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遗传对自闭症的影响有多大?

精灵学堂 2021-2-24 20:36 83人浏览 0人回复
摘要

普遍认为,自闭症的发生跟遗传相关。因此,很多家庭在一胎生下自闭症孩子后,对于要不要二胎,都会思虑重重。大米和小米今天分享的文章,来自国际前沿自闭症科普网站spectrumnews,关于遗传对自闭症发生的影响,作者 ...

普遍认为,自闭症的发生跟遗传相关。因此,很多家庭在一胎生下自闭症孩子后,对于要不要二胎,都会思虑重重。

大米和小米今天分享的文章,来自国际前沿自闭症科普网站

spectrumnews,关于遗传对自闭症发生的影响,作者提出了自己的思考,希望对大家有所启发。

文 | BRIAN LEE
德雷塞尔大学副教授

自闭症的遗传率问题是研究人员和普通大众都非常关注的,但这两类人中都有许多人都误解了它(遗传率)的定义。

遗传率,也被称作遗传力,它的定义是:在某种疾病的所有致病因素中,遗传变异所占的比例。

对于科研人员(比如我)来说,遗传率会影响他们在研究遗传因素和环境因素对自闭症的影响时,如何分配时间和资金。

对于有自闭症史的家庭来说,遗传率提供了导致一个人被诊断为自闭症的线索因素,而这也正是自闭症先天派和后天派争论的核心。
 
这样看来,遗传率具有非常重大的意义,但真实情况或许并非如此。自闭症源于遗传和环境因素的复杂相互作用,而大多数遗传性研究却过于简化了二者间的关系。
 
在过去的几年中,关于自闭症遗传性的研究引起了广泛的关注。2011年至2014年发表的研究估计,遗传率在35%至50%之间,但2017年以来发表的研究认为,这一数字在64%至85%。

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插画:CINYEE CHIU 来源:SPECTRUMNEWS

1这些估算意味着什么?
 
遗传率常常被认为是由基因引起疾病的比例,但这一说法并不完全正确。或者说,为了使它正确,必须加上许多星号解释。
 
准确地讲,遗传率估值可以告诉我们,一个人的基因在多大程度上使他们容易患上某种疾病。但是,不同的环境是如何导致这些基因发挥作用的,遗传率却并未说明。

2实验模式解释
 
首先,我来解释为什么大多数遗传率的估计是不正确的。评估自闭症遗传率使用的统计模型会试图将病因归因于遗传或环境。然而,越来越多的证据表明,这个模型过于简单,无法解释自闭症是如何产生的。
 
这个模型通常是这样的:
观察到的特征或表型(P) =基因型(G) +环境(E)

G和E可以被进一步分解进而得到特定类型的遗传或环境的贡献,但模型的核心观点是将G和E分解。
 
统计模型仅仅是真实世界的一个替代,它的有用程度取决于模型反映现实的程度。但是,P = G + E模型假设遗传和环境影响是相互独立的,基因不与环境或其他基因相互作用来影响表型,因此过于极端。

事实上,我们知道一个人患自闭症的几率既受基因之间相互作用的影响,也受基因与环境之间相互作用的影响。如暴露在感染、空气污染或营养不良的环境中,可能会增加基因表达的几率。
 
简而言之,如果实际情况比模型更复杂,该模型可能会产生不准确的遗传率估计。此外,还有很多其它技术上的原因导致已发表的遗传率估计可能不准确。

3思想实验
 
遗传率估计不应轻信的另一个简单得多的原因是:高遗传性不等于基因作用,它不排除环境影响的可能性。
 
这里用两个实验来说明。
 
借用伟大的进化生物学家Richard Lewontin的例子,想象将一组相同的种子种植在一个统一的环境中,确保所有的种子获得同等数量的光照和营养。在这样的条件下,任何由这些种子长成的植物高度的差异,都是由植物之间的遗传变异造成的。在这种情况下,遗传率是100%。
 
