Nature Genetics大规模研究,找到智力的遗传根源

【字体: 时间:2017年05月24日 来源:生物通

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  智力是人类研究最多的特征之一,高智商总是与重要的经济和健康生活相关联。根据研究表明,这种特征的遗传因素在儿童期高达45%,因此一直以来,科学家们都希望能找到与智力有关的遗传因素,但是目前只发现了集中与智力有关的基因,其它就大多数这些基因来说都不太可靠。最新一项研究发现了52个智力基因,其中40个之前从未发现过,同时研究人员指出这些大多数基因主要在脑组织中表达。

  生物通报道:智力是人类研究最多的特征之一,高智商总是与重要的经济和健康生活相关联。根据研究表明,这种特征的遗传因素在儿童期高达45%,因此一直以来,科学家们都希望能找到与智力有关的遗传因素,但是目前只发现了集中与智力有关的基因,其它就大多数这些基因来说都不太可靠。最新一项研究发现了52个智力基因,其中40个之前从未发现过,同时研究人员指出这些大多数基因主要在脑组织中表达。

遗传对宝宝智力的影响有多大?

这一研究成果公布在5月22日的Nature Genetics杂志上,领导这一研究的是荷兰阿姆斯特丹自由大学的Danielle Posthuma博士,此前他参与的影响人身高的基因变异研究也获得了新成果:人体性状基因研究协会(Genetic Investigation of Anthropometric Traits Consortium, GIANT)发现83种新的DNA变化影响人身高。这些变化是不常见的,但是它们具有强有力的影响,它们当中的一些调节身高2cm以上。

对于这项最新成果,他表示,“这项研究结果提出了与智力强烈相关的新证据,这非常令人兴奋。我们检测到的基因涉及细胞发育的调控,尤其是与突触形成,轴突指导和神经元分化密切相关。这些发现首次明确提供了智力遗传根源的潜在生物学机制的线索。”

这项研究还表明,智力的遗传影响与教育成就的遗传影响高度相关,同时也与戒烟、颅内体积、婴儿期头围、孤独症谱系障碍和身高有关。还报道表明这与阿尔茨海默病、抑郁症状、吸烟史、精神分裂症、腰臀比、体重指数和腰围等存在逆向遗传相关性。

文章的第一作者Suzanne Sniekers表示,“这些遗传相关性揭示了智力和其它性状的常见生物学途径:七个智力基因与精神分裂症有关;九个基因与体重指数相关;四个基因与肥胖有关,三个特征都与智力呈负相关关系。因此对智力有积极影响的基因突变,对精神分裂症,体重指数或肥胖就会产生负面影响。”

未来的研究还需要进一步明确这些基因对智力的确切影响,获得遗传差异如何导致智力差异更完整的图像。

“目前的遗传研究结果解释了智力差异总量的5%,智力作为一种表型,有很多变量,因此要弄清楚其中的机制还需要漫长的研究:智力具有高度遗传性,因此需要进行更多遗传效应的分析,而这需要更大规模的研究,”Danielle Posthuma说。

2014年科学家们首次确认了一个特定基因,该基因变异会影响到大脑皮质的厚度,进而对智力造成影响。这项研究是欧盟委员会资助的IMAGEN项目的一部分。IMAGEN项目旨在了解影响青少年大脑功能和心理健康的生物和环境因素,以助未来开发出更好的预防策略和治疗方法。研究人员对隶属于IMAGEN项目的近1600名14岁青少年进行了DNA样本分析以及脑部核磁共振扫描,并对他们进行了一系列智力测验,以期发现与智力有关的大脑结构差异情况。他们通过对与大脑发育有关的54000个基因变异分析发现,一个特定基因变异会导致大脑左侧半球皮质较薄,尤其是在额叶和颞叶部分,而相应的,这些人的智商测试成绩也要差一些。研究人员还发现,这一基因变异也会影响到NPTN基因的表达,而NPTN基因所编码的蛋白会影响到大脑细胞信号的传递。

之后又有科学家对数千个de novo突变进行荟萃分析,鉴定出10个智力残疾的候选基因,在平均覆盖深度达75倍的外显子组中,研究人员发现了1,083个可疑的de novo突变,影响到915个基因。考虑到基因特异的突变率,他们发现18个已知的智力残疾基因,似乎不成比例地受到de novo突变的影响。

研究小组指出,一些基因中的de novo突变似乎产生了重叠的临床特征,包括两名儿童中TLK2基因的突变带来了相似的面部畸形。新分析中受到de novo突变影响的许多基因或通路与其他疾病的关联基因重叠,包括自闭症谱系障碍或其他神经发育疾病。智力残疾,可能与这10个基因有关

(生物通:万纹)

原文标题:

Genome-wide association meta-analysis of 78,308 individuals identifies new loci and genes influencing human intelligence

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