鉴定是非常 里要的。因为哺乳动物的基因体和人类非常相似，例如 老鼠的基因体和人类有百分之九十几的相似度。所以研 究哺乳动物里骨头强度的基因鉴定很可能在人类骨质疏 松症研究过程中有很大的帮助。研究骨质疏松症基因的 长期目标在于理解正常骨头强度方面分子生物学的变 化，找出骨质疏松症致病机转，进而借由基因治疗来防治 骨质疏松症。像所有人类遗传学的研究一样，这些科学 发展需要在普通民众可接受的范围及合法和伦理保护的 环境里进行。

二、 遗传性（Heritability)

(一）遗传性的评估

在多因素的疾病里，定最临床表现型（临床表现彻）的变化是透过不同的基因型（genotype)与环境因索相互 作用而造成。遗传性的评估需考虑到由于遗传学和环境 因索所造成的人U变异。遗传性的研究或许最简单的就 是去研究双胞胎的遗传性。单合子Monozygotic (Mz)的 双胞胎共同拥有100%相同的对偶基因alleles,而双接合 子dizygotic (Dz)的双胞胎平均只有50%的共同对偶基 因。因此，任何在单合子双胞胎比双接合子双胞胎里的 临床表现型的变化减少就可以反映出遗传对此疾病的贡 献。在此模沏中是假定单合子Mz双胞胎与双接合子Dz 双胞胎有昔完全一样的生活环境。这情况娃很少见的并 且因此往往导致遗传性的估计过高。在一些双胞胎的研 究里已经可以获得遗传的一致性。这可以打破单合子 Mz双胞胎与双接合子Dz双胞胎相似是来自他们的共享 相似的环境的贡献的想法。测里双胞胎配对之间的相关 性可以用以衡最临床表现哦的相似性。测摄双胞胎配对 之间的变异并与全部双胞胎配对中的变异作比较，就可 得出类别内相关性。其计算方式如下：（全部K对中平均 值之平方-配对之间甲均值之平方)/(全部配对中平均 值之平方+配对之间平均值之平方）。遗传性的统计是 H2 = 2x(rMz- rDz)，在这里rMz和rDz分别是Mz和 Dz双胞胎的类别内相关性。H2是临床表现型的变异决 定于遗传的比例的估计。这模型可以延伸用于估算在一 等亲中的遗传性。这样的话，H2 = 2xr是为一等亲，例 如兄弟配对或者父母子女配对。在我们的研究中双胞胎 和兄弟配对，估算背头质ft临床表现型的遗传性非常 相似。

(二）         骨头质量的遗传性

在过去的30年，对健康双胞胎的研究中一贯地证明 骨头质最受遗传的影响一直到老年。许多家族研究中针 对健康的父母孩子配对，健康的姐妹配对^[61和父母孩子 配对其中父母已经确定有骨质疏松骨，证实基因 在决定骨头质童扮演重要的角色。而且，即使骨骼成长 中正经历着轮廊尺寸和骨头质摄方面的总速的变化，骨 头质M的遗传性可以在童年期间就可发现到^m。

人多数研究都只取样白人妇女，针对男性的研究较 为不足。特定骨头临床表现型的遗传性是否有性别的差 异仍无法建立。男女骨头质量的性别差异可由一些性别 相关的基因来解释。在这方面，在近亲交配老鼠的研究 中和骨头质M相关的5个数量性状基因座（QTL)，只有 3个在母老鼠和公老鼠都有相关，强烈建议有性别差异 的遗传点存在

(三）         骨头尺寸和结构的遗传性  骨质疏松遗传性与QCT骨密度体模软件检测骨质疏松方法

多年来我们早已熟知与骨骼尺寸有关的身高和其他人体测量学（anthropometric)变异和遗传是有高度相关 的。在争期有关于骨头质里的遗传性的报告里，与骨头 尺寸有关的变异，例如和前臂骨骼宽度，和手指皮质骨和 骨髄腔宽度^[51显示如同骨头质黹一样具有遗传性。在摄 近的报告中指出骨质疏松骨折常见的部位之骨头结构变 异在保持骨头强度上是非人重要的，显示出在髋骨^U(>1和 脊椎骨的骨骷结构有很强的遗传性。从X光照片上测得 的大腿骨长轴长度^[nl和从双能X光骨密度测S仪&测 出的股骨长轴长度可以发现具有高度遗传性并可预 测髋骨骨折危险度。

