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密度候选基因相研究与QCT骨密度体模软件检测骨质疏松方法

在过去十年已经完成许多候选基因的相关研究。第 —个候选基因以其产品a₂HS- g丨ycoprotcin被研究过，那 是一种在种头基质里的主要的蛋内质。从那以后.候选 基因产品的范围从结构蛋白质到规范蛋白质，其至于显 然与骨头无关的因索都被研究过。

a₂HS - glycoprotein存在于骨头基质，是第一个M•示 与骨密度有关的候选基因。在骨头基质含里丰寓主要的 作用是免疫调控。

维生素D感受器基本上负责那些维生索D[ 1,25 (〇H)₂ D]所有广㈣的作用范围，包括影响对钙的运输， 体内平衡，背头吸收。在基因内的突变导致抵抗维生素 D的佝偻病。最初的研究说在维生索D感受器基因的插 人子区内的多态性在双胞胎的#头质贵变化里占大约 80%。不过随后的研究，用双胞胎取样之研究无法确认 其连结，原先的观察再度检视发现是因为基因型错误。 尽管这些连结研究得到负面的结果，维生素D感受器多 态性已经在相关研究中被广泛地研究。超过50项相关 研究已经发表，与骨密度的相关M示并没冇一致性，反而 很多研究显示与多种的非骨骼临床衣现塑有相关性。在 两个大贺的兄弟配对研究中，位于12q 12-14的维生素 D感受器基因没有发现与骨密度连结的证据。Lim等^[28] 对朗鲜人，Tsai等^[291和闫t^³⁰¹对中国台湾和沈阳市人群 进行了研究，结果发现3组人群VOR基因多态性的分布 与蒔加索人的显著不同，不同箪因型之间的BMD值差异 不显著。

雌激素感受器（ER)是负责大部分动悄类固醉在目 标组织中宽广范围的作用，包括骨骼组织。冇两种ER

基因，ER1和ER2。Era以及ErP广泛分布在许多种组织 中。雌激索主要的作用，促进青年期的女孩骨头生长板 的关闭，维持妇女的骨头质里。在男性雌激索感受器基 因的突变导致骨骼生长迟缓和骨质疏松。ER1多态 性^[31:已经被最广泛地研究，但是近年来也开始研究 ER2¹³²¹ 了。在众多研究中骨头质饊的临床表现甩和ER1 或者ER2多态性之间没有一致的相关。在一个大型的 兄弟配对研究中研究ER1基因和ER2基因，没有发现与 骨密度连结的证据。

胶原丨《,(COLlAl)与胶原la₂(COL,A₂>共同组成骨 头胶胞，这是在背骼里主要的结构蛋白质。在COL1A1 和COL1A2基因的突变引起显性单基因的背质疏松疾 病，毋生成不良（ostec^enesis imperfecta)¹²、在 COL1A1 苯因表现子区外边的SP1结合区多态性被报告在正常的 人口和骨密度的变化与易碎性骨折有相关随后的 研究没法重现在COL1A1基因多态性和骨头质里的临床 表现型之间的相关在COL1A2基因多态性发现没 冇相关^[34)。在一个大型的兄弟配对研究中，没有证据M 示骨密度与COLiAl基因的连结。

至少另外的丨6种候选基因己经被用于与骨密度的 相关研究。他们被选择是因为这些基因的产物参与部分 骨头的结构或新陈代谢。另外，进行骨头临床表现型相 关研究时，同时也研究一些遗传性仍不淸楚的状况例如 骨最流失和脊椎骨折。同时也研究了一些非候选基因包 括HLA、DRBI和apdipoprotein E^f35]，因为他们已知与其 他疾病有相关。

