方兴未艾的双生子研究

北京大学学报（医学版）

JOURNAL OF PEKING UNIVERSITY （HEALTH SCIENCES ）Vol．44No．3Jun．2012·331·

·专家笔谈·

方兴未艾的双生子研究

李立明△，高文静，胡永华，曹卫华，詹思延，吕筠，余灿清

（北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系，北京100191）

［关键词］双生子研究；遗传；环境；危险因素

［中图分类号］R181．2［文献标识码］A ［167X （2012）03-0331-03文章编号］1671-

doi ：10．3969/j．issn．1671-167X．2012．03．002

双生子研究这个概念自从1875年由英国社会学家、遗传学家和生物统计学家Francis Galton 提出之后已经走过了一百多个年头，期间双生子理论从建立到不断发展并日趋成熟，广泛应用于心理学、行为学和医学等各个领域。我国双生子研究也从无到有，从少到多，逐渐发展壮大，成为国际双生子研究协会（Interna-tional Society for Twin Studies ，ISTS ）的重要一员。但双生子研究热点在哪里，国际上发展到底趋势如何，我国双生子研究应该走向何处，笔者就双生子研究发展简史及目前进展做一扼要介绍，以期为国内双生子研究发展寻找到可供借鉴之处。

1双生子研究的提出

1875年，Francis Galton 写下了这样一段话：“双生子的生活史恰好能够提供我想要的东西。因为有些小时候长得很像的双生子，经过一起教育，却慢慢不像了，而有些小时候并不怎么一样的双生子，在一起互相同

”化，变得很像。因此双生子能够为遗传和环境（nature versus nurture ）研究提供一定线索。但是由于Francis

Galton 并未意识到双生子有同卵（monozygotic ，MZ ）双生子和异卵（dizygotic ，DZ ）双生子之区别，因此也不能够充分认识双生子研究的意义。到1924年，德国皮肤科医生Siemens 和美国教育心理学家Merriman 分别独

Siemens 利用MZ 双生子和DZ 双生子痣的个数的相关性来判断出遗传在痣的发生中有立进行双生子研究，

重要作用，才被视为经典的双生子研究。

随后的几十年，双生子应用于各种表型的遗传度研究中，为解决遗传和环境对于表型的影响孰轻孰重提供了大量资料。但是双生子研究发展也并非一帆风顺，到上个世纪90年代中期，曾有学者质疑利用双生子进行遗传度和连锁研究，理由是认为其“是一种过时的方法学，没有任何科学价值，如果发表也只能发表在

［1］2012年4月非主流的杂志上……”。然而事实恰恰相反，自1998年开始双生子研究进入了大发展时期，

ISTS 的官方杂志Twin Research and Human Genetics 在意大利佛罗伦萨举行了第14届国际双生子研究大会，

（《双生子研究和人类遗传学》）也已日渐成熟，步入了其第14个年头。在PubMed 中如果利用“twins ”进行

724篇（1995年）、983篇（2000检索（2012年2月8日检索），文章数日益增多，分别是714篇（1990年）、

1159篇（2005年）、1386篇（2010年），年）、这充分表明研究者对双生子不断提升的兴趣，同时相对其他热门领域双生子研究文章数量相对较少也暴露出双生子研究仍然是一个尚未充分挖掘潜力的研究范畴。2经典的双生子研究

双生子研究是一种特殊的流行病学研究方法，主要通过对双生子群体的研究，特别是通过比较MZ 双生子和DZ 双生子性状的相似性，来判断遗传和环境对于疾病或性状何者更为重要的问题。这是由于MZ 双生子由一个受精卵发育而来，因此理论上具有完全相同的基因，而DZ 双生子是由两个卵子接受不同精子发育而成，平均有50%相同的基因。

双生子研究最为经典的应用是进行遗传度的计算，遗传度表示群体中的表型差异可归因于遗传因素作基金项目：卫生公益性行业科研专项（201002007）资助Supported by Specific Research Project of Health Pro Bono Sectors ，Ministry of Health ，China （201002007）

s e-mail ，lmlee@vip．163．com △Corresponding author ’