(四）         骨头流失的遗传性

和在骨头质M的遗传性上的广泛的研究形成对比， 关于骨头流失的遗传性的研究报告相对是很少的 在一个长达十六年的研究中Ml,以25对Mz双胞胎和 21对Dz双胞胎老年男性为对象，观察其桡骨干的骨密 度流失没有发现遗传性的证据。虽然研究期间的长度是 令人满意的，应该足以发现骨密度流失率，但是缺点是样 品数太小，研究的部位并非男性骨质疏松骨折常见的部 位。另一个研究^[~以21对Mz和19对Dz双胞胎，观察 髋骨和脊椎骨的骨密度，平均三年期间.发现骨密度的变 化受到遗传的影响，但不是骨密度流失。但是，样品数M 仍是太小，研究的时期相对短，从一年到五年的范围，研 究对象包括男性和停经妇女，并且年龄范围从25岁至65 岁。因此，骨质疏松骨折常见的部位的骨骼流失是否受 到遗传的影响，直至今R没冇足够的研究可以回答这个 重要的问题。

(五）         骨头转换的遗传性

骨头形成和吸收可以从血和尿里许多生物化学的标 记来评定《>这些生化标记随年龄，不同种族和疾病和它 的治疗而变化。骨头形成和吸收生化标记相互间有强烈 的相互关系。这些生化标记不能测量骨头质S或者骨头 结构，但是在一些情形之下可以测出骨头形成或吸 收^iM]。在老年白人妇女，也町能饿测髋骨骨折"~。他们 的与骨头强度的关系是微细的。虽然许多研究已经报告 骨头转换生化标记有遗传的成分，但是这些结果仍缺乏 一致性而且证据仍然不足

(六）         骨折的遗传性

骨折的遗传性正如同复杂的临床表现型其相关性不 强。在一项以大于65岁的白人美网妇女的前瞻性研究 里，母亲的髋骨背折的病史使髋骨骨折的危险加倍。在 调整骨密度因素之后，增加的危险仍然保持，表示除了骨 头质量以外包含其它因素。在芬兰一项包含男性和女性 双胞胎，共有2308 M_Z和5241 Dz双胞胎的前瞻性研究 中，虽然Mz双胞胎骨折的比率比Dz双胞胎大，但差别 不大而且骨质疏松骨折并没强烈地受到基因的影响^||7]。 当这些数据以不同变动成分再分析，遗传因素对骨折的 影响估计最多只占3分之一。在一个问卷调査研究中， 询问超过40岁的美国白人妇女，他们曾参加任何种类的 骨头研究，请他们回忆，他们的母亲和他们的姐妹是否曾 有过前背骨折的历史，结果有重要的相关性。前臂骨折的遗传性计算之后少于1/3¹¹⁸¹。虽然易碎件骨折宥来好 像是有遗传成分，从这些研究来看相关潜藏的基因可能 与骨头强度无关，但是对跌倒的危险因素可能有关，跌倒 好像也有高遗传性^:w)。

(七）跌倒的遗传性

大多数骨折都由于创伤，而最常见老年人的创伤就 是跌倒。大多数和年龄有关的骨质疏松骨折，从一个站 立的蒔度单纯的跌倒特别容易在髋评造成骨折^[2〇]。年 龄愈高愈容易跌倒，并且妇女比男性更普遍。虽然跌倒 只造成少部分的人髋骨骨折，多数髋骨骨折起因于跌倒。 如果跌倒的能S：以髋骨保护垫保护而衰减，髋骨骨折的 发生就可以大大降低^[2n。常跌倒，骨头强度减少，年龄， 锌经骨折这几项是髋骨骨折的主要的预测者^[~。跌倒 是非常复杂的临床表现型和许多环境危险因素也有相关 的¹²²、虽然跌倒也有遗传成分^lw3,骨折敏感性基因起因 于跌倒可能与骨头强度有关的基因没有相关。成都华西华科研究所研发生产QCT定量CT骨密度体模软件分析系统  
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