随着人均寿命的延长和社会的老龄化,骨质疏松已成为严重影响人类健康与生活质量的疾病之一。最近的研究发现,骨骼肌的增龄性改变即肌肉减少症是促使骨质疏松发展并产生严重后果的重要因素之一。肌肉减少症和骨质疏松都是常见的对人类健康有很大的影响的人类复杂疾病,它们既受遗传的决定又受环境因素的影响,并且环境和遗传之间以及基因之间都存在相互作用。全身瘦体重和骨密度分别是是肌肉减少症和骨质疏松症的两个重要的表型。肌肉和骨构成一个整体,肌肉力量的改变会引起骨强度发生相应地的变化。但是目前研究骨骼和肌肉的共同遗传基础还比较的少。本研究的主要目的:一方面,在451个核心家系共4498个白种人大样本中,利用单因素方差遗传分析估计全身瘦体重(TBLM)和腰部、髋部骨密度(BMD)的狭义遗传率(h~2),并通过双变量方差分析法估计TBLM和不同部位BMD之间的遗传、环境和表型相关;另一方面,通过全身瘦体重和骨密度的双变量全基因组连锁扫描(WGLS)分析寻找和发现能同时影响TBLM和BMD的QTL位点,并检测和分析基因多效性(单个位点影响多个性状)和连锁信号靠近效应(紧密相联的多个位点分别影响不同的性状)。考虑到性别特异性的影响,我们还在总体、男性和女性样本组中作了上述分析。分析表明在总体样本和男性、女性样本中,TBLM和腰部、髋部BMD都有显著的遗传决定性(p＜0.001),遗传率在0.51到0.71之间。在所有的样本组中,TBLM与腰部、髋部BMD之间的遗传、环境和表型相关的参数都表现为显著相关,表明TBLM与不同部位的BMD之间有较大的遗传和环境相关,进一步提示了TBLM与BMD之间可能有一些共享的遗传和环境因子。同时我们发现男性与女性样本之间的TBLM和腰部、髋部BMD的之间的遗传相关存在差异,表明男性和女性之间可能存在不同的QTL位点同时影响TBLM和BMD。根据TBLM和BMD的相关分析的结果,我们进一步在总体、男性和女性样本组中作了TBLM和腰部、髋部BMD的双变量全基因组连锁分析。在女性样本中,我们发现染色体15q13区域存在显著的连锁信号影响TBLM和腰部BMD,染色体7q32区域存在建议性连锁信号影响TBLM和腰部BMD、TBLM和髋部BMD;在总体样本中,我们发现染色体7p22区域存在建议性连锁信号影响TBLM和腰部BMD;在男性样本中,我们发现染色体7q21区域、13p11区域存在建议性连锁信号分别影响TBLM和髋部BMD、TBLM和腰部BMD。同时,X染色体的两点连锁分析也提示了Xq25等区域也存在显著的连锁信号。另外,在染色体7q32和13p11区域可能分别存在影响TBLM和腰部BMD,TBLM和髋部BMD的完全基因多效性,染色体7p22区域可能存在影响TBLM和腰部BMD的完全连锁信号靠近效应。总的来说,本研究验证了骨骼和肌肉的遗传、环境和表型相关,定位了一些染色体区域存在连锁信号同时影响TBLM和BMD,并检测到一些存在基因多效性和连锁信号靠近效应的染色体区域。我们的研究为将来的肌肉减少症和骨质疏松的功能研究及它们的共同遗传决定的分子机理研究奠定基础。