5-2513ʒ58ʒ00 网络出版地址：http ：//www．cnki．net /kcms/detail/11．4691．R．20120522．1024．004．html 网络出版时间：2012-

用的程度。计算方法包括方差分析法、组内相关系数法和最大似然法。方差分析法利用DZ 和MZ 双生子组内表型方差之差与DZ 双生子组内表型方差之比来计算遗传度；组内相关系数法则定义遗传度为MZ 和DZ

［2］双生子组内表型相关系数之差的两倍。方差分析法和组内相关系数法都具有公式简单的优点，但是其标

把握度小，为了得到相对稳定的遗传度计算结果，需要大量样本，而且不能够充分利用双生子的信准误较大，

其将影响一个表型的总的遗传效应分解为加性遗传和显性遗息。在这样的背景之下最大似然法应运而生，

传，将环境效应分解为共同环境和特殊环境效应，建立结构方程模型，通过比较双生子表型实际协方差矩阵与模型预期的协方差矩阵来检验模型的拟合优度，进而利用遗传方差与总的表型方差的比值计算遗传度。这种方法虽然计算复杂，但是可以通过计算机程序包帮助解决，而且由于最大似然法能够充分利用双生子年龄、性别等信息，目前已经成为国际双生子研究的主流分析方法。

3

3. 1

3. 1. 1双生子研究的发展研究内容广泛的研究表型

双生子研究自从其产生之日起，主要应用于精神和行为学研究，如心理、行为、认知、个性、智商和抑郁等。但随着双生子研究的成长，目前由双生子研究过的表型可以说从传染病到慢性病再到行为学，无处不在。从近3年Twin Research and Human Genetics 发表的文献看来，目前以双生子为研究方法已经应用于传染病及寄生虫病、肿瘤、内分泌、营养和代谢疾病、精神和行为障碍、眼及附属器、循环系统疾病、消化系统疾病、肌肉骨骼系统和结缔组织疾病、先天性畸形、变形和染色体异常以及正常形态学、行为学各领域展开的研究。如此广泛的应用之下，寻找新的表型就成为双生子研究的一个发展方向，例如在过去的几年中，有研究者甚

愿意接受投资风险、高中生逃学、幽默感等的遗传学分析以及宗教对于幸福感至利用双生子进行选举行为、

［3］遗传度的影响等。

3．1．2基因定位研究

高遗传度意味着有可能成功对此性状进行基因定位。但是遗传度不能提供任何有关遗传方式、基因数目及每个基因对某性状作用大小等方面的信息，而且遗传度的推论只限于样本来源的特定人群及环境，因

遗传度仅仅适用于某一特定人群、特定环境、特定时间所测量的某一性状，以上任何参数的改变都会改变此，

［4］遗传度的估计。如果仅仅用来计算遗传度，双生子这样的珍贵信息就颇有浪费之嫌，而利用双生子进行

基因定位，无论是候选基因法还是全基因组关联研究，都有着独特的优势。

3．1．2．1候选基因法候选基因是根据其基因产物而确定的，用来分析该基因位点或与其邻近的连锁不平衡位点与危险因素水平的关系。由于MZ 双生子的基因完全一致，在连锁分析中不能够提供信息，只能用来估计所要检测的标记位点的等位基因频率。DZ 双生子则可以作为普通同胞对使用，但是由于双生子有完全匹配的年龄以及出生前的宫内环境，且影响表型的早期环境差异（如出生后的生活环境和行为习惯等）较

［5］小，因此，利用DZ 双生子更利于连锁分析结果的解释。

3．1．2．2wide association study ，GWAS ）GWAS 是人类基因组计划完成后实全基因组关联研究（genome-

施的一种对复杂性疾病的成套DNA 和全基因组测序和扫描的计划，人们似乎普遍认为在GWAS 的第一阶

“匹配过度”，段，由于亲属之间在基因型上因此，更愿意研究互相之间无关的个体。但是双生子在GWAS 时

代，却表现出了它自身的优势。关联分析的统计分析方法简便易行，但最主要的偏性是在不同质的人群混合样本中会出现假阳性和假阴性，双生子能够进行家庭内关联分析从而避免人群分层所造成的假结果。它能

