HIV暴露未感染学龄期儿童大脑结构差异的神经发育影响研究

本研究针对抗逆转录病毒治疗(ART)时代日益增长的HIV暴露未感染儿童(CHEU)群体，通过高分辨率MRI技术揭示了其大脑体积减小、皮层变薄等结构性改变，特别是在语言、运动相关脑区及边缘系统。研究发现男性CHEU双侧额叶皮层厚度减少0.20mm，杏仁核体积年增长率降低0.06cm3/年，这些差异与既往报道的运动/语言缺陷高度吻合。该成果为HIV/ART宫内暴露的长期神经发育影响提供了首个学龄期影像学证据，发表于《BMC Medicine》，对早期干预策略制定具有重要指导价值。

　　

在抗逆转录病毒治疗(ART)大幅降低HIV母婴传播的今天，全球已有1600万HIV暴露未感染儿童(CHEU)。虽然这些孩子幸运地避免了病毒感染，但越来越多的证据表明，他们在子宫内经历的HIV和ART暴露可能悄悄改变了大脑发育的轨迹。从蹒跚学步时的运动迟缓，到学龄期的语言障碍和记忆力问题，这些"看不见的伤疤"究竟对应着大脑结构的哪些改变？这正是由Eve A. Forster领衔的国际研究团队试图解答的关键问题。

既往研究多聚焦婴幼儿期，而对大脑可塑性极强的学龄阶段知之甚少。动物实验提示ART可能独立影响神经发育，南非学者曾发现2-3岁CHEU前额叶皮层增厚，但这些发现能否在北美大龄儿童中复现？为揭开谜底，研究团队招募了58名6-12岁CHEU和38名对照儿童(CHUU)，采用3T磁共振扫描获取高精度T1加权像，通过CIVET软件分析全脑体积、皮层厚度，并用MAGeT技术分割杏仁核、海马等亚结构，所有分析均控制性别、年龄、家庭收入等混杂因素。

主要技术方法

研究采用横断面设计，通过加拿大安大略省医院和社区团体招募受试者。使用西门子Prisma/Skyra 3T MRI采集T1加权像(0.8mm各向同性分辨率)，采用CIVET 2.1.1进行皮层厚度分析，MAGeT算法分割亚皮层结构。统计分析采用多元线性回归模型，考察HIV暴露组间差异及年龄-暴露交互作用，使用15%错误发现率(FDR)校正多重比较。

总脑体积与区域差异

全队列分析显示，CHEU总脑体积较CHUU显著减小49.7cm³，皮层平均薄0.08mm。性别分层后，男性CHEU颞叶体积缩小3.7cm³，而女性组无差异。更引人注目的是三个额叶区域的年龄-暴露交互效应：男性CHEU的双侧额下回岛盖部(pars opercularis)每年多增长0.36cm³，左罗兰迪克岛盖(rolandic operculum)多增0.22cm³/年，左中央前回(precentral gyrus)多增0.71cm³/年，提示这些与语言产生、运动控制密切相关的区域存在发育延迟。

皮层厚度变化

CHEU整体皮层薄0.08mm，其中左眶额中回(middle frontal gyrus)在男性中薄0.20mm。与南非幼儿研究相反，本研究发现CHEU前额叶皮层更薄，特别是左嗅皮层薄0.20mm，左直回(gyrus rectus)薄0.16mm。这种差异可能反映年龄相关的变化轨迹，提示HIV/ART暴露的影响随发育动态演变。

边缘系统异常

杏仁核体积在CHUU中随年龄增长(0.05cm³/年)，而CHEU无此趋势，暗示情绪处理中枢发育受阻。男性CHEU海马体积缩小0.21cm³，可能影响记忆巩固功能。这些发现完美解释了既往报道的CHEU情绪调节与学习记忆困难。

结论与意义

该研究首次系统描绘了学龄期CHEU的神经解剖特征，揭示HIV/ART宫内暴露导致广泛性脑结构改变，尤其影响男性儿童的运动、语言和边缘系统。这些差异可能源于妊娠早期的应激反应或ART直接作用，通过胎盘炎症或HPA轴(下丘脑-垂体-肾上腺轴)干扰神经发生。成果为理解CHEU神经发育障碍提供了生物学基础，强调需要针对语言、运动缺陷的早期干预，并为优化ART方案提供重要参考。随着CHEU群体持续扩大，这类研究对公共卫生政策制定具有深远意义。