《Journal of Child Psychology and Psychiatry》:Vitamin D supplementation in the first 2?years and autism spectrum traits at 6–8?years – a randomized clinical trial
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本随机对照试验(RCT)发现,在0-2岁期间补充高于常规剂量(1200-IU/天)的维生素D3并未显著降低6-8岁儿童的自闭症谱系特质(ASD-related traits)评分。然而,在男孩中,1岁和2岁时的血清25-羟基维生素D(25(OH)D)水平与自闭症谱系筛查问卷(ASSQ)得分呈显著负相关,提示早期维生素D水平可能与男性ASD特质的发育存在关联,但因果关系尚不明确,需进一步研究。
引言
自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一种复杂的神经发育障碍,其特征包括社交互动困难、沟通障碍以及刻板重复行为。全球ASD患病率估计在0.6%–0.7%之间,且男性患病率显著高于女性。除了明确的临床诊断,ASD相关特质在普通人群中也有不同的维度分布。ASD的病因是多因素的,涉及遗传和环境风险因素。维生素D,通常以血液中的25-羟基维生素D(25(OH)D)浓度来衡量,是一种多效性类固醇激素,除了在骨骼健康中发挥作用外,还参与神经发育过程,因此被提出可能是ASD及其相关行为特质的病因学因素之一。
关于产前维生素D水平与ASD之间潜在因果联系的细节尚不清楚,但已有研究提出了几种潜在的潜在机制,例如维生素D在神经元分化、调节突触可塑性、减少氧化负担以及细胞增殖和凋亡中的作用。动物模型研究也为这种因果关系提供了支持。在人类的观察性研究中,一项前瞻性研究的荟萃分析表明,母亲孕期或新生儿期较低的25(OH)D浓度与日后较高的ASD风险相关。然而,关于产前维生素D水平与ASD相关特质(而非ASD诊断)之间关联的研究相对较少且结果不一致。
以往的研究主要关注两个问题:(1)产前维生素D水平对ASD诊断和ASD相关特质的潜在因果影响;(2)维生素D作为ASD诊断儿童症状调节剂的作用。考虑到维生素D对出生后神经发育可塑性阶段的影响,目前缺乏探索潜在关键期或敏感期的研究。此外,据我们所知,尚无观察性研究评估儿童早期维生素D对非临床人群ASD相关特质的潜在影响。
本研究基于婴儿维生素D干预(VIDI)随机临床试验的随访数据。此前的研究表明,在2周至2岁期间每天接受较高剂量(1200-IU)维生素D3补充的儿童,在6-8岁时出现内化精神问题的 prevalence 较低。鉴于内化问题在ASD儿童中尤为常见,以及维生素D3对早期神经发育的潜在积极影响,本研究的主要目的是评估较高剂量的维生素D补充是否能对ASD相关特质产生类似的益处。次要目的是填补关于维生素D水平与ASD特质关系的潜在敏感期知识空白,并探讨这些关联是否存在性别差异。
方法
本研究是对VIDI随机临床试验的二次分析。VIDI研究是一项随机、双盲的临床试验。原始研究人群包括987个家庭(492名女孩和495名男孩,母亲均为北欧裔)。婴儿被随机分配在2周至2岁期间每天接受400国际单位(IU)(10 μg)或1200 IU(30 μg)的口服维生素D3补充剂。参与者和研究人员对分组分配不知情。
在原始2年研究结束后,对年龄在6-8岁的儿童进行了VIDI2随访研究。当前研究人群包括366名儿童(177名来自400-IU组,189名来自1200-IU组),他们的父母完成了自闭症谱系筛查问卷(Autism Spectrum Screening Questionnaire, ASSQ)。ASSQ包含27个项目,采用3点计分(0=正常;1=有些异常;2=明确异常),用于评估沟通问题、限制性和重复性行为、社交互动、运动笨拙和其他ASD相关症状。较高的分数表示更多的ASD相关特质。ASSQ总分经过平方根转换后标准化为Z分数(均值为0,标准差为1),作为结果指标。
预测变量包括补充剂分组、孕期以及儿童1岁和2岁时测量的25(OH)D浓度,以及根据这些时间点推导出的25(OH)D轨迹(高 vs. 低)。潜在的协变量包括儿童性别、母乳喂养持续时间、父母教育程度、母亲抑郁症状以及25(OH)D评估的季节等。
统计分析遵循按方案原则。使用线性回归分析来评估补充剂组、25(OH)D浓度和轨迹与ASSQ得分之间的关联。进行了交互作用分析,发现性别与1岁和2岁时的25(OH)D浓度存在交互作用,因此所有分析也按性别分层呈现。
