青少年饮食行为与精神病理学、大脑成熟及肥胖遗传风险的关联研究:一项纵向队列分析

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:Nature Mental Health

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  本研究通过分析IMAGEN青少年纵向队列数据,揭示了限制性饮食(RE)和情绪性/失控饮食(E/UE)两种不健康饮食模式与精神病理学症状、大脑成熟延迟及肥胖多基因风险评分(BMI PGS)的关联。研究发现RE和E/UE组分别表现出不同的精神病理学轨迹和大脑发育模式,其中小脑体积变化在遗传风险与限制性饮食关系中起中介作用,而多个脑区体积变化介导了外化问题与情绪性/失控饮食的关联。该研究为理解饮食障碍的神经生物学机制提供了重要证据。

  

在当今社会,饮食障碍(EDs)和肥胖已成为日益严重的公共卫生问题,特别是在青少年群体中。这些疾病不仅带来沉重的疾病负担,还与精神健康问题密切相关。然而,不健康饮食行为背后的神经生物学机制仍不清楚。更令人担忧的是,青春期是大脑发育的关键时期,也是饮食障碍的高发阶段,但科学家们对遗传风险、大脑发育和精神症状如何共同影响饮食行为的理解仍存在重大空白。

来自伦敦国王学院社会、遗传与发展精神病学中心(Social, Genetic and Developmental Psychiatry Centre, Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience, King's College London)的Xinyang Yu等研究人员在《Nature Mental Health》发表了一项开创性研究。他们利用IMAGEN青少年纵向队列数据,对996名14-23岁的参与者进行了全面分析,揭示了限制性饮食和情绪性/失控饮食两种不健康饮食模式与精神病理学症状、大脑成熟延迟及肥胖遗传风险之间的复杂关联。

研究人员采用了多种先进技术方法:通过K-means聚类分析识别出三种饮食行为模式;使用潜变量增长曲线模型(LGCM)分析内化问题(IPs)和外化问题(EPs)的发展轨迹;采用纵向体素形态测量分析(VBM)和线性混合模型评估大脑结构变化;计算体重指数多基因风险评分(BMI PGS)评估遗传风险;并运用中介分析探索大脑成熟在精神病理学/遗传风险与饮食行为关系中的作用。

研究结果部分,首先是"Identification of groups with distinct eating profiles"(识别具有不同饮食特征的组别)。通过聚类分析,研究人员在23岁时识别出三类饮食行为模式:健康饮食者(HEs)、限制性饮食者(REs)和情绪性/失控饮食者(E/UEs)。REs表现出最高的认知限制(CR)得分,而E/UEs则在情绪性饮食(EE)和失控性饮食(UE)上得分最高。值得注意的是,REs和E/UEs的BMI PGS均显著高于HEs。

在"Group differences in ED symptom trajectories in adolescence"(青少年期ED症状轨迹的组间差异)部分,研究发现REs在整个青春期都表现出较高的节食行为水平,而E/UEs则显示出从14岁到19岁暴饮暴食症状的显著增加。这表明不同类型的饮食行为在青春期表现出不同的发展轨迹。

"IP and EP trajectories by group"(各组的内化和外化问题轨迹)部分揭示了重要发现。与HEs相比,REs和E/UEs都表现出内化问题随年龄增长而增加的趋势。特别值得注意的是,E/UEs在14岁时就表现出较高的外化问题水平,且这些问题随时间改善的程度较小。多变量分析还发现,在REs中,初始内化问题水平与后续外化问题变化呈正相关。

"Group differences in brain maturation across adolescence"(青少年期大脑成熟的组间差异)部分展示了关键发现。与HEs相比,REs在左小脑表现出较小的灰质体积(GMV)减少,而E/UEs则在多个脑区(包括右中额回、右壳核等)表现出类似的延迟成熟模式。在皮质厚度(CT)方面,E/UEs在多个前额叶区域表现出较少的皮质变薄。这些发现表明,不健康饮食行为与特定脑区的发育延迟相关。

"Brain maturation mediates adolescent psychopathology and eating behaviors"(大脑成熟介导青少年精神病理学与饮食行为)部分揭示了神经发育的中介作用。研究发现小脑GMV变化部分介导了BMI PGS与限制性饮食的关系,而多个脑区的GMV变化则介导了外化问题与情绪性/失控饮食的关联。这些中介效应即使在控制BMI后仍然显著,表明大脑成熟在饮食行为发展中具有独立作用。

这项研究的重要意义在于首次系统地揭示了遗传风险、精神病理学症状和大脑成熟如何共同影响青少年饮食行为的发展。研究发现小脑在限制性饮食发展中的特殊作用,以及前额叶-纹状体回路在情绪性/失控饮食中的重要性,为理解饮食障碍的神经生物学机制提供了新视角。这些发现提示,针对特定脑区的干预措施可能有助于预防或治疗饮食障碍。此外,研究强调了青春期这一关键时期对饮食行为发展的重要性,为早期识别高风险个体提供了科学依据。从临床角度看,这些发现支持需要整合精神健康评估和神经发育监测的个性化干预策略,特别是对有外化问题和肥胖遗传风险的青少年。该研究也为未来探索饮食障碍的精准预防和治疗提供了重要的理论基础。

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