IBD （identical by descent ）共享的质量控制、够更好地进行诸如孟德尔错误检查、以及联合使用连锁和关联分

析；此外，利用大型双生子登记系统的全基因组分析，由于样本量的增加也使得把握度增大，因此对于定量性

［6］状的GWAS ，使用双生子虽然确实损失一部分统计效力，但是其利大于弊。

在利用双生子进行基因定位研究中，目前大部分文章已经从单一研究团体向多国数据合并分析。另外，数据搜集已经有从基因向表型的发展趋势，以前先收集表型再做基因的模式正在发生着改变，而是先做基因，再等表型出现。

3．1．3表观遗传学（epigenetics ）

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门遗传学的

分支学科。随着表观遗传学成为后基因组时代一个重要的新前沿，在基因定位研究时代由于基因完全一致而不能够充分体现其优势的MZ 双生子研究又迎来了其发展的春天。尽管MZ 双生子们拥有完全相同的

［7］DNA 序列，而且成长环境相同，但有时却显示出了巨大的个体差别。李成涛等在综述表观遗传学进展的

同时探讨其在MZ 双生子个体法医学甄别中的应用，而从相反角度，利用表型不一致的MZ 双生子也可作为一个有力的工具来研究表观遗传学因素与其表型差异之间的关联。近年来对表型不一致的MZ 双生子的研究已确定了表观遗传学因素是复杂性状（如系统性红斑狼疮）的一个可能易感组成部分。Kaminsky 等证明用一个较小样本的表型不一致的双生子对（如15 25对）进行表观遗传微阵列分析就有足够的把握度来发现1．2倍的表观遗传学改变。DNA 甲基化在基因调节和疾病发生中被广泛认为是一种主要的表观遗传

DNA 甲基化各自不同，学机制。对自身免疫性疾病患者，在自身免疫发展过程中DNA 转甲基酶和组蛋白修

饰酶抑制剂的影响正吸引着表观遗传学研究者的注意。在此背景下，表型不一致的MZ 双生子能够构造一个非常有吸引力的模型，以进一步探讨这个过程中的表观遗传学机制，并剖析环境特征对于自身免疫性疾病

［9］的贡献。

3．1．4关注环境危险因素在疾病中的作用

《2004年世界卫生报告》在所涉及102类主要疾病、疾病组别和残疾中，环境风险因素在其中85类中导致疾病负担。在全球范围，估计24%的疾病负担（健康寿命年损失）和23%的所有死亡（早逝）可归因于环［8］境因素。从全球双生子登记系统的研究来看，更多关注遗传在疾病中的作用，而忽略了与之相对的另一个重要内容，也就是环境危险因素。如前所述，利用双生子研究可以将影响一个表型的总的环境效应分解为共同

建立结构方程模型，据此，理论上认为，还可以将共同环境和个体环境等因素再进行新环境和特殊环境效应，

如自然环境因素、人工环境因素和社会环境因素等，分析每个因素对于疾病一轮的分解为具体的环境因素，

，“中性状变异的具体影响；也可以用多变量模型拟合方法探索环境因素对于多个性状之间相互关联的影响

国环境流行病学人群队列研究”进行的双生子队列项目就是双生子研究在环境流行病学中的一个应用，代表了双生子研究的另一个发展方向。

3．2双生子资料专用分析软件的开发

Mx 是由美国弗吉尼亚联邦大学精神病学、人类遗传学和心理学系教授Michael Neale 及其家族在上个世纪90年代专门为双生子资料利用最大似然法进行结构方程模型的拟合而设计的，已经广泛应用于双生子

Mx 设计者又基于R 程序将Mx 做成一个开源程序包“OpenMx ”，各种表型的方差分解中。近年来，其网址是

http ：//openmx．psyc．virginia．edu /，OpenMx 提供一个方程和优化器图书馆，以便让用户能够快速灵活地定义结构方程模型，并估计参数。OpenMx 可以用通径模型也可以利用矩阵运算，功能强大，并充分利用了R 程序的优势，也就是说其复杂的模型和数据集可以用R 语言来定义和修改。全世界的用户可以共享世界各地

