青少年双生子法探索神经心理和脑影像学指标的遗传度- - -候选内表型的价值评估

采用双生子研究方法，利用其能对表型遗传效应定量定性评估的优势，立足于目前精神疾病病因学研究对"内表型"桥梁作用的重视，以12-16岁青少年双生子为研究对象，以神经心理测试和脑MRI影像学扫描为研究手段，用双生子法计算遗传度，描述出各神经心理指标（不同神经心理测试指标和同一神经心理测试不同指标）的遗传度大小，勾勒出脑形态、物理连接、功能连接（T1，DTI, resting-state MRI）各影像学指标的遗传度图谱，为评估（经典的神经心理指标和关注的脑影像学指标）候选内表型的稳定性及价值大小提供线索和依据，有助于将来能筛选出更有价值的内表型，让其能更有效履行桥梁使命，促进疾病表型到疾病基因的跨越，为推动精神疾病遗传病因学研究纵深发展做出努力。

目的：用双生子法探索儿童青少年神经心理及脑影像学指标中更稳定和精确的内表型，助其有效地实现从疾病表型到病因的跨越。.方法：采用横断面双生子设计，募集12-18岁青少年双生子。用中国修订版-韦氏儿童智力量表，剑桥神经心理自动化成套测试中的空间工作记忆、视觉信息快速处理和图形认知记忆进行认知功能的测定；对受试者进行磁共振扫描获取矢状位T1加权像并通过Freesurfer软件包、D-K脑图谱(Desikan- Killiany atlas)为模板分割脑区；采用双生子结构方程式统计遗传和环境对脑皮层区域面积、脑灰质容积，及各种比值比（脑灰白质容积比、灰质全脑容积比、白质全脑容积比、脑室全脑容积比）的影响，采集静息态数据通过DPARSF软件及GIFT toolbox进行独立成分分析，取双生子静脉血进行DNA卵型鉴定。.结果：遗传和特殊环境对总智商贡献为0.76和0.24；空间工作记忆的组间错误数遗传和共享环境分别为0.38和0.62；共享环境和特殊环境对快速视觉信息的持续注意贡献分别为0.27和0.73；对图形认知记忆贡献为0.15和0.85。皮层面积各指标中，以双侧额叶遗传度最高(左侧额叶：MZ表型相关系数= 0.88, DZ表型相关系数= 0.28;A = 0.90[95% {CI} = 0.65; 0.94]; C = 0.00 [95% CI =0.00; 0.25]; E = 0.10[95% CI = 0.06; 0.20] 右侧额叶：MZ表型相关系数= 0.89, DZ表型相关系数= 0.26;A = 0.91[95% {CI} = 0.68; 0.95]; C = 0.00 [95% CI =0.00; 0.23]; E = 0.09[95% CI = 0.05; 0.17])；脑灰质容积主要受遗传影响（A：0.89），在额叶，顶叶，枕叶，外侧颞叶区遗传作用为主（A:0.7-0.89）；静息态的神经网络改变在视觉，基底节和感觉运动网络表现相对较强的遗传基础，而默认模式，注意力，执行控制，小脑和听觉网络遗传控制较弱。.结论：在认知功能指标中总智商，脑结构的皮层面积指标中的双侧额叶表面积，脑容积比的灰白质容积比，脑灰质容积中的额叶、顶叶等区；功能连接中视觉，基底节和感觉运动网络遗传度更高；这些指标可作为更有价值的内表型用于脑发育研究。