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只有一种病:穷病! 美国 5.6 万对双胞胎,证实基因对疾病的影响比环境大一些
来源: BioMeds 专注生物、医药、医疗的传媒与服务平台
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2019-01-21

医学上一个悬而未决的问题便是,对各类疾病和健康状况影响更大的到底来自“先天还是后天”(nature or nurture),也就是基因及环境因素何者作用更大。又因为居住地的位置通常能反映环境差异,这一问题有时会通过“遗传密码还是邮政编码”(genetic code or ZIP code)的方式切入。

要解决这样的难题,遗传学往往会从双胞胎入手。这种双生子研究(twin study),会基于同卵双生子和异卵双生子两种类型。前者由一个受精卵分化而来,具有 100% 相同的遗传信息,后者分别受精,因此与普通同胞对一样,共享 50% 的遗传信息。常见的研究会基于双生子具有相同生活环境的假设,然后分别比较两种类型双生子的发病一致率,来估计遗传因素的作用程度。

2019年1月14 日发表在《自然-遗传学》(Nature Genetics)的一篇论文,就试图通过这样的方法来揭示先天与后天因素对疾病的影响。研究包含美国 5.6 万对双胞胎的数据,涉及肌肉、骨骼、认知等 23 个类别的 560 种常见疾病。


结果显示,在这些疾病中, 受遗传基因影响较为显著的疾病约有 40%,受环境影响的疾病则接近 25%。

环境因素或基因的相对影响“非常微妙”。这取决于你对什么疾病感兴趣,”哈佛医学院(Harvard Medical School)的数据科学家希拉克帕特尔(Chirag Patel)说。


这项研究的设计很聪明,从保险数据库中构建了一份对双胞胎的大规模评估,但它有一个局限性——研究人员没有关于哪些双胞胎是同卵双胞胎、哪些是异卵双胞胎、以及哪些是只共享50% DNA的信息。他们必须依靠统计方法来推断出哪些双胞胎是相同的。


但他们的研究结果与数十年的双胞胎研究的结果大体一致,这些研究通常会研究单个疾病中基因还是环境的问题,尽管新的研究发现,这些疾病受基因的影响略小一些,平均而言受环境的影响更大一些。关于基因和环境孰重孰重的争论有一个不太令人满意的答案,那就是基因和环境都很重要,而且两者的作用因疾病而异。

“这是后天培养的天性;这是一种明显的相互作用,”伦敦国王学院(King’s College London)基因流行病学教授蒂姆·斯佩克特(Tim Spector)说。斯佩克特说,这项新研究是已知对美国双胞胎进行的规模最大的研究,它将对这一课题的研究做出宝贵贡献。

但是他指出了另一个限制:由于美国医疗保险的结构,只有24岁以下的双胞胎才能被研究。他们必须有父母的保险,并且有三年的保险,才能被纳入数据库并被确认为双胞胎。他指出,尽管一些疾病有很强的遗传成分,但拥有相同DNA的人死于不同的年龄和不同的疾病。

斯佩克特说:“我认为这是人们需要意识到的——你有一种使你容易受到某些东西影响的基因,但是生活将会向你扔来一些你有时无法衡量的东西,这将会产生不同的最终结果。”平均而言,在研究人员检查的所有条件中,疾病有31%是可遗传的,9%是由双胞胎所处的共同环境决定的。

这使得大部分差异无法解释,这可能是由于双胞胎的经历、随机性或错误或不完整的数据之间的个体差异造成的。


纽约大学(New York University)全球公共卫生学院(College Of Global Public Health)的生物统计学家梅洛迪·古德曼(Mely Goodman)表示,这项研究很好地利用了数据集,但因为它代表的是商业保险人群-他们大多通过雇主获得保险-不太可能完全抓住健康的最大决定因素之一:贫困。

古德曼说,基因工具将是有价值的,特别是在研究招募越来越多不同的对象的情况下,但许多影响人们健康的因素已经为人所知。古德曼说:“即使我们能够解决所有这些遗传问题,也无法消除贫困对人们健康的影响。”


摘要

链接:https://www.nature.com/articles/s41588-018-0313-7

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