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目的:识别与注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder,ADHD）发病风险有关的代谢型谷氨酸受体（metabotropic glutamate receptor,mGluR）基因的遗传变异,分析基因-环境交互作用对ADHD发病风险的影响,并探索与ADHD易感性有关遗传变异的生物学机制,为发现ADHD生物标志物提供新思路,为ADHD易感人群的早期筛查和临床精准治疗提供理论依据。方法:1.通过两阶段的病例对照研究系统分析与ADHD发病风险有关的mGluR遗传变异。以DSM-Ⅳ为诊断标准,发现阶段在武汉招募617例病例和636例对照;验证阶段在长沙招募352例病例和346例对照。采用SNAP-Ⅳ症状评估量表和IVA-CPT评估ADHD症状的严重程度。通过生物信息学数据库（Mala Cards、STRING、NCBI-Gene、SNPinfo、HaploReg和Ensembl基因组浏览器）,并结合GWASs结果和已发表的文献筛选mGluR目标基因和单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs）。使用Agena基因分型平台的Mass ARRAY和iPlex系统完成基因分型。使用Logistic回归模型分析不同遗传模型下SNPs与ADHD发病风险的关联;通过方差分析（analysis of variance,ANOVA）比较不同基因型之间的ADHD临床特征得分差异。2.采用调查问卷收集研究对象的一般信息、家庭情况、母亲孕前和孕期身体情况、儿童睡眠情况和过敏性疾病等信息。通过Logistic回归模型分析环境因素与ADHD易感性的关联。使用分类决策树和多因子降维法分析mGluR遗传变异与环境因素之间的多因素交互作用。采用Logistic回归模型和Tomas Andersson等人编制的Excel电子计算表格分析基因-环境之间的两因素相乘和相加交互作用对ADHD易感性的影响。3.使用生物信息学工具对阳性关联SNPs位点进行功能注释,包括SNPinfo Web Server、HaploReg v4.1、Regulome DB、GWAVA和rSNPBase数据库。使用MirSNP、MicroSNiPer和PolymiRTS Database 3.0数据库预测可与SNPs位点结合的micro RNA。从BRAINEAC数据库中下载SNPs基因分型数据及在不同脑组织中的基因表达数据,并使用这些数据进行e-QTL分析。通过双荧光素酶报告基因实验、凝胶电泳迁移率变动实验和实时逆转录PCR（reverse transcription-PCR,RT-PCR）荧光定量检测初步探索阳性关联SNPs的功能及在ADHD发病中的潜在生物学机制。结果:1.在发现阶段、验证阶段以及合并阶段均发现GRM4 rs1906953和GRM7rs9826579与ADHD发病风险有关。在合并阶段,rs1906953 T等位基因在共显性模型、隐性模型和加性模型中与ADHD发病风险降低有关（TT:CC,OR=0.54,95%CI=0.41-0.71,P<0.001;显性模型,OR=0.77,95%CI=0.64-0.94,P=0.008;隐性模型,OR=0.60,95%CI=0.47-0.76,P<0.001;加性模型,OR=0.76,95%CI=0.66-0.86,P<0.001）;与rs1906953 CC基因型携带者相比,TT基因型携带者具有较低的注意缺陷得分和多动-冲动得分、较高的综合注意力商数和视觉注意力商数。rs9826579 C等位基因在共显性、显性和加性模型中与ADHD发病风险升高有关（CT:TT,OR=1.71,95%CI=1.39-2.11,P<0.001;显性模型,OR=1.64,95%CI=1.34-2.00,P<0.001;加性模型,OR=1.46,95%CI=1.22-1.75,P<0.001）;与携带rs9826579 TT基因型的研究对象相比,CT基因型携带者具有较高的注意缺陷得分。2.Logistic回归分析显示单亲家庭、睡眠障碍和过敏性疾病是ADHD发病的危险因素;单亲家庭孩子患ADHD的风险是非单亲家庭孩子的1.76倍（OR=1.76,95%CI=1.06-2.92）,存在睡眠障碍的孩子患ADHD的风险是无睡眠障碍孩子的1.27倍（OR=1.27,95%CI=1.03-1.58）,患过敏性疾病的孩子患ADHD的风险是未患过敏性疾病孩子的1.36倍（OR=1.36,95%CI=1.08-1.71）。在多因素交互作用分析中,分类决策树和多因子降维分析均显示rs9826579与睡眠障碍是最佳的交互作用模型。此外,rs9826579与睡眠障碍存在相乘交互作用（P=0.019）。与携带rs9826579 TT基因型且没有睡眠障碍的孩子相比,携带TT基因型且存在睡眠障碍的孩子患ADHD的风险增高47%（OR=1.47,95%CI=1.13-1.92）,携带TC/CC但无睡眠障碍的孩子患ADHD的风险增高86%（OR=1.86,95%CI=1.47-2.35）,携带TC/CC基因型且存在睡眠障碍的孩子患ADHD的风险增高56%（OR=1.56,95%CI=1.09-2.22）。3.功能注释结果显示rs1906953和rs9826579均属于调控型SNPs位点。e-QTL分析结果显示rs1906953 T等位基因与小叶白质和枕叶皮质中GRM4基因表达量的降低有关（P<0.05）;rs9826579 T等位基因与GRM7基因在髓质和小叶白质中的表达量的上升有关（P<0.05）。双荧光素酶报告基因实验结果显示与rs1906953-C组相比,rs1906953-T组的荧光素酶表达量明显降低（P<0.001）,提示rs1906953可能通过干扰启动子活性影响基因表达。电泳迁移率变动实验结果显示,rs1906953 C探针与核蛋白结合牢固,而rs1906953 T探针与之结合很弱。实时RT-PCR荧光定量检测结果显示,与对照组相比,ADHD患儿外周血中GRM4基因的表达量显著增高（P<0.001）。结论:1.GRM4 rs1906953 T等位基因与ADHD发病风险降低有关,与CC基因型相比,TT基因型携带者具有较轻的注意缺陷和多动-冲动症状。GRM7 rs9826579C等位基因与ADHD发病风险增高有关,与TT基因型相比,CT基因型携带者具有更严重的注意缺陷症状。2.在众多环境因素中,GRM7 rs9826579与睡眠障碍存在显著交互作用。与携带rs9826579 TT基因型且不存在睡眠障碍的孩子相比,rs9826579 TT-存在睡眠障碍的孩子、rs9826579 TT/TC-无睡眠障碍的孩子和rs9826579 TT/TC存在睡眠障碍的孩子患ADHD的风险均明显增高。3.GRM4 rs1906953 T等位基因可能通过干扰转录因子与DNA序列的结合使GRM4基因表达量下降,从而降低ADHD的发病风险。