同时,继续想象一下,再取另一组相同的种子,把它们均匀地种植在非最佳生长条件下,光线和营养都有限。植物的生长会受到阻碍,而遗传力又会达到100%。
 
关键点是:即使遗传率估计为100%,环境也会影响表型。当然,这并不仅限于植物。例如,据估计,人类身高的遗传率约为80%,但身高仍然受到一个人的营养环境的严格控制。
 
接下来,考虑David S. Moore和David shen的例子。想象一个容量为100升空水桶,A倒进了40升水,B倒进了60升水。很明显,40%的水归A所有,60%归B所有。

现在想象一下同样的水桶,但这次A打开水龙头,B拿着软管。桶里有多少水是属于A的,又有多少是属于B呢?
 
简而言之,当多种原因之间相互作用产生一个结果时,试图将功劳(或过失)分摊给一个独立的原因就变得毫无意义。
 
桶的例子不仅仅是一个思想实验,它代表了既有遗传因素又有环境因素的情况。
 
以苯丙酮尿症为例,这种病发生在有基因变异的人身上,这些变异影响了他们的身体代谢氨基酸苯丙氨酸的方式。如果没有遗传变异,这种情况不会发生,但如果从饮食中去除苯丙氨酸也不会发生。

那么,基因和环境的影响该怎样来分摊呢?

4复杂的原因
 
把遗传率错误地当作基因对任何特定个体的影响,其潜在的后果是可怕的。除了误导公众之外,它还可能把对自闭症病因的研究资金完全投入到遗传学研究中,而不是研究基因和环境如何相互作用。
 
这应该引起基因和环境研究人员的高度关注。
 
对可能导致自闭症的罕见基因变异的研究已经取得了许多重要的发现,但对常见变异的研究却没有多少成果。然而,常见变异的影响结合在一起也会提高自闭症的几率。

可能有很多这样的变异,每一种都只产生微弱的影响,这使得它们无法检测,除非有大量的相同的研究样本。也很有可能许多常见变异不发挥作用,除非它们与另一个遗传或环境因素一起存在。
 
在缺乏相关环境相互作用的情况下,探索遗传因素的动物模型,可能注定永远不会重现这些遗传因素对人类的影响。
 
简而言之,许多文献中关于自闭症遗传率的估计很可能是不准确的,更重要的是,容易产生误解。

与其问:“基因或环境对自闭症有影响吗?”我们应该问:“基因和环境是如何导致自闭症的?”

编者的话

本文是一篇偏学术的科研论文,因此读起来可能略烧脑细胞。在尊重原作者原文翻译的基础上,小编在此做一些额外的解释说明。

自闭症是一种多因素引起的神经障碍,它不像流血可以找得到伤口,明确原因可防止可治愈,因此需要大量的研究探讨。

用生男孩生女孩做个类比。

我们都知道性别的本质是X或Y精子决定,但是X精子或Y精子与卵子相遇是多因素影响的。然而,民间关于生男生女却依旧有很多说法,比如酸碱体质、同房时间、父母职业等,这些说法无疑都夸大了某单一因素的作用。从而导致很多人为了求一男(女)各种作妖。

当然,生孩子男孩女孩都好,自闭谱系障碍却是我们想要避免的。

对于研究者来说,如果过于放大遗传影响的作用,单一研究此因素,就可能忽略各项因素之间的交叉影响,从而会浪费很多精力金钱,甚至会误导大众。

因此,比起关注遗传,我们更应该关注的是遗传和社会环境共同作用。(社会环境,主要指的是社会教育和人文环境)

-END-

参考 :
1. Tenesa A. and C.S. Haley Nat. Rev. Genet. 14, 139-149 (2013) PubMed

2. Moore D.S. and D. Shenk Wiley Interdiscip. Rev. Cogn. Sci. 8, e1400 (2017) PubMed
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该作者很懒,什么也没有填写
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