结果
研究人群包括366名儿童,平均年龄7.2岁(SD=0.4)。两组在基线特征上无显著差异。与400-IU组相比,1200-IU组儿童在1岁和2岁时的25(OH)D浓度显著更高。ASSQ得分高于建议诊断界值(17分)的儿童非常少(n=5),因此分析主要限于总分。
维生素D补充与ASD相关特质
在全部样本中,未发现补充剂分组(1200-IU vs. 400-IU)与ASSQ得分之间存在显著差异。调整协变量后的平均差异为-0.002(95% CI: -0.20 至 0.20, p = .98)。性别分层分析显示,在男孩或女孩中,补充剂分组与ASSQ得分均无显著关联。
早期25(OH)D浓度与ASD相关特质
在全部样本中,孕期、1岁或2岁时的连续25(OH)D浓度与ASSQ得分均无统计学显著关联。然而,在性别分层后,仅在男孩中发现,1岁和2岁时的25(OH)D浓度与ASSQ得分呈负相关(每增加10 ng/mL的25(OH)D,ASSQ Z得分分别降低0.2个标准化SD,p值分别为.003和.01,经过多重检验校正后仍显著)。这种关联在女孩中未观察到。孕期的母亲25(OH)D浓度在任一性别中均与ASSQ得分无显著关联。
25(OH)D轨迹与ASD相关特质
潜在轮廓分析(LPA)确定了两个不同的25(OH)D轨迹:一个在所有时间点(孕期、1岁、2岁)均保持较高浓度,另一个则保持较低浓度。在全部样本中,属于较高轨迹组与较低的ASSQ得分相关,但此关联在经过错误发现率(FDR)校正后不显著。在性别分层分析中,属于较高25(OH)D轨迹组的男孩,其ASSQ得分显著较低(调整后平均差异为-0.45 SD, 95% CI: -0.79 至 -0.10, p = .01,FDR校正后p = .03),这相当于原始ASSQ得分降低约1.2分。在女孩中未观察到显著差异。
讨论
本研究是VIDI随机临床试验的二次分析,我们发现没有迹象表明在生命头两年补充三倍于标准剂量的维生素D3能够降低6-8岁健康足月儿童的ASD相关特质评分。然而,儿童期的25(OH)D浓度(特别是在1岁和2岁时)与ASD特质评分呈负相关,但这种关联仅存在于男孩中。LPA分析也表明,从孕期到2岁持续具有较高25(OH)D轨迹的男孩,其ASD特质评分较低。
此前的研究多关注产前维生素D水平作为ASD发展的潜在病因学因素。在本研究中,我们未发现母亲孕期25(OH)D浓度与6-8岁时的ASD相关特质存在关联。这可能与本研究人群中严重的维生素D缺乏症发生率较低有关。以往关于儿童期维生素D浓度与ASD诊断(而非特质)的研究较多,且多数发现ASD患者的25(OH)D水平较低。本研究首次在非临床队列中展示了儿童早期维生素D水平与ASD特质的关联,并突出了性别特异性。
观察到的关联仅存在于男孩中,其原因尚不完全清楚。可能包括生物学上的性别差异,也可能与当前用于评估ASD特质的工具(如ASSQ)对女性表型的敏感性较低有关。此外,ASD患病率本身存在显著的性别差异(男多女少),本研究女孩的ASSQ得分普遍较低,可能导致统计效力不足。需要进一步研究来阐明这种关联的性别特异性背后的原因。
关于ASD个体中25(OH)D水平较低的根本原因仍未知。近期一项大规模全基因组关联研究采用孟德尔随机化等方法,提示ASD与25(OH)D之间存在遗传重叠,但未发现因果关联的证据。此外,生活方式因素,如户外活动时间少导致紫外线B(UV-B)照射不足、饮食限制等,也可能对ASD儿童的维生素D水平产生负面影响。
研究的优势与局限性
本研究的优势包括随机双盲设计、前瞻性队列、使用经过验证的评估工具(ASSQ)以及标准化的数据收集。主要的局限性是随访流失率较高,尽管流失在两组间是均衡的,且使用逆概率加权后未发现明显的 attrition bias,但参与随访的儿童基线特征更为有利,可能限制了对更广泛人群的推广性。母亲抑郁症状是在产后立即评估的,此时情绪波动风险较高。研究在SARS-CoV-2大流行期间进行,但大流行的影响在两组间可能无差异。芬兰自2003年起对乳制品等进行维生素D强化,改善了人群维生素D状况,这可能限制研究结果在无系统强化或人群维生素D水平较低国家的普适性。此外,研究结果可能不适用于其他地理纬度或非北欧裔的儿童。
结论
本研究未发现生命头两年补充高于常规剂量的维生素D3能降低6-8岁时的ASD相关特质。然而,我们观察到男孩在1岁和2岁时的较低25(OH)D水平,以及从孕期到2岁持续较低的25(OH)D轨迹,与较高的ASD特质评分相关。干预组间缺乏差异不支持该关联的因果性。未来研究需要探讨这种关联的潜在原因及其性别特异性。