孕期母体炎症与氧化应激与儿童早期神经发育的关系

Maternal inflammation and oxidative stress during pregnancy in relation to early childhood neurodevelopment

作者信息Seonyoung Park, Deborah J Watkins, Sung Kyun Park, Bhramar Mukherjee, Wei Hao, Gredia Huerta Montañez, Zaira Y Rosario Pabón, Carmen M Vélez Vega, José F Cordero, Akram Alshawabkeh, John D Meeker
PMID41740871
发布时间2026-07
DOI10.1016/j.bbi.2026.106514

实验完整度

队列研究,包含重复测量的生物标志物和发育评估,但主要依赖统计学关联,缺乏功能实验或机制实验。

主要模型

PROTECT出生队列的母亲-儿童对 儿童神经发育评估(BDI-2) 孕期母体血清炎症生物标志物测量 孕期母体尿液氧化应激标志物测量

重点核对

炎症分析样本量193对,氧化应激分析样本量247对 炎症标志物在孕18周和27周测量,氧化应激标志物在孕18、23、27周测量 BDI-2评分在1岁、2岁和3岁时评估 调整母亲年龄、教育程度、孕前BMI、儿童年龄组、儿童月龄、儿童性别 使用线性混合效应模型,并探讨性别、年龄和孕周时间点的效应修饰

摘要

背景:妊娠是胎儿大脑发育的关键时期。既往动物研究表明,母体免疫激活可导致子代长期神经发育问题。炎症和氧化应激是导致免疫激活的关键上游通路,二者均可由多种环境和社会压力源触发。然而,有限数量的流行病学研究探讨了孕期母体炎症和氧化应激与儿童神经发育的关联。方法:我们使用波多黎各PROTECT出生队列的数据,包括193对母婴用于炎症分析,247对用于氧化应激分析,以评估与儿童早期神经发育(1岁至3岁)的关联。孕期母体血清炎症生物标志物浓度测量最多两次(中位孕周18和27周),而尿液氧化应激标志物测量最多三次(中位孕周18、23和27周)。儿童神经发育在1至3岁之间使用巴特尔发展量表第二版西班牙语版(BDI-2)进行评估,该量表评估适应性、认知、沟通、个人-社交和运动领域。使用具有受试者特异性随机截距的线性混合效应模型来解释重复结局测量,同时调整潜在混杂因素。此外,探讨了儿童性别、年龄和生物标志物测量的孕周时间点的效应修饰。结果:观察到母体炎症生物标志物与BDI-2结局之间的多种关联。例如,母体基质金属蛋白酶-1(MMP1)浓度加倍与适应性领域得分降低2.16%(95% CI:−3.44, −0.87)相关,表明该领域表现较差。我们还注意到性别特异性发现——通常在男性中更强——在炎症和氧化应激分析中均存在。例如,游离8-异前列腺素-F2α(IsoP)浓度加倍与男性儿童适应性(–2.96%,95% CI:−5.43, −0.49)和个人-社交(–3.21%,95% CI:−5.35, −1.07)领域得分显著降低相关,但在女性儿童中则无此关联。还发现了几项孕周时间点和儿童年龄特异性的关联,特别是在氧化应激分析中。总体而言,母体氧化应激与BDI-2之间的负相关在第三次产前检查(约27孕周)和较大儿童年龄时大多数观察到的关联中趋于更强。结论:这些发现提示,妊娠期炎症和氧化应激可能对早期神经发育产生不利影响,且关联可能受孕周时间点、儿童年龄和性别修饰。未来研究应优先调查炎症和氧化应激在妊娠期多种压力源与儿童神经发育关系中的中介作用。关键词:炎症,氧化应激,妊娠,神经发育。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
孕期母体炎症和氧化应激标志物与1-3岁儿童神经发育结局是否相关,且关联是否因儿童性别、年龄和测量孕周而不同。
核心机制
炎症和氧化应激是母体免疫激活的上游通路,可能通过影响胎儿大脑发育导致神经发育问题。
主要证据
在193对(炎症)和247对(氧化应激)母婴中,测量孕期母体多种炎症和氧化应激标志物,并使用BDI-2评估儿童1-3岁神经发育。观察到多个炎症和氧化应激标志物与BDI-2得分降低相关,尤其在男性儿童和特定孕周时间点。
研究意义
研究提示孕期炎症和氧化应激可能对早期神经发育产生不利影响,为减少环境和社会压力源暴露以优化儿童早期发育提供公共卫生学意义。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

测量孕期母体炎症和氧化应激标志物

量化孕期母体炎症和氧化应激水平

在孕期通过两次或三次访问收集母体血液和尿液样本,分别测量炎症(CRP、MMP1、MMP2、MMP9、ICAM、VCAM)和氧化应激(IsoP、PGF2α及其衍生物)标志物浓度。

2

评估儿童神经发育结局

量化儿童1至3岁神经发育水平

在儿童1岁、2岁和3岁时使用BDI-2量表评估适应性、认知、沟通、个人-社交和运动领域的发展商数(DQ)得分。

3

统计分析关联性与效应修饰

评估孕期炎症和氧化应激标志物与儿童神经发育之间的关联,并探讨性别、年龄和孕周时间点的修饰作用

使用线性混合效应模型分析标志物浓度(对数转换)与BDI-2得分(重复测量)的关联,通过分层分析评估儿童性别、年龄组和孕周时间点的效应修饰。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Luminex检测Invitrogencustomized
Luminex-200读板机----
xPonent软件----
Milliplex分析软件--5.1.0.0
气相色谱-负离子化学电离-质谱法----
液相色谱-质谱法----
R软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
生物标志物测量
炎症标志物测量时间点(孕18周和27周),氧化应激标志物测量时间点(孕18、23、27周);测量方法(Luminex、GC/MS、LC/MS);样本类型(血清、尿液);稀释倍数;标准曲线参数
阅读提示:Methods 2.2 和 2.3
神经发育评估
使用BDI-2西班牙语版本;评估年龄(1、2、3岁);结局指标(五个领域和总分DQ得分)
阅读提示:Methods 2.4
统计分析
线性混合效应模型设置(随机截距);协变量调整(母亲年龄、教育、孕前BMI、儿童年龄组、儿童月龄、儿童性别);对数转换;分层因素(性别、年龄组、孕周时间点)
阅读提示:Methods 2.5
样本量
炎症分析样本量193对,氧化应激分析样本量247对;亚组样本量(按性别、年龄、孕周)
阅读提示:Results 3.1