家族聚集性和遗传力

家族聚集性是指某种疾病在受影响者的亲属中发生的频率高于普通人群的现象，而遗传力则量化了疾病风险在人群中的变异有多少可归因于遗传差异。两者共同构成了遗传流行病学的起点：聚集性表明基因可能很重要，而遗传力则估计了其重要程度。

Definition

家族聚集性是指某种疾病在生物学亲属中发生的频率高于偶然预期的趋势，而遗传力是指人群中表型变异中可归因于其成员间遗传变异的比例。

Scope

本主题涵盖了如何检测和测量疾病在家族中的聚集，遗传力的概念和解释，用于估计遗传力的双生子和家族研究设计，以及这些估计值常引起的误解。它被视为一个方法学和人群层面的主题，而非预测个体家族疾病的工具。

Core questions

• 该疾病在受影响者的亲属中发生的频率是否高于普通人群？
• 疾病风险的变异有多少是由于遗传差异而非环境差异？
• 如何区分共享的家族环境和共享的基因？
• 遗传力估计值意味着什么，不意味着什么？

Key concepts

• 家族聚集性
• 遗传力（狭义和广义）
• 双生子研究（单卵双生子与双卵双生子的一致性）
• 家族和收养研究
• 共享环境混杂
• 遗传力的人群特异性
• 缺失的遗传力

Mechanisms

亲属既共享基因，也常常共享环境，因此疾病可能因这两种原因在家族中聚集。遗传流行病学通过比较遗传相关性不同但共享环境程度各异的亲属来区分这些因素——最经典的方法是比较单卵双生子（几乎共享所有基因）和双卵双生子（共享约一半基因）之间的一致性。在考虑了共享环境后，同卵双生子之间过度的相似性被用来估计遗传力。遗传力是特定人群在特定时间的一种特性，反映了在该人群暴露混合下可归因于基因的变异；它不描述任何一个人的疾病“遗传”程度，也不说明该性状是否可以通过干预改变。

Clinical relevance

阳性家族史是许多慢性病风险升高的公认标志，并广泛用于风险评估。作为参考主题，本条目解释了疾病为何在家族中聚集以及如何量化这种聚集；它描述了人群层面的风险结构，并非个体遗传预测或咨询的基础。

Epidemiology

双生子研究对许多慢性病产生了中度至高度的遗传力估计，但同样的研究也强调了非遗传因素的重要作用：对来自瑞典、丹麦和芬兰的双生子队列进行的大规模分析将大多数癌症的大部分变异归因于环境而非遗传原因，同时仍检测到几个部位可测量的遗传成分。

History

遗传力的定量估计源于20世纪早期的数量遗传学，该学科将表型变异正式划分为遗传和环境成分。双生子和家族设计被医学研究采纳以研究慢性病，20世纪后期大型基于人群的双生子登记使得可靠的遗传力估计成为可能。基因组时代随后明确了这一概念及其误解，因为家族研究的估计值与直接测量的遗传变异所解释的遗传变异（小得多）进行了比较。

Debates

遗传力估计值究竟告诉我们什么？

遗传力常被误读为个体疾病中遗传部分的比例或一个固定的生物学常数，而它是一个与人群和环境相关的变异比率，会随环境变化而改变，并且不说明可改变性。

为什么已测量的变异只能解释如此少的估计遗传力？

家族研究推断的遗传力与已识别遗传变异所解释的较小部分之间的差距——即“缺失的遗传力”——引发了关于未发现变异、双生子模型假设以及遗传力如何划分的问题。

Key figures

• Paul Lichtenstein
• Peter Visscher
• Naomi Wray

Seminal works

• visscher-2008
• lichtenstein-2000
• manolio-2009

Frequently asked questions

如果一种疾病具有高遗传力，这是否意味着环境不重要？

不是。遗传力描述了特定人群在其当前暴露范围下变异的份额；高估计值可以与强大的环境影响并存，改变环境可以改变疾病发生率和遗传力本身。

双生子研究如何将基因与家族环境区分开来？

他们比较同卵双生子（几乎共享所有基因）和异卵双生子（共享约一半基因）之间的疾病一致性，而这两种双生子通常共享相似的成长环境；同卵双生子之间更高的一致性被用来估计遗传贡献。