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測驗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張茂蘭①蔣繼澤③

目的：雙生子法探索遺傳對各分項智力的影響。方法：從重慶市主城區(qū)募集6～16歲的雙生子，共募集122對雙生子，采用中國修訂版韋氏兒童智力量表評對雙生子進行智力評定。并采取雙生子頰黏膜標本以提取DNA進行卵型鑒定。評估雙生子兩個個體分值的相關(guān)系數(shù)并計算各智力指標的遺傳度。結(jié)果：最終有卵型鑒定結(jié)果的共102對，其言語智商、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：遺傳因素對操作智商及總智商影響作用較大，言語智商受環(huán)境因素影響較大，遺傳因素對各測驗指標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

遺傳對人類的智力、個性等行為特性有較大的影響，智力包括言語理解、知覺推理、工作記憶及知覺速度等，總體認知功能的完整是人類適應社會、完成高級智力活動的保證，明確智力各方面的遺傳影響程度有助于精神發(fā)育遲滯患兒進行康復訓練時，明確訓練項目，可為認知訓練提供依據(jù)。國外研究報道智力遺傳度在40%～80%[1-3]，目前應用經(jīng)典雙生子研究法探討兒童青少年智力遺傳度的國內(nèi)研究多集中于對總智商的評價上，尚未對智力發(fā)育的分項認知功能進行遺傳度的評估[4-9]。雙生子法由Galton首創(chuàng)[10]，是確定復雜疾病或性狀遺傳學基礎(chǔ)的重要方法之一。此方法廣泛應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受精卵分化來的，而后發(fā)育成兩個個體， 因此他們具有100%相同的遺傳基礎(chǔ)。異卵雙生子是兩個卵子分別受精并發(fā)育成的兩個個體，因此他們和普通的同胞對一樣平均共享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體特異環(huán)境不同所致，這就是經(jīng)典雙生子研究進行遺傳度測量的基礎(chǔ)[11-12]。因此本研究采用雙生子法對兒童言語理解、知覺推理、工作記憶及知覺速度的遺傳度進行估算，更詳細的探討遺傳和環(huán)境因素對兒童青少年智力具體各分項發(fā)育的影響。

1　資料與方法

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

1.2方法

1.2.1智力評定工具 采用湖南醫(yī)科大學龔先耀等于1993年修訂韋氏兒童智力量表（C-WISC），該量表包括言語和操作分量表，共11個分測驗。其中知識、分類、算術(shù)、詞匯、領(lǐng)悟和數(shù)字廣度6個分測驗屬于言語分量表，填圖、圖片排列、木塊圖、圖形拼湊和編碼5個分測驗屬于操作分量表。

1.2.2評定方法 由經(jīng)過培訓的同一名精神科專業(yè)人員在同一指導語下分別施測。

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?。翰杉茉囌叩念a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分型法進行卵型鑒定。采用Promega公司的Power2Plex16ò系統(tǒng)檢測16個微衛(wèi)星標記位點進行卵型鑒定，該系統(tǒng)可進行16個基因座的同時擴增并用三色熒光鏡檢測15個STR基因座性別基因，即鑒定雙生子對為MZ還是DZ。一對性別不同的雙生子肯定是異卵，但一對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STR位點基因型完全一致，作出MZ判斷的可信度>99%[13]。通過這種遺傳分析，單卵雙生子的可靠性可以達到0.1999[14]。

1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS 15.0統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)，計量資料以（±s）表示，比較采用t檢驗，計數(shù)資料的比較采用x2檢驗，正態(tài)性檢驗及Spearman雙變量等級相關(guān)分析相關(guān)分析并對相關(guān)系數(shù)進行比較，并采用 Holzinger公式：h2=（rMZ-rDZ）/ （1-rDZ），以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

2.1兩組一般資料比較 共納入雙生子122對，最終有卵型鑒定結(jié)果的共102對。同卵雙生子（MZ）54對，異卵雙生子（DZ）48對。兩組在性別構(gòu)成及年齡上比較差異無統(tǒng)計學意義（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)果進行正態(tài)性檢驗 102對雙生子分為MZ組及DZ組，根據(jù)WCST中的11個指標的得分情況進行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗，結(jié)果示MZ組中知識量表、詞匯量表、領(lǐng)悟量表、圖片排列、言語智商得分情況不符合正態(tài)分布，DZ組知識量表、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（±s） 分

表2　兩組各智商分量表得分情況及正態(tài)性檢驗（±s） 分

組別　知識量表　分類量表　算術(shù)量表　詞匯量表　領(lǐng)悟量表　數(shù)字廣度測驗量表　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個體間的相關(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。其中言語智商、操作智商、總智商遺傳度分別為0.282、0.314及0.359；言語量表中的算術(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知及學習任務的綜合能力，人類智力是否受遺傳控制，一直是具有爭議性的問題，早年研究認為個體之間的智力差異可部分源于于遺傳因素[15]。早期的行為主義學者認為智力發(fā)展完全由環(huán)境和教育決定，完全否認遺傳的作用。遺傳和環(huán)境因素對智力影響仍在持續(xù)探索中[16]。

本研究應用經(jīng)典雙生子法對102對雙生子各智商評定分量表進行相關(guān)系數(shù)差異的比較，同時進行遺傳度的估計遺傳因素對智力的影響程度，言語智商、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，遺傳對各測驗指標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)所反應的是工作記憶，詞匯反應的是言語理解功能，木塊圖反應的是知覺推理[18-20]，上述認知功能主要與神經(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，故能對智力發(fā)育遲滯患兒進行認知訓練時提供初步的參考。

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)境刺激可促進智力發(fā)展的穩(wěn)定性，同時操作智商明顯受遺傳因素影響，言語智商受環(huán)境影響較大，同時兒童知覺推理及工作記憶等方面均受遺傳影響。本研究計劃納入環(huán)境因素，進一步對兒童智力發(fā)展的影響因素進行定量分析。

[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)境因素對兒童智力影響的雙生子研究[J].濟寧醫(yī)學院學報，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)境因素對兒童青少年認知功能和人格的影響分析[J].中國神經(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.學齡前兒童智力測試及影響因素分析[J].中國婦幼保健雜志，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]黃愛群，胡永華.雙生子方法在遺傳流行病學研究中的應用及進展[J].國際遺傳學雜志，2006，29（5）：346-351.

[13]何鑫，朱鼎良.應用微星DNA基因分型技術(shù)進行雙生子卵型鑒定[J].中華醫(yī)學遺傳學雜志，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[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].中國行為醫(yī)學科學，2002，11（6）：676-678.

[17]張悅，季成葉，潘勇平，等.遺傳和環(huán)境效應對兒童青少年影響的雙生子研究[J].中國學校衛(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

國家自然科學基金（30470625）

①貴州省人民醫(yī)院 貴州 貴陽 550002

②重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院

③貴陽市肺科醫(yī)院

蒙華慶

2016-03-28） （本文編輯：蔡元元）