单胺氧化酶A基因串联重复序列与童年期虐待对女性青少年冲动特质的影响☆

张芸明庆森马丽荣李欣茹王艳芬

·论 著·

单胺氧化酶A基因串联重复序列与童年期虐待对女性青少年冲动特质的影响☆

张芸*△明庆森△马丽荣*李欣茹*王艳芬*

目的探讨单胺氧化酶A串联重复序列（monoamine oxidase A variable nucleotide tandem repeat，MAOA-VNTR）基因型与童年期虐待经历各自及其交互作用对女性青少年冲动特质的影响。方法选取西北某地403名正常汉族女性青少年，完成Barratt冲动量表（Barratt impulsiveness scale，BIS）及童年创伤经历问卷（childhood trauma questionnaire，CTQ），采集其外周静脉血并进行DNA提取及MAOA-VNTR基因分型。采用线性回归分析MAOA-VNTR基因型、童年期虐待经历，以及其交互作用对冲动量表得分的影响。结果童年期虐待经历对女性青少年冲动特质的主效应具有统计学意义（P＜0.01），而MAOA-VNTR基因型的主效应，以及MAOA-VNTR与童年虐待经历的交互作用均无统计学意义（均P＞0.05）。结论本研究并未发现MAOA-VNTR基因型对童年期虐待所致女性青少年冲动具有调节作用。

儿童期虐待 基因-环境交互作用 冲动 单胺氧化酶A基因串联重复序列

大量研究表明，遗传对情绪及行为问题具有重要的影响[1-2]，而环境塑造情绪与行为，并为其健康发展提供必要的条件[2]。单胺氧化酶A（mono⁃amine oxidase A，MAOA）是一种调控中枢神经系统单胺类神经递质活性的酶。MAOA基因启动子上游由30个碱基构成的重复片段为单胺氧化酶A串联重复序列（MAOA variable nucleotide tandemrepeat，MAOA-VNTR），其活性可影响个体的冲动及攻击行为。基因—环境研究发现，早期应激经历会使携带MAOA-VNTR低活性等位基因的男性反社会行为及冲动行为明显增多[3-4]。目前国内外此类研究大多针对男性，对女性冲动特质的生物遗传学机制探讨还较少。青少年阶段是个体发展的关键时期，此期脑内各种激素、递质含量极易受童年成长经历的影响，导致与冲动相关各脑区结构与功能的差异[5]。本研究旨在通过MAOA-VNTR基因型与童年期虐待经历，探讨基因（Gene，G）与环境（Environment，E）及其交互作用对女性青少年冲动特质的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象从甘肃省兰州市某3所中等水平的中学抽取女性青少年为研究对象。3所中学为全日制初中或高中，每个年级有4～6个班级。采用随机整群抽样，用随机数表法从每所中学的每个年级中各抽取1～2个班级，班级中所有女生纳入研究。排除既往或目前患有严重躯体疾病或精神疾病者。抽取的16个班级共410名女生，7名女生DNA提取不足或基因分型失败，最终403名女生纳入分析，其中高中206名，初中197名，年龄12～21岁，平均（15.48±1.40）岁。

1.2 研究方法

1.2.1 研究过程 该研究经过中南大学湘雅二医院医学伦理委员批准，并由被试本人书面签署知情同意书。研究成员经前期培训后，在课堂时间对所有被试发放问卷，调查被试社会人口学资料、冲动性和童年期虐待情况。对于研究者观察或教师、父母报告疑有精神障碍的被试，由受过训练的临床心理学研究生根据《美国精神障碍诊断与统计手册第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition，DSM-Ⅳ）进行DSM-Ⅳ临床定式访谈（structured clinical interview for DSM-Ⅳ，SCID），以排除患有精神发育迟滞、注意缺陷伴多动综合症、抑郁障碍、自闭症、精神分裂症或其他精神疾病者。抽取所有被试肘静脉血，并提取DNA及进行MAOA-VNTR基因多态性分型。

1.2.2 社会人口学资料问卷 问卷由研究者自行设计，包括被试者年龄、民族、年级、学校、家庭多子女情况、家庭收入，以及父母受教育程度、职业、身体状况、精神疾病史等内容。

