早期儿童接触自然环境对胃肠道症状、唾液皮质醇及肠道菌群的影响研究

【字体: 时间:2025年03月13日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究自然环境对幼儿健康影响,研究人员开展相关试验,发现接触自然有益消化、减压力、增菌群多样性。

  在孩子们的成长过程中,胃肠道问题就像隐藏在角落里的小怪兽,时不时冒出来捣乱。胃肠道症状(Gastrointestinal symptoms,GI 症状)在儿童群体中相当常见,会影响孩子们的社交生活,比如肠易激综合征(Irritable bowel syndrome,IBS)引发的反复腹痛,可能导致孩子不愿上学。据统计,全球约 40% 的人受到胃肠道症状困扰,在儿童中,其患病率也不容小觑,此前有研究报告称七岁儿童的 GI 症状患病率达 58%。这些症状与压力反应、皮质醇、淀粉酶以及肠道细菌都有关系。
早期生活中的压力源可能让孩子下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质(hypothalamic - pituitary - adrenocortical,HPA)轴和交感神经系统反应异常,增加青春期后压力相关疾病的发病几率。而肠道微生物组,这个居住在胃肠道里的微生物 “小世界”,对孩子的神经生物学和行为发展至关重要,它与中枢神经系统相互交流,影响着孩子的各种行为。虽然有研究表明环境生物多样性干预对孩子的免疫调节有积极作用,但关于自然环境对儿童胃肠道症状、唾液皮质醇、唾液淀粉酶和肠道菌群影响的医学数据却很少。

为了揭开这些谜团,来自日本东北大学(Tohoku University)等机构的研究人员开展了一项随机对照试验。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员从日本东北地区的四所幼儿园招募了 157 名 5 - 6 岁的健康儿童,在获取家长和孩子的书面知情同意后,最终 130 名儿童参与研究并被随机分为自然育儿组和常规育儿组。研究开始前,所有孩子都已接受了 29 - 30 个月的幼儿园保育。

在研究过程中,常规育儿组的孩子在第一个月只待在幼儿园环境中,而自然育儿组的孩子每周会有一次额外的 4 小时自然漫步活动,地点是距离幼儿园 5 - 10 分钟步行路程的草地和森林。孩子们在自然环境中参与各种活动,如用落叶和树枝制作手工艺品、用显微镜观察自然物体、阅读绘本、寻宝以及自由绘画等。

研究人员采用了多种技术方法来评估各项指标。在评估胃肠道症状时,使用儿童躯体化量表(Children’s Somatization Inventory,CSI),根据问卷中恶心、腹痛等 7 种症状计算 “GI 评分”,若评分≥1 则归为 “GI 组”,0 分则为 “对照组”。同时,利用 16S rRNA 分析技术对粪便样本进行检测,研究肠道菌群的变化,通过香农指数(Shannon index)衡量菌群的 α 多样性,运用非加权和加权 UniFrac 分析评估 β 多样性 。此外,还测定了唾液皮质醇和唾液淀粉酶水平,以了解压力反应情况,并使用儿童行为检查表(Child Behavior Checklist,CBCL 4 - 18 for PorT)分析儿童行为。

研究结果显示,在干预前,两组孩子在 GI 评分、唾液皮质醇和淀粉酶水平、行为特征等方面都没有显著差异。干预后,自然育儿组的 GI 评分显著低于常规育儿组,特别是在腹痛和便秘方面表现得尤为明显。在肠道菌群方面,虽然两组孩子在干预前后的香农指数整体比较没有显著差异,但干预后自然育儿组的香农指数高于常规育儿组,不过在 β 多样性上两组没有显著差异。在压力指标上,干预后自然育儿组的唾液皮质醇和淀粉酶水平显著低于常规育儿组。在儿童行为方面,虽然两组在干预前后的 CBCL 各项指标没有显著差异,但组内比较发现,自然育儿组干预后的注意力问题得分显著降低,而常规育儿组干预后的违规行为和攻击行为得分显著降低。

综合来看,这项研究证实了让幼儿自由且充分地接触自然,有助于维持消化系统的内环境稳定,降低压力激素皮质醇的水平,还能增加肠道菌群的多样性,这或许可以降低 IBS 的发生几率。不过,该研究也存在一些局限性,比如家长可能知晓孩子分组情况影响评估,无法控制家庭环境因素,缺乏长期随访数据,未收集部分相关数据等。尽管如此,该研究为改善儿童身心健康提供了新的思路,未来还需要更大规模的人群研究和更长时间的随访,进一步探索其中的潜在机制,让孩子们能在更健康的环境中茁壮成长。
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