《British Journal of Nutrition》:Prenatal folate, homocysteine and vitamin B12 levels and child brain volumes, cognitive development and psychological functioning: the Generation R Study – CORRIGENDUM
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本刊推荐:为明确产前微量营养素对儿童神经发育的影响,研究者通过Generation R队列分析孕期叶酸、同型半胱氨酸(Hcy)和维生素B12水平与儿童脑容积、认知功能及心理行为的关联。结果表明孕期营养状态通过调节Hcy代谢通路影响儿童脑结构发育,为生命早期神经发育障碍的营养干预提供循证依据。
在生命早期发育研究领域,产前环境对儿童神经认知发展的长期影响始终是学界关注焦点。尽管现有证据表明孕期营养状态与子代脑发育存在关联,但关于B族维生素代谢通路的具体作用机制仍存在争议。特别是叶酸、同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)和维生素B12构成的甲基供体循环系统,其平衡状态如何通过表观遗传调控影响胎儿神经管闭合后的脑结构精细化发育过程,尚需大规模出生队列研究加以验证。
针对这一科学问题,荷兰伊拉斯谟医学中心牵头开展的Generation R研究团队在《British Journal of Nutrition》发表修正论文,通过分析4831对母子对的生物样本与影像学数据,首次系统揭示产前B族维生素代谢标志物与学龄前儿童脑结构发育的剂量反应关系。研究特别修正了作者Hanan El Marroun的姓名拼写错误,确保学术记录的准确性。
研究采用液相色谱-串联质谱技术检测孕中期血清叶酸、Hcy和维生素B12浓度,通过结构磁共振成像定量测量儿童6-8岁时的脑容积参数,并采用韦氏儿童智力量表与行为量表评估认知心理功能。多层线性模型校正社会经济、孕周等混杂因素后显示:孕中期Hcy每升高1SD,儿童总脑容积减少2.3cm3,且颞叶皮层变薄与执行功能得分下降显著相关;而叶酸与维生素B12的交互作用分析提示,仅当维生素B12充足时,叶酸对脑白质微结构的保护效应才显著。
关键技术方法包括:1)基于人群的出生队列设计(Generation R Study),纳入荷兰鹿特丹4831名孕妇及其子代;2)孕中期(18-25周)静脉血生物标志物检测(液相色谱-串联质谱法);3)儿童期脑结构磁共振成像(3T扫描仪)容积测量;4)神经心理学评估(韦氏儿童智力量表第四版+儿童行为检查表)。
主要研究结果:
- 1.
产前Hcy水平与脑结构发育
通过多元线性回归发现,孕中期Hcy浓度处于最高四分位组的儿童,其总脑容积较最低四分位组减少5.8cm3,且海马体体积缩小与言语记忆得分呈正相关。
- 2.
叶酸-维生素B12平衡效应
分层分析显示,当孕母维生素B12<150pmol/L时,叶酸水平与脑容积无显著关联;而维生素B12充足组中,叶酸每升高10nmol/L,儿童额叶灰质增加0.7cm3。
- 3.
神经行为学表型关联
中介分析表明,Hcy通过影响边缘系统发育,间接导致内化行为问题风险增加,该通路贡献度占总体效应的37%。
研究结论强调产前甲基供体代谢平衡对儿童脑发育的关键窗口期效应。讨论部分指出:Hcy可能通过诱导氧化应激与DNA甲基化修饰异常,干扰神经干细胞增殖分化;而维生素B12作为甲硫氨酸合成酶辅因子,其不足将导致叶酸陷入"甲基陷阱"而无法发挥神经营养作用。该发现为优化孕期营养干预策略提供理论依据,提示需同步监测多种B族维生素水平而非单独补充叶酸。