1.2.3 Barratt冲 动 量 表（Barratt impulsiveness scale，BIS）BIS（第11版）为自填式量表，用于评估个体的冲动水平。该量表包括注意性冲动、动机性冲动及非计划性冲动等3个维度，共30项条目。每项条目采用4级评分，1～4表示行为频率从“从不”到“几乎总是”[6]。中文版BIS在我国青少年人群中有较高的内部一致性信度（Cronbach’s α=0.80）及重测信度（r=0.81）[7]。本研究中，BIS的Cronbach’sα系数为0.82，提示该量表有较好的内部一致性信度。

1.2.4 儿童创伤问卷（childhood trauma question⁃naire-short form，CTQ-SF）CTQ-SF是由28项条目组成的自我评估量表，用于评定儿童或青少年时期5种类型的虐待和忽视经历：躯体虐待（phys⁃ical abuse，PA）、性虐待（sexual abuse，SA）、情感虐待（emotional abuse，EA）、躯体忽视（physical ne⁃glect，PN）和情感忽视（emotional neglect，EN）[8]。各条目按5级评分系统给分，1～5表示从“从不”到“总是”。每个分量表包含5道题目，总共25项临床条目及另外3项测谎条目。该问卷已广泛应用于心理测量领域，除PN分量表外，其余各分量表在临床样本及社区样本中都具有良好的内部一致性，并在我国大学生调查中被证明具有较好的信度及效度[9]。本研究中各分量表的Cronbach’sα系数分别为PA 0.846、SA 0.868、EA 0.781，因PN及EN分量表Cronbach’s α系数较低（分别为0.437和0.767），故本文只分析PA、SA、EA这3个分量表，以及由它们相加产生的虐待总分，以评估个体童年期虐待经历严重程度。本研究中PA、SA、EA所有条目的Cronbach’sα系数为0.879，提示本研究中CTQ问卷具有较好的内部一致性信度。

1.2.5 DNA提取与MAOA-VNTR基因分型 参照说明书，使用人血液基因组DNA提取试剂盒[天根生化科技（北京）有限公司，型号DP319-02]提取DNA，并于-70℃保存。MAOA-VNTR上游引物：5'-ACAGCCTGACCGTGGAGAAG-3'，下游引物：5'-GAACGGACGCTCCATTCGGA-3'。PCR扩增体系为25 μL，其中基因组DNA 1 μL、上下游引物各1 μL、2×GoTaq Green Master Mix（美国Promega公司）12.5 μL、去离子水9.5 μL。所有PCR都在Gene Amp PCR 2400系统（Applied Biosystem,CA, USA）完成。PCR扩增循环条件：94℃预变性3 min，95℃变性30 s，58℃退火30 s，72℃延伸45 s（共35个循环），最后72℃延伸7 min。-20℃保存待检。取上述PCR产物，用Super Red核酸染料（美国Biosharp公司，产品型号BS354A）染色，1.8%琼脂糖凝胶电泳分析，在凝胶成像系统下观察，将样品条带与50 bp DNA条带的分子标记物进行比对，以鉴定基因型，并记录结果。

1.2.6 MAOA-VNTR基因分组 MAOA-VNTR主要有“3R”、“4R”两种不同片段，其中“4R”活性较高，而“3R”活性较低[10]。因女性具有2条X染色体，所以可携带2个相同或不同的MAOA-VNTR片段。据此可将被试分为3组：携带有2个低活性等位基因者“3R/3R”，携带有2个高活性等位基因者“4R/4R”，及同时携带1个3R和1个4R等位基因者“3R/4R”。