非常实用，但是因为其刚刚诞生不够成熟，有时甚至会发生程序突然崩溃，所以开发者建研究者编写的语句，

立了论坛，如果用户发现程序问题可以访问OpenMx 的论坛进行讨论并提出修改建议。

4小结

纵观全球双生子研究，其从研究设计、研究内容到统计学分析，是一个全方位发展的过程。我国目前已经建立了第一个国家双生子登记系统，资料来源有了一定保障，但是研究的表型比较局限，方法学的应用、GWAS 和表观遗传学在双生子的分析中仍然不够深入，尚待进一步发展。

参考文献

［1］

［2］

［3］

［4］

［5］

［6］Busjahn A ，Hur YM．Twin registries ：an ongoing success story ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2006，9（6）：705．M ］．北京：人民卫生出版社，2001：238－241．陈竺．医学遗传学［Boomsma DI．A twin year in review ：behavior and psychiatry ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2010，13（3）：248．．［M ］．：，2002：14．李立明流行病学进展北京北京大学医学出版社J ］．国际遗传学杂志，2006，29（5）：346－351．黄爱群，胡永华．双生子方法在遗传流行病学研究中的应用及进展［

Visscher PM ，Andrew T ，Nyholt DR．Genome-wide association studies of quantitative traits with related individuals ：little （power ）lost but much to be gained ［J ］．Eur J Hum Genet ，2008，16（3）：387－390．

［7］李成涛，赵书民，李莉．表观遗传学及其在同卵双生子研究中的新进展［J ］．法医学杂志，2009，25（3）：212－216．

［8］Kaminsky Z ，Petronis A ，Wang SC ，et al．Epigenetics of personality traits ：an illustrative study of identical twins discordant for risk-taking

behavior ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2008，11（1）：1－11．

［9］Ballestar E．Epigenetics lessons from twins ：prospects for autoimmune disease ［J ］．Clin Rev Allergy Immunol ，2010，39（1）：30－41．

（2012-02-14收稿）

（本文编辑：王蕾）

北京大学学报（医学版）

JOURNAL OF PEKING UNIVERSITY （HEALTH SCIENCES ）Vol．44No．3Jun．2012·331·

·专家笔谈·

方兴未艾的双生子研究

李立明△，高文静，胡永华，曹卫华，詹思延，吕筠，余灿清

（北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系，北京100191）

［关键词］双生子研究；遗传；环境；危险因素

［中图分类号］R181．2［文献标识码］A ［167X （2012）03-0331-03文章编号］1671-

doi ：10．3969/j．issn．1671-167X．2012．03．002

双生子研究这个概念自从1875年由英国社会学家、遗传学家和生物统计学家Francis Galton 提出之后已经走过了一百多个年头，期间双生子理论从建立到不断发展并日趋成熟，广泛应用于心理学、行为学和医学等各个领域。我国双生子研究也从无到有，从少到多，逐渐发展壮大，成为国际双生子研究协会（Interna-tional Society for Twin Studies ，ISTS ）的重要一员。但双生子研究热点在哪里，国际上发展到底趋势如何，我国双生子研究应该走向何处，笔者就双生子研究发展简史及目前进展做一扼要介绍，以期为国内双生子研究发展寻找到可供借鉴之处。

1双生子研究的提出

1875年，Francis Galton 写下了这样一段话：“双生子的生活史恰好能够提供我想要的东西。因为有些小时候长得很像的双生子，经过一起教育，却慢慢不像了，而有些小时候并不怎么一样的双生子，在一起互相同

”化，变得很像。因此双生子能够为遗传和环境（nature versus nurture ）研究提供一定线索。但是由于Francis

Galton 并未意识到双生子有同卵（monozygotic ，MZ ）双生子和异卵（dizygotic ，DZ ）双生子之区别，因此也不能够充分认识双生子研究的意义。到1924年，德国皮肤科医生Siemens 和美国教育心理学家Merriman 分别独