候选基因可能也用来测试是否他们像数最性状基因 座一样。利用在基因内或者极接近于23种候选基因的 多处微卫星多态性，选择至少有一名家庭成员其骨密度 T值少于2.5的家庭来进行连结研究。连结研究发现在 髋骨和脊骨的骨密度和副甲状腺荷尔蒙感受器丨（PTH receptor U有关联，并且发现有一些证据与其他7个候选 基因有关联。以相同的方法，桡骨的骨密度与接近IL- 6基因的微卫里冇连结，但是在丨L-6感受器基因，钙感 应感受器或者基体Rla蛋白质基因的微卫里就没有相的 结果。在相R人口内，一个随后的研究发现桡骨的丹密 度和丁NF基因的微卫星也显示有连结。在随后两篇论 文中使用指定的标记。使用微卫星标记可以解决在基 闪上对偶基因数目太少的问勉，以及在一个研究同时研 究多种候选基因可增加研究的广度。不过，选择候选基 因的问理仍然存在。在连结不平衡的研究中仍无法从基 因区分出候选基因，连结研究的费用与相关的研究相比 较仍然较高，而且黹要多重比较少减连结研究的效力。骨密度候选基因相研究与QCT骨密度体模软件检测骨质疏松方法

(三）以家庭为基础的相关研究切入：传输 不平衡测试

为了避免以人n为基础相关研究的缺陷，于是乎发 展出一个以家庭为基础的相关研究测试，传输不平衡测 试或称TDT^{I2< M1}。TDT的主要优势是不黹收集相匹配 的样本当控制组。如同最初所构思的那样，TDT分析一 组由受影响的个人和其父母亲所组成核心3人小组₉分析这3个人的候选某因或者在候选某因附近的某因多态 性。父母传送给受影响的子女的对偶基因是“影响”样 本.而没有从父母传送的那些对偶基因的作为“控制”对 偶基因。透过使用这样的同一家庭内设计，控制的对偶 基因样本完美地对应受影响的对偶基因样本，因为他们 是从相同一对父母所传送。因此，可以避免由于人口层 次而得到假的相关结果》对来自每个家庭的一位受影响 的子女执行TDT研究时，这是一次连结和相关（连结不 平衡）的有效的试验，因为受影响的个人是互相无关的并 且向相关的试验提供独立的减数分裂的信怠。应用 TDT研究多个受影响的兄弟仍然是连结的试验，但是由 于缺乏来自兄弟的独立减数分裂的数据，这不再是有效 的相关试验^U41。

M近，一系列新拓展的TDT的方法学以让受影响 和未受影响的兄弟的数据使用在以家庭为基础的相关研 究中^[37]。来自基于兄弟试验的结果可以和来自传统的 TDT研究的结果合并而得到更大的效力，以发现连结不 平衡。通常，面对相同大小的sibship家庭，sib-TDT比 传统的TDT不那么强而有力，部分是因为未受影响的兄 弟可能继承疾病敏感性的对偶基因，但是由于降低的通 透性或者多基因的影响，可能没有发病。TDT的其它新 近的修改，即使在人口基础的情况下，仍然为连结不平衡 测试时纳人延伸的家族的数据^[38:。

TDT方法学更进一步的扩展已经发展成使研究者 能够利用以家庭为基础的不平衡方法来分析定里临床表 现型。依渊源者的收集类沏，已发展出一系列定MTDT 方法。随之，如果父母的DNAX法取得或者许多代的数 据都有的情况，更进一步定M TDT的修改更能提供更大 的灵活性。

到目前为止尚不能证明使用TDT或者其它相关研 究方法学来测试候选基因，在不同种族的研究都能提供 —致的结果。但是，像在多因素的疾病克罗恩病 (Crohn’s disease)^U7)里所显示的那样，TDT的应用在以 前鉴定染色体K域内和疾病临床表现型的连结，可能是 一个强冇力的方法，可以缩小并a有可能定位出疾病致 病基因及其突变点。

(四）连结切入

复杂的遗传疾病很少因为单独研究候选基因而鉴定 出其影响的箪因。因此，在骨质疏松领域的研究人员已 经使用其他试验设计来找出会造成骨质疏松的危险基 因。为了能早H寻获影响#质疏松的*因，研究者搜寻 基因体，在全部染色体上平均间隔测试多态性标丨己。这 种全基因体范围内扫瞄的方法的优点是，它可能直接找 出敏感件基因，而不是基于当今所理解的骨质疏松病理 生理学的候选基因₀