1.3 统计学方法采用χ2检验进行Hardy-Weinberg平衡性检验。按MAOA-VNTR基因分组，采用χ2检验及单因素方差分析比较3组被试社会人口学特征，3组间BIS和CTQ-SF得分的比较采用方差分析，以排除可能存在的基因—环境相关对结果造成的影响。参考温忠麟等[11]的方法，采用线性回归模型（linear regression model）分析基因与环境对冲动特质的作用。将BIS得分作为因变量，CTQ-SF中虐待总分及躯体虐待、性虐待和情感虐待得分进行中心化（中心化得分=每名被试原始分-总体均值）后分别作为环境自变量（分别引入4个线性回归方程），MAOA-VNTR基因型为基因自变量，虐待×MAOA-VNTR基因型（即虐待中心化得分与基因变量相乘[11]）作为交互项变量，分析各自变量对冲动特质的主效应及基因—环境的交互效应。因为MAOA-VNTR有3种基因型，将其转换为哑变量G1与G2:当G1为0且G2为0时代表“4R/4R”；当G1为1且G2为0时代表“3R/4R”；当G1为0且G2为1时代表“3R/3R”。检验水准α为0.05。

2 结果

2.1 MAOA-VNTR基因分型 403名女性青少年中，MAOA-VNTR基因型为 3R/3R者 106名（26.3%），3R/4R者183名（45.4%），4R/4R者114名（28.3%）。MAOA-VNTR基因型符合Hardy-Wein⁃berg平衡定律（χ2=3.37，P=0.06）。

2.2 MAOA-VNTR各基因型女性青少年社会人口学特征与各量表得分MAOA-VNTR不同基因型的女性青少年年龄具有统计学差异（F=31.56，P＜0.01），父母受教育程度、精神疾病史、家庭收入等分布差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。3组BIS得分（F=0.57，P=0.57）、虐待总分（F=2.11，P= 0.12）及躯体虐待（F=2.13，P=0.12）、性虐待（F= 1.17，P=0.31）和情感虐待（F=0.78，P=0.45）得分均无统计学差异，见表2。

2.3 MAOA-VNTR与童年期虐待经历对冲动特质的影响建立4个回归模型，其中虐待总分、躯体虐待、性虐待以及情感虐待分别作为环境自变量引入模型1、模型2、模型3和模型4。因为年龄在不同基因型之间存在差异，将年龄作为混杂变量纳入模型。线性回归分析结果显示，模型1中，MAOA-VNTR基因型主效应无统计学意义（G1：P=0.32，G2：P=0.55），虐待总分对女性青少年冲动得分主效应有统计学意义（P＜0.01），MAOA-VNTR基因—虐待总分的交互项对冲动的作用无统计学意义（G1×虐待总分：P=0.76，G2×虐待总分：P=0.25），模型1调整的确定系数R2adj为9.3%。回归模型2、3和4的结果显示，躯体虐待（P=0.02）和情感虐待（P＜0.01）对女性青少年冲动主效应有统计学意义，而性虐待主效应无统计学意义（P=0.08），3个模型中基因主效应和基因—环境交互作用均无统计学意义（均P＞0.05），模型2、3、4的确定系数R2adj分别为3.2%、13.1%和1.5%。见表3。

3 讨论

目前国内针对疾病与基因多态性关联的研究开展较多，而从应激易感模型（diathesis stress mod⁃el）[12]角度对某种心理行为表型进行探讨的研究还不是很多。应激易感模型认为个体之所以具有某种特殊的行为/性格特质，除了具有一定的遗传易感性之外，他们还极有可能受到不良环境应激源（如童年虐待、父母忽视或负性生活事件等）的影响，从而导致个体易出现异常的心理行为表型。本研究的对象为正常青春期女性中学生，从遗传和环境两方面探索导致女性冲动特质易感性的分子遗传学机制，这对今后此类研究具有一定的启示作用。目前关于个体冲动、攻击等反社会行为的研究主要集中于男性，而针对女性MAOA基因的此类研究为数较少，这可能与以下因素有关：首先，女性MAOA基因位点不完全失活导致MAOA基因表达产物具有性别差异；其次，MAOA基因启动子区域的CpG岛在女性中呈现出高度甲基化；第三，在产前雄激素暴露环境下，MAOA基因对个体脑部发育的影响不同，在性激素调控下青少年男女间其表达产物含量也存在不同。基于上述原因，我们认为有必要在女性人群中对影响个体冲动特质的分子遗传学机制进行探讨。