Siemens 利用MZ 双生子和DZ 双生子痣的个数的相关性来判断出遗传在痣的发生中有立进行双生子研究，

重要作用，才被视为经典的双生子研究。

随后的几十年，双生子应用于各种表型的遗传度研究中，为解决遗传和环境对于表型的影响孰轻孰重提供了大量资料。但是双生子研究发展也并非一帆风顺，到上个世纪90年代中期，曾有学者质疑利用双生子进行遗传度和连锁研究，理由是认为其“是一种过时的方法学，没有任何科学价值，如果发表也只能发表在

［1］2012年4月非主流的杂志上……”。然而事实恰恰相反，自1998年开始双生子研究进入了大发展时期，

ISTS 的官方杂志Twin Research and Human Genetics 在意大利佛罗伦萨举行了第14届国际双生子研究大会，

（《双生子研究和人类遗传学》）也已日渐成熟，步入了其第14个年头。在PubMed 中如果利用“twins ”进行

724篇（1995年）、983篇（2000检索（2012年2月8日检索），文章数日益增多，分别是714篇（1990年）、

1159篇（2005年）、1386篇（2010年），年）、这充分表明研究者对双生子不断提升的兴趣，同时相对其他热门领域双生子研究文章数量相对较少也暴露出双生子研究仍然是一个尚未充分挖掘潜力的研究范畴。2经典的双生子研究

双生子研究是一种特殊的流行病学研究方法，主要通过对双生子群体的研究，特别是通过比较MZ 双生子和DZ 双生子性状的相似性，来判断遗传和环境对于疾病或性状何者更为重要的问题。这是由于MZ 双生子由一个受精卵发育而来，因此理论上具有完全相同的基因，而DZ 双生子是由两个卵子接受不同精子发育而成，平均有50%相同的基因。

双生子研究最为经典的应用是进行遗传度的计算，遗传度表示群体中的表型差异可归因于遗传因素作基金项目：卫生公益性行业科研专项（201002007）资助Supported by Specific Research Project of Health Pro Bono Sectors ，Ministry of Health ，China （201002007）

s e-mail ，lmlee@vip．163．com △Corresponding author ’

5-2513ʒ58ʒ00 网络出版地址：http ：//www．cnki．net /kcms/detail/11．4691．R．20120522．1024．004．html 网络出版时间：2012-

用的程度。计算方法包括方差分析法、组内相关系数法和最大似然法。方差分析法利用DZ 和MZ 双生子组内表型方差之差与DZ 双生子组内表型方差之比来计算遗传度；组内相关系数法则定义遗传度为MZ 和DZ

［2］双生子组内表型相关系数之差的两倍。方差分析法和组内相关系数法都具有公式简单的优点，但是其标

把握度小，为了得到相对稳定的遗传度计算结果，需要大量样本，而且不能够充分利用双生子的信准误较大，

其将影响一个表型的总的遗传效应分解为加性遗传和显性遗息。在这样的背景之下最大似然法应运而生，

传，将环境效应分解为共同环境和特殊环境效应，建立结构方程模型，通过比较双生子表型实际协方差矩阵与模型预期的协方差矩阵来检验模型的拟合优度，进而利用遗传方差与总的表型方差的比值计算遗传度。这种方法虽然计算复杂，但是可以通过计算机程序包帮助解决，而且由于最大似然法能够充分利用双生子年龄、性别等信息，目前已经成为国际双生子研究的主流分析方法。

3

3. 1

3. 1. 1双生子研究的发展研究内容广泛的研究表型

双生子研究自从其产生之日起，主要应用于精神和行为学研究，如心理、行为、认知、个性、智商和抑郁等。但随着双生子研究的成长，目前由双生子研究过的表型可以说从传染病到慢性病再到行为学，无处不在。从近3年Twin Research and Human Genetics 发表的文献看来，目前以双生子为研究方法已经应用于传染病及寄生虫病、肿瘤、内分泌、营养和代谢疾病、精神和行为障碍、眼及附属器、循环系统疾病、消化系统疾病、肌肉骨骼系统和结缔组织疾病、先天性畸形、变形和染色体异常以及正常形态学、行为学各领域展开的研究。如此广泛的应用之下，寻找新的表型就成为双生子研究的一个发展方向，例如在过去的几年中，有研究者甚