即使对于像骨密度的临床表现沏这么实际的遗传性 来说，对于多基因的遗传特性的基因的鉴定可能极其复 杂。因此，已经使用好几种遗传学的研究洋细刖析遗传 的对于骨密度的贡献〇 —种技术娃去鉴定有极端骨密度 临床表现型的家庭。这样的研究基本原理是实际对#密度有贡献的某因很可能分散在有极端骨密度的家庭中。 这个策略已经用在被认为异常高或者低骨密度的家庭。 这种方法的优点是连结统计试验可能被使用来頌造单一 基因对骨密度影响的模型。这样的研究通常使用参数连 结分析（分析软件：FASTL1NK^[39]_; VITESEE^⁴⁰¹)，是最 强而有力的研究设计，有助于最极端骨密度临床表现型 的遗传点的鉴定。令人遗悌，这特别的试验设计有几个 限制。首先，并且是M重要，在这些不平常的家族发现有 助于极端#密度临床表现甩变化的基因，可能不同于一 般人n正常骨密度临床表现型变化的基因。第二个限制 是极端骨密度临床表现铟的家庭非常稀有，这使这样的 家庭的鉴定非常昂贵。笫三个限制娃对极低骨密度临床 表现型的家庭可能错误的假设，但是在正常范围内，被分 离作为单基因的疾病，而实际上临床表现型像多因索的 疾病可能由于不止一种基因的影响3

另一种选择是除有极端临床表现沏的家族的鉴定之 外，需包含有在止常范闱内骨密度的家庭。在这祥的家 族，背密度在复杂，非曼德尔的模式里遗传，多基因和环 境因素有助于临床表现型。因此，骨密度的遗传模式可 能非常难以决定。另外，需要时间和努力正确指定那些 更复杂通透性基础连结模式可能超越过一些有轻微利益 的无通透性连结切人方式。这样的模式-无非参数连结 分析通常参与研究大数目互相有关系的对象被认为影响 骨密度基因。

使用非参数方法的连结研究的全部统计试验都基于 “透过降F的舟分"（identity by descent, IBD)对偶基因标 记分享。如果兄弟从相同的父母遗传相同的对偶基因标 记,对偶基因是丨BD。如果被测试的标记在影响临床表 现型的苺因附近.而有相似的临床表现©的数值的兄弟 将期望有相同的标记对偶基因丨丨们。相反，有不同的临 床表现型的兄弟将期望在影响临床表现型基因附近分享 更少的标记对偶基因丨BD。定童连结的研究方法的优点 是不需要任意对临床表现型的数值切断为“高"或者 “低”，因此，所有的兄弟配对都可以被归人分析（例如，计 算机软件：Mapmaker/Sibs:⁴¹¹) 〇

近年来已经发展出非参数连结研究方法，允许单纯 兄弟配对以外许多延伸家族也可以包括在遗传分析内。 这些方法通常倚赖变异基于部分组成来切人（例如，计算 机软件：太阳SOLAR^l~)。这些技术最重要的优点是能 包括在一个家族内个人许许多多信息丰富的数据，和估 计来自一个特别染色体的区域对遗传的贡献，以及其余 的遗传变异。

通常复杂的疾病的连结分析，常以发病或其他类嘲 的亲属配对。就骨质疏松而论，这些可能是诊断为骨质 疏松的亲W们。这些研究将个人分类成“影响”或者“未 受影响”，而不是使用像骨密度那样的定贵临床表现塑。 连结的试验仍然基于透过降下并分亨相同的标记对偶基 因，不过，在这类分析中因为两位亲戚都影响（B卩，非不 一致），连结测试只为增加分莩标记的对偶基因。使用两 分法而不是定»临床表现甩对基因闬港而言不是一个强有力的方法。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  
网址:http:// www.qctqct.cn  
手机 : 13072875151传真 :028-65830598
市场部电话 :028-65830598 028-67708638  83190122
在线 QQ:110480527 联系人 : 王先生
邮箱:samwangcn@126.com
地址 : 成都市静康路536号