表1 各MAOA-VNTR基因型女性青少年社会人口学特征（x±s或n）

表2 各MAOA-VNTR基因型女性青少年BIS与CTQ-SF得分（x±s）

本研究发现MAOA-VNTR不同基因型女性青少年的早期虐待经历没有差异。这与国外的报道类似[13]。Derring等[14]对841名双胞胎（29.3%为女性）进行研究，并未发现MAOA-VNTR不同基因型与女性双生子童年期性虐待经历或严厉的父母教养方式之间存在联系，可见单独MAOA-VNTR基因型并不会对个体的冲动造成主要影响。但本研究发现MAOA-VNTR不同基因型女性青少年的年龄分布有统计学差异，其中3R/4R杂合子组女性年龄高于3R/3R组及4R/4R组。考虑到MAOA基因型的自然分布，杂合子女性人数多于其他两组，我们认为这种年龄差异可能是样本量不足所致。

本研究发现携带MAOA-VNTR不同基因型的女性青少年其冲动得分并无差异。国内余微微等[15]也发现类似的研究结果，即MAOA-VNTR基因型在反社会人格障碍、非人格障碍和正常对照组之间分布无统计学差异。Prom-Wormley等[16]发现MAOA-VNTR对8～17岁女孩品行障碍有直接作用，MAOA低活性女孩会出现更多的品行障碍，但Sjöberg等[13]研究发现携带MAOA-VNTR 4R/4R型（即高表达）的女性表现出更高的犯罪倾向。造成前述研究结果不一致的原因可能是不同研究中涉及到的研究变量不同。既往研究中多是将MAOA-VNTR与个体暴力、攻击、品行障碍及各类外化行为联系在一起，如Sjöberg等[13]和Prom-Worm⁃ley等[16]研究的是女性品行障碍或者犯罪倾向，而本研究中我们考察的是个体冲动特质。虽然品行障碍和犯罪行为与个体的冲动控制能力降低存在密切相关，但它们是两个不同的心理学维度。例如，有研究显示青少年儿童冲动不仅与外化行为有关，同时也是内化问题，且儿童焦虑、抑郁障碍常伴有明显的冲动特征[17]。

表3 MAOA-VNTR基因型和童年期虐待对女性青少年冲动特质的线性回归分析

幼年时期的虐待经历会引起个体脑部结构改变，并从青春期开始影响脑内各种神经递质的浓度，这一过程甚至持续到成年阶段。本研究发现除性虐待外，个体童年期经历的躯体虐待、情感虐待均是女性青少年冲动特质的独立危险因素。即青少年在童年期所经历的虐待越多，程度越严重，则越易导致青少年时期表现出冲动倾向。这与Kinnally等[18]的研究结果一致，该研究发现自我报告有过早期应激（包括家庭成员死亡、分离、离异和/或虐待）的成年女性倾向于具有更高的冲动性，此类女性个体会有更多的各类心理病理症状，如酒精及毒品滥用、反社会人格障碍、抑郁、自杀、创伤后应激障碍及饮食紊乱等[18]。但同时也有研究并未发现童年期性虐待会导致个体反社会行为及品性障碍增多[14]。我们认为这些研究结果的差异可能归因于遗传因素及基因—环境间的交互作用对个体行为的调节作用。

本研究未发现MAOA-VNTR多态性与童年期虐待经历对冲动特质存在交互作用。目前国内外针对女性冲动特质的研究为数不多，且研究结果也不完全一致，如Ducci等[19]也发现MAOA等位基因低表达的女性相较于高表达纯合子女性，在经历性虐待后会出现更多的酒精成瘾及反社会人格障碍；另外，也有研究发现，与高表达等位基因相比，MAOA低活性健康成年女性有更多的特质性攻击和更多的人际敏感问题，且在经历社会隔离后其背侧前扣带皮质反应性增加[18]。与此同时，也有学者认为携带MAOA长等位基因（4R），即携带有MAOA高表达等位基因的女性，在心理社会危险因素存在的情况下，对反社会行为及酒精相关问题有高易感性[13,21]。另外，Aslund等[22]对885名17～18岁的瑞典高中女生研究发现，携带有1个或2个MAOA-VNTR长等位基因片段的女孩在暴露于虐待环境下更容易出现犯罪行为；以及相对于MAOA-VNTR低等位基因携带者，MAOA-VNTR高等位基因携带者女性在经历较差的家庭关系和负性经历后会出现更多的反社会行为[12]。本研究虽未发现基因—环境对女性冲动特质存在交互作用，但因本研究样本量较少，取样地区较为单一，且样本人群为正常中学生，所以对此结果的解释仍需要在大样本女性群体中进一步加以验证。

