妊娠早中期作为婴儿特应性皮炎的关键预测窗口：一项纵向多基质代谢组学研究

背景：特应性皮炎（AD）是一种常见的炎症性皮肤病，其起源越来越多地追溯到宫内环境。虽然母亲饮食和免疫影响婴儿健康，但预防AD的最佳时间窗口和特定代谢特征仍不清楚。本研究旨在描述纵向围产期代谢谱，以识别阶段特异性的预测性生物标志物和胎儿代谢暴露的关键窗口。方法：开展了一项纵向出生队列研究，招募了2021年至2023年间的109对母婴。使用非靶向液相色谱-质谱联用（LC-MS）代谢组学分析了包括母体血浆（孕早中期和分娩前采集）、脐带血和胎便在内的生物样本。对婴儿进行1年随访以确定AD状态（AD组n=39；健康组n=70）。采用逻辑回归识别与健康结局相关的显著代谢物，并利用随机森林分类比较不同发育窗口的预测性能。结果：确定了不同的代谢表型。在孕早中期母体血浆中，健康组在2个主要类别中显著富集了保护性代谢物：多不饱和脂肪酸（PUFA），包括13S-HODE（OR=0.11，P<0.001）和α-亚麻酸（OR=0.51，P=0.014）；以及类黄酮，包括芒柄花素（OR=0.33，P=0.005）、雌马酚（OR=0.48，P=0.012）和槲皮素（OR=0.87，P=0.027）。在后续阶段观察到较少的代谢改变，例如孕晚期的麦角钙化醇（OR=0.56，P=0.028）和胎便中的异牡荆素（OR=0.88，P=0.037）。在脐带血中，关键的预测标志物包括苯乙酸酯（OR=0.28，P=0.025）、抗氧化剂核糖-1,5-二磷酸（OR=0.09，P=0.017）和锦葵酸（OR=1.23，P=0.026）。值得注意的是，后两者在孕早中期母体血浆和脐带血中均被一致识别。关键的是，随机森林模型显示，整合孕早中期代谢物显著改善了AD预测（AUC 0.831，95% CI 0.73–0.93 vs. AUC 0.463，95% CI 0.35–0.57），大大优于孕晚期代谢物（AUC 0.669，95% CI 0.48–0.86）。在新生儿中，脐带血模型（AUC 0.817，95% CI 0.69–0.95）显示出优于胎便（AUC 0.644，95% CI 0.46–0.83）的预测价值。这种预测模式在仅限制为6种核心代谢物的简约模型中保持高度稳健。结论：这项研究强调了潜在的围产期保护性和风险性代谢谱，表明早期母体代谢环境在婴儿免疫系统“ priming”以抵抗AD方面发挥关键作用，并确定孕早中期是早期风险预测的最佳窗口。这些预测关联需要在未来的机制性和干预性试验中加以证实后才能为有针对性的营养策略提供信息。