愿意接受投资风险、高中生逃学、幽默感等的遗传学分析以及宗教对于幸福感至利用双生子进行选举行为、

［3］遗传度的影响等。

3．1．2基因定位研究

高遗传度意味着有可能成功对此性状进行基因定位。但是遗传度不能提供任何有关遗传方式、基因数目及每个基因对某性状作用大小等方面的信息，而且遗传度的推论只限于样本来源的特定人群及环境，因

遗传度仅仅适用于某一特定人群、特定环境、特定时间所测量的某一性状，以上任何参数的改变都会改变此，

［4］遗传度的估计。如果仅仅用来计算遗传度，双生子这样的珍贵信息就颇有浪费之嫌，而利用双生子进行

基因定位，无论是候选基因法还是全基因组关联研究，都有着独特的优势。

3．1．2．1候选基因法候选基因是根据其基因产物而确定的，用来分析该基因位点或与其邻近的连锁不平衡位点与危险因素水平的关系。由于MZ 双生子的基因完全一致，在连锁分析中不能够提供信息，只能用来估计所要检测的标记位点的等位基因频率。DZ 双生子则可以作为普通同胞对使用，但是由于双生子有完全匹配的年龄以及出生前的宫内环境，且影响表型的早期环境差异（如出生后的生活环境和行为习惯等）较

［5］小，因此，利用DZ 双生子更利于连锁分析结果的解释。

3．1．2．2wide association study ，GWAS ）GWAS 是人类基因组计划完成后实全基因组关联研究（genome-

施的一种对复杂性疾病的成套DNA 和全基因组测序和扫描的计划，人们似乎普遍认为在GWAS 的第一阶

“匹配过度”，段，由于亲属之间在基因型上因此，更愿意研究互相之间无关的个体。但是双生子在GWAS 时

代，却表现出了它自身的优势。关联分析的统计分析方法简便易行，但最主要的偏性是在不同质的人群混合样本中会出现假阳性和假阴性，双生子能够进行家庭内关联分析从而避免人群分层所造成的假结果。它能

IBD （identical by descent ）共享的质量控制、够更好地进行诸如孟德尔错误检查、以及联合使用连锁和关联分

析；此外，利用大型双生子登记系统的全基因组分析，由于样本量的增加也使得把握度增大，因此对于定量性

［6］状的GWAS ，使用双生子虽然确实损失一部分统计效力，但是其利大于弊。

在利用双生子进行基因定位研究中，目前大部分文章已经从单一研究团体向多国数据合并分析。另外，数据搜集已经有从基因向表型的发展趋势，以前先收集表型再做基因的模式正在发生着改变，而是先做基因，再等表型出现。

3．1．3表观遗传学（epigenetics ）

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门遗传学的

分支学科。随着表观遗传学成为后基因组时代一个重要的新前沿，在基因定位研究时代由于基因完全一致而不能够充分体现其优势的MZ 双生子研究又迎来了其发展的春天。尽管MZ 双生子们拥有完全相同的

［7］DNA 序列，而且成长环境相同，但有时却显示出了巨大的个体差别。李成涛等在综述表观遗传学进展的

同时探讨其在MZ 双生子个体法医学甄别中的应用，而从相反角度，利用表型不一致的MZ 双生子也可作为一个有力的工具来研究表观遗传学因素与其表型差异之间的关联。近年来对表型不一致的MZ 双生子的研究已确定了表观遗传学因素是复杂性状（如系统性红斑狼疮）的一个可能易感组成部分。Kaminsky 等证明用一个较小样本的表型不一致的双生子对（如15 25对）进行表观遗传微阵列分析就有足够的把握度来发现1．2倍的表观遗传学改变。DNA 甲基化在基因调节和疾病发生中被广泛认为是一种主要的表观遗传

DNA 甲基化各自不同，学机制。对自身免疫性疾病患者，在自身免疫发展过程中DNA 转甲基酶和组蛋白修

饰酶抑制剂的影响正吸引着表观遗传学研究者的注意。在此背景下，表型不一致的MZ 双生子能够构造一个非常有吸引力的模型，以进一步探讨这个过程中的表观遗传学机制，并剖析环境特征对于自身免疫性疾病