本研究有以下几点不足：首先，儿童期虐待经历和冲动特质均使用自我报告式问卷，因此问卷数据可能一定程度受到回忆偏倚的影响；其次，本研究并未同时考虑其他环境变量，如父母养育、家庭环境或社会支持系统等，而后者在一定程度上可能与儿童虐待有关；另外，本研究仅考虑MAOA-VNTR与个体冲动之间的关系，而未将其他相关基因及其多态性纳入研究范畴，如5-羟色胺转运体基因（5-HT transporter gene-linked promot⁃er region，5-HTTLPR）、5-羟色胺1B受体基因（5-hydroxytryptamine 1B receptor，5-HT1B）、5-羟色胺2A受体基因（5-hydroxytryptamine 2A receptor，5-HT2A）及色氨酸羟化酶基因（tryptophan hydroxy⁃lase，TPH）等，这些基因可能通过基因—基因，及基因—基因—环境方式对个体的冲动控制能力进行调节，而这也是未来冲动行为分子遗传学研究的发展方向。

[1]Larsson H,Anckarsater H,Rastam M,et al.Childhood atten⁃tion-deficit hyperactivity disorder as an extreme of a continuous trait:a quantitative genetic study of 8,500 twin pairs[J].J Child Psychol Psychiatry,2012,53(1):73-80.

[2]Fu YX,Hou X,Jia L,et al.How do the genetic and environmen⁃tal factor influence the mental health of Chongqing twins chil⁃dren[J].Eur Psychiat,2013,28(Suppl1):1.

[3]Fergusson DM,Boden JM,Horwood LJ,et al.MAOA,abuse ex⁃posure and antisocial behaviour:30-year longitudinal study[J]. Br J Psychiatry,2011,198(6):457-463.

[4]Nilsson KW,Comasco E,Åslund C,et al.MAOA genotype,fam⁃ily relations and sexual abuse in relation to adolescent alcohol consumption[J].Addict Biol,2011,16(2):347-355.

[5]Glaser D.Child abuse and neglect and the brain-A review[J].J Child Psychol Psyc 2000,41(1):97-116.

[6]Barratt ES,Stanford MS,Kent TA,et al.A Neuropsychological and cognitive psychophysiological substrates of impulsive ag⁃gression[J].Bio Psychiat,1997,41(10):1045-1061.

[7]杨会芹,姚树桥,朱熊兆,等.Barratt’s冲动量表用于中学生的信、效度分析[J].中国临床心理学杂志,2007,15(1):4-6.

[8]Bernstein DP,Stein JA,Newcomb MD,et al.Development and validation of a brief screening version of the Childhood Trauma Questionnaire[J].Child Abuse Negl,2003,27(2):169-190.

[9]傅文青,姚树桥,于宏华,等.儿童期创伤问卷在中国高校大学生中应用的信、效度研究[J].中国临床心理学杂志, 2005,13(1):40-42.

[10]Sabol SZ,Hum S,Hamer D.A functional polymorphism in the monoamine oxidase A gene promoter[J].Human Genetic,1998, 103(3):273-279.

[11]温忠麟,侯杰泰,张雷.调节效应与中介效应的比较和应用[J].心理学报,2005,37(2):268-274.

[12]Belsky J,Pluess M.Beyond diathesis stress:differential suscep⁃tibility to environmental influences[J].Psychol Bull,2009,135 (6):885-908.

[13]Sjöberg R,Nilsson K,Wargelius H,et al.Adolescent girls and criminal activity:role of MAOA-LPR genotype and psychoso⁃cial factors[J].Am J Med Genet B Neuropsychiatry Genetic, 2007,144B(2):159-164.

