《Brain, Behavior, & Immunity - Health》:Immune system up-regulation in securely attached infants during early childhood
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本研究针对早期依恋关系对婴幼儿免疫内分泌系统协调性的影响机制尚不明确的问题,通过行为观察与生物标记分析相结合的方法,发现安全型依恋婴幼儿的唾液分泌型免疫球蛋白A(SIgA)在晨间浓度更高、日内波动更小,且SIgA与累积皮质醇水平呈现负相关。机器学习模型进一步证实SIgA特征可有效预测依恋类型。该研究为早期依恋关系的生物标志物筛查提供了新思路,对婴幼儿健康风险早期识别具有重要临床意义。
在生命最初的几年里,婴幼儿与主要照顾者之间建立的依恋关系,不仅是情感发展的基石,更可能对生理系统的协调性产生深远影响。以往研究表明,安全型依恋能帮助婴幼儿更好地应对压力,表现为更稳定的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴活性。然而,这种早期社会情感经历如何“嵌入”免疫系统,特别是黏膜免疫这一身体的第一道防线,仍是一个有待深入探索的黑箱。理解这一过程,对于从生物学层面揭示早期环境如何塑造长期健康轨迹至关重要。
为此,来自智利麦哲伦大学的研究团队开展了一项创新性研究,旨在揭示依恋关系与婴幼儿黏膜免疫功能及应激生理的关联。该研究发表于《Brain, Behavior, 》期刊,首次将行为观察(陌生情境实验,Strange Situation Procedure, SSP)、免疫标志物唾液分泌型免疫球蛋白A(Secretory Immunoglobulin A, SIgA)和累积应激指标头发皮质醇(Hair Cortisol Concentration, HCC)相结合,并引入贝叶斯模型和机器学习方法进行综合分析。
研究人员招募了35名平均年龄16.6个月的婴幼儿及其母亲。他们首先通过SSP将婴幼儿分为安全型依恋和不安全型依恋两类。随后,在婴幼儿平均25.5月龄时,收集其早晨和下午的唾液样本以测定SIgA浓度,并采集部分婴幼儿(n=8)的头发样本以量化反映长期应激水平的HCC。
研究结果揭示了一系列有意义的发现。在免疫功能上,安全型依恋婴幼儿展现出显著更高的晨间SIgA水平,并且其SIgA的日内波动(下午浓度减去早晨浓度)也更小。这表明安全型依恋可能与更稳健的黏膜免疫功能相关。通过t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)这种非线性降维技术可视化数据后,可以观察到安全型和不安全型依恋婴幼儿的免疫特征在二维空间中呈现出一定的分离趋势,提示存在与依恋类型相关的潜在免疫表型。
在应激生理方面,虽然安全型与不安全型依恋婴幼儿之间的累积皮质醇水平未发现显著差异,但深入分析免疫-内分泌相互作用时,发现了有趣的模式:较高的头发皮质醇水平与较低的晨间SIgA浓度存在负相关关系,同时与较大的SIgA日内波动呈正相关。这意味着,即使群体水平的皮质醇差异不显著,长期的应激负荷仍可能与黏膜免疫功能的抑制和不稳定性有关。
为了评估这些生物标志物对依恋类型的预测能力,研究团队构建了贝叶斯逻辑回归模型和随机森林分类器。机器学习分析显示,仅凭SIgA相关特征(晨间值、下午值及日内变化)就能以很高的准确度(AUC = 0.98)区分依恋类型,其中晨间SIgA的贡献最大。这为将来开发基于非侵入性生物样本的早期关系质量筛查工具提供了概念验证。
综上所述,这项研究提供了新颖的证据,表明早期依恋质量不仅体现在行为上,也反映在应激和免疫系统的协调之中。安全型依恋可能与更稳定的黏膜免疫功能相关联,这种关联在晨间基础状态下尤为明显。研究揭示了皮质醇与SIgA之间的负相关关系,为理解慢性应激可能损害黏膜免疫,特别是在依恋关系不佳的背景下,提供了线索。综合运用计算模型和生物学指标的方法,为在资源有限或样本量较小的情境下识别早期生命风险特征提供了有力策略。该研究强调,婴幼儿的照顾环境可能通过改变免疫功能及其与内分泌反应的协调性而被“生物性嵌入”,唾液SIgA可作为这一过程的一个敏感标志物。这些发现深化了我们对早期经历如何通过心理神经免疫学途径影响健康的理解,对促进婴幼儿早期健康发展具有重要意义。