［9］的贡献。

3．1．4关注环境危险因素在疾病中的作用

《2004年世界卫生报告》在所涉及102类主要疾病、疾病组别和残疾中，环境风险因素在其中85类中导致疾病负担。在全球范围，估计24%的疾病负担（健康寿命年损失）和23%的所有死亡（早逝）可归因于环［8］境因素。从全球双生子登记系统的研究来看，更多关注遗传在疾病中的作用，而忽略了与之相对的另一个重要内容，也就是环境危险因素。如前所述，利用双生子研究可以将影响一个表型的总的环境效应分解为共同

建立结构方程模型，据此，理论上认为，还可以将共同环境和个体环境等因素再进行新环境和特殊环境效应，

如自然环境因素、人工环境因素和社会环境因素等，分析每个因素对于疾病一轮的分解为具体的环境因素，

，“中性状变异的具体影响；也可以用多变量模型拟合方法探索环境因素对于多个性状之间相互关联的影响

国环境流行病学人群队列研究”进行的双生子队列项目就是双生子研究在环境流行病学中的一个应用，代表了双生子研究的另一个发展方向。

3．2双生子资料专用分析软件的开发

Mx 是由美国弗吉尼亚联邦大学精神病学、人类遗传学和心理学系教授Michael Neale 及其家族在上个世纪90年代专门为双生子资料利用最大似然法进行结构方程模型的拟合而设计的，已经广泛应用于双生子

Mx 设计者又基于R 程序将Mx 做成一个开源程序包“OpenMx ”，各种表型的方差分解中。近年来，其网址是

http ：//openmx．psyc．virginia．edu /，OpenMx 提供一个方程和优化器图书馆，以便让用户能够快速灵活地定义结构方程模型，并估计参数。OpenMx 可以用通径模型也可以利用矩阵运算，功能强大，并充分利用了R 程序的优势，也就是说其复杂的模型和数据集可以用R 语言来定义和修改。全世界的用户可以共享世界各地

非常实用，但是因为其刚刚诞生不够成熟，有时甚至会发生程序突然崩溃，所以开发者建研究者编写的语句，

立了论坛，如果用户发现程序问题可以访问OpenMx 的论坛进行讨论并提出修改建议。

4小结

纵观全球双生子研究，其从研究设计、研究内容到统计学分析，是一个全方位发展的过程。我国目前已经建立了第一个国家双生子登记系统，资料来源有了一定保障，但是研究的表型比较局限，方法学的应用、GWAS 和表观遗传学在双生子的分析中仍然不够深入，尚待进一步发展。

参考文献

［1］

［2］

［3］

［4］

［5］

［6］Busjahn A ，Hur YM．Twin registries ：an ongoing success story ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2006，9（6）：705．M ］．北京：人民卫生出版社，2001：238－241．陈竺．医学遗传学［Boomsma DI．A twin year in review ：behavior and psychiatry ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2010，13（3）：248．．［M ］．：，2002：14．李立明流行病学进展北京北京大学医学出版社J ］．国际遗传学杂志，2006，29（5）：346－351．黄爱群，胡永华．双生子方法在遗传流行病学研究中的应用及进展［

Visscher PM ，Andrew T ，Nyholt DR．Genome-wide association studies of quantitative traits with related individuals ：little （power ）lost but much to be gained ［J ］．Eur J Hum Genet ，2008，16（3）：387－390．

［7］李成涛，赵书民，李莉．表观遗传学及其在同卵双生子研究中的新进展［J ］．法医学杂志，2009，25（3）：212－216．

［8］Kaminsky Z ，Petronis A ，Wang SC ，et al．Epigenetics of personality traits ：an illustrative study of identical twins discordant for risk-taking

behavior ［J ］．Twin Res Hum Genet ，2008，11（1）：1－11．

［9］Ballestar E．Epigenetics lessons from twins ：prospects for autoimmune disease ［J ］．Clin Rev Allergy Immunol ，2010，39（1）：30－41．

（2012-02-14收稿）

（本文编辑：王蕾）