[14]Derringer J,Krueger RF,Irons DE,et al.Harsh Discipline, Childhood Sexual Assault,and MAOA Genotype:an investiga⁃tion of main and interactive effects on diverse clinical externaliz⁃ing outcomes[J].Behav Genet,2010,40(5):639-648.

[15]余微微,李树民,梅宏伟,等.反社会人格障碍单胺氧化酶A基因VNTR多态性与家庭环境的相关研究[J].中国神经精神疾病杂志,2010,36(1):51-52.

[16]Prom-Wormley EC,Eaves LJ,Foley DL,et al.Monoamine oxi⁃dase A and childhood adversity as risk factors for conduct disor⁃der in females[J].Psychol Med,2009,39(4):579-590.

[17]Cosi S,Hernandez-Martinez C,Canals J,et al.Impulsivity and internalizing disorders in childhood[J].Psychiatry Res,2011, 190(2-3):342-347.

[18]Kinnally EL,Huang YY,Haverly R,et al.Parental care moder⁃ ates the influence of MAOA-uVNTR genotype and childhood stressors on trait impulsivity and aggression in adult women[J]. Psychiat Genet,2009,19(3):126-133.

[19]Ducci F,Enoch M,Hodgkinson C,et al.Interaction between a functional MAOA locus and childhood sexual abuse predicts al⁃coholism and antisocial personality disorder in adult women[J]. Mol Psychiatr,2008,13:334-347.

[20]Eisenberger N,Way BM,Taylor SE,et al.Understanding genet⁃ic risk for aggression:clues from the Brain’s response to social exclusion[J].Biol Psychiat,2007,61(9):1100-1108.

[21]Nilsson K,Sjöberg R,Wargelius H,et al.The monoamine oxi⁃dase A(MAO-A)gene,family function and maltreatment as pre⁃dictors of destructive behavior during male adolescent alcohol consumption[J].Addiction,2007,102(3):389-398.

[22]Åslund C,Nordquist N,Comasco E,et al.Maltreatment, MAOA,and delinquency:sex differences in gene-environment interaction in a large population-based cohort of adolescents[J]. Behav Genet,2011,41(2):262-272.

The impact of childhood maltreatment experience andMAOA-VNTRon female adolescent’s impulsivitytrait

.ZHANG Yun,MING Qingsen,MA Lirong,LI Xinru,WANG Yanfen.The Northwest University for Nationalities,Lan⁃zhou 730000,China.Tel:0931-2938150.

ObjectiveTo examine the impact on impulsivity trait by monoamine oxidase A variable nucleotide tan⁃dem repeat(MAOA-VNTR)genotype and children’s abuse experience.MethodsThe self-reported questionnaire of Bar⁃ratt Impulsiveness Scale(BIS),Childhood Trauma Questionnaire(CTQ)were conducted in 403 normal Han female adoles⁃cents from north-west of China.The DNA were extracted from their venous blood sample and were genotyped for the MAOA-VNTRpolymorphism.A linear regression model was used to investigate the main effects ofMAOA-VNTRand children's abuse,and their interaction effect on impulsivity.ResultsThe main effect of Children’s maltreatment experi⁃ence on trait impulsivity was significant(P＜0.01).The main effect ofMAOA-VNTRgene and the interaction between MAOA-VNTRgenotype and children's maltreatment experience were insignificant(P＞0.05).ConclusionThe MAOA-VNTRgenotype may not be involved in the female adolescents’impulsivity traits related to childhood maltreat⁃ment.

Childhood abuse Gene-environment interaction Impulsivity MAOA-VNTR

B844.2

A

2015-01-08）

（责任编辑:肖雅妮）

10.3936/j.issn.1002-0152.2015.05.006

☆ 中央高校资助项目（编号：31920130038）；兰州市科技局资助项目（编号：2014-1-101）；西北民族大学科研创新团队（编号：xbmucxtd-2011-1）

* 西北民族大学医学院（兰州 730000）

△ 中南大学湘雅二医院医学心理研究所

（E-mail：zhangyun917@163.com）