发育期铅暴露加速墨西哥儿童延迟样本匹配任务中的遗忘速率

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7

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  铅(Pb)暴露对儿童神经发育的影响备受关注,但缺乏跨物种适用的神经行为评估工具。墨西哥PROGRESS队列研究发现,儿童期血铅水平(中位数1.7 μg/dl)与延迟样本匹配任务(DMTS)中更快的遗忘速率显著相关(β=-0.05),首次验证了幂函数统计模型在评估铅暴露致记忆衰退中的应用,为环境神经毒理学研究提供了新范式。

  

铅污染作为全球公共卫生难题,其神经毒性机制研究长期面临瓶颈:传统智商(IQ)测试无法捕捉特异性认知损伤,动物实验结论难以直接转化到人类。更棘手的是,发育关键窗口期的低剂量铅暴露(<5 μg/dl)如何影响工作记忆(working memory)这一核心认知功能,始终缺乏精准评估工具。墨西哥城PROGRESS出生队列为此带来突破——来自美国西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的研究团队创新性地将动物实验中成熟的延迟样本匹配任务(Delayed Matching-To-Sample, DMTS)应用于6-8岁儿童,首次量化了铅暴露与记忆衰退速率的剂量效应关系。

研究团队采用三项关键技术:1) 前瞻性队列设计,采集孕中期、孕晚期母血和4-6岁儿童血铅数据;2) 美国国家毒理研究中心(NCTR)操作测试电池中的DMTS任务,通过1-32秒延迟间隔评估工作记忆保持能力;3) 创新性应用非线性混合模型(公式:π=α(1+t)β+1/3+μ)计算遗忘函数参数。

【结果】
ABSTRACT:儿童期血铅中位数1.7(1.3)μg/dl,每增加1μg/dl导致遗忘速率β值降低0.05,且母亲高IQ可缓冲此效应。
INTRODUCTION:阐明铅通过破坏前额叶皮层(PFC)和海马体功能,干扰神经递质释放/受体功能,但传统IQ测试无法区分特定认知域损伤。
RESULTS:描述性分析显示,血铅>95百分位的儿童在32秒延迟期正确率比低铅组降低8%,验证了剂量-反应关系。
DISCUSSION:首次证实童年(非孕期)铅暴露与DMTS任务中加速遗忘的关联,为跨物种比较研究搭建桥梁。

这项发表于《SCIENCE ADVANCES》的研究具有双重里程碑意义:方法学上,建立的幂函数模型可预测未测试延迟区间的记忆表现;公共卫生层面,证实即使"低水平"铅暴露(1-10 μg/dl)仍会导致工作记忆线性衰退。特别值得注意的是,研究揭示的神经行为缺陷模式与铅暴露动物模型中观察到的PFC-海马回路损伤高度吻合,为环境污染物致认知障碍的机制研究提供了首个可量化的行为生物标志物。鉴于墨西哥儿童血铅中位数(1.7μg/dl)仍高于美国同龄人(0.5μg/dl),该成果直接警示含铅釉陶瓷炊具等区域污染源的特殊风险,为制定基于神经行为终点的新型铅暴露安全阈值提供了科学依据。

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