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休闲屏幕时间与神经发育障碍风险的孟德尔随机化研究:揭示因果关联与遗传证据
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Brain and Behavior 2.7
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本综述通过两样本孟德尔随机化(MR)分析,首次揭示遗传预测的休闲屏幕时间(LST)与注意缺陷多动障碍(ADHD)和智力障碍(ID)之间存在显著因果关联:LST每增加1个标准差,ADHD风险降低32%(OR=0.68, 95%CI:0.52–0.89),而ID风险增加66%(OR=1.66, 95%CI:1.26–2.18)。研究采用逆方差加权(IVW)、MR Egger等五种方法验证结果稳健性,为屏幕时间与神经发育障碍(NDDs)的因果关系提供了遗传学证据。
引言
神经发育障碍(NDDs)是一组影响大脑发育和功能的疾病,包括自闭症谱系障碍(ASD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、智力障碍(ID)、学习障碍(LD)、言语障碍(SD)和图雷特障碍(TD)。这些疾病通常在发育早期显现,表现为运动、认知和情感里程碑的延迟。全球约3%的儿童受NDDs影响,且患病率持续上升,对儿童健康和社会功能造成严重损害,并带来显著经济负担。NDDs的病因涉及遗传因素、环境影响和肠道微生物群等多方面,但目前其发病机制仍不明确。
休闲屏幕时间(LST)作为主要久坐行为之一,其与慢性疾病风险的关系已得到广泛研究,但与NDDs的关联证据有限。观察性研究因残留混杂因素和反向因果关系难以得出确定性结论。孟德尔随机化(MR)方法利用遗传变异作为工具变量(IVs),可有效规避混杂偏倚,为探究暴露与结局的因果关系提供可靠手段。
方法
研究设计采用两样本MR(2SMR)分析,以LST为暴露,六种NDDs为结局。显著关联的单核苷酸多态性(SNPs)作为IVs,需满足与暴露强关联、独立于混杂因素、仅通过暴露影响结局的条件。研究进行了F统计量估计、Steiger检验、水平多效性检测、留一法(LOO)分析和反向MR分析以确保结果可靠性。
暴露数据来自欧洲 ancestry 的703,901名参与者,其中256,725人纳入LST有效样本。结局数据包括ASD、ADHD、ID、LD、SD和TD的GWAS摘要数据,其中ID以欧洲人群的儿童智力评分作为代理变量。
统计分析采用五种MR方法:逆方差加权(IVW)、MR Egger、加权中位数、简单模式和加权模式。IVW因其在有效工具变量假设下的效率和精度而被作为主要分析方法。显著性水平设定为p<0.05,并进行Bonferroni校正以控制多重检验。
结果
因果关联分析显示,IVW方法中LST每增加1个标准差(小时),ADHD的比值比(OR)为0.68(95%置信区间[CI]:0.52–0.89),智力发育的OR为1.66(95%CI:1.26–2.18)。加权中位数分析结果一致(ADHD:OR=0.68,95%CI:0.47–0.98;ID:OR=1.51,95%CI:1.06–2.14)。这表明遗传预测的LST是ADHD的保护因素,却是智力发育的危险因素。
对于ASD、LD、SD和TD,未观察到显著因果关联(p≥0.05)。异质性检验和水平多效性分析显示,ADHD和ID的MR结果未发现显著异质性或水平多效性(p≥0.05),支持结果稳健性。
讨论
本研究利用大规模遗传数据首次证实LST与NDDs之间的因果关系。主要发现表明遗传预测的LST降低ADHD风险,但增加智力发育障碍风险。与以往研究相比,本研究聚焦LST而非数字媒体成瘾,强调适度LST可能通过改善情绪和注意力、激发创造力产生积极影响,而与过度刺激的媒体使用区别开来。
对于智力发育,LST的影响可能因活动类型而异:游戏等互动形式可能通过增强神经可塑性促进认知发展,而过度被动屏幕暴露可能减少现实学习机会,损害智力发展。近期MR研究指出屏幕时间通过颅内体积介导影响儿童智力,强调其作用的复杂性。
临床意义与机制方面,LST对NDDs的影响涉及多途径神经生物学过程,包括认知控制网络调控、突触可塑性变化和认知处理模式改变。这些发现为制定基于证据的屏幕时间指南提供重要依据,需考虑遗传易感性和发育阶段的个体差异。
研究存在若干局限性:暴露可能为复合性状,单一亚型主导效应;假设线性关系,实际可能为J型或U型曲线;基于欧洲人群的结果可能不适用于其他族群;未测量因素和通路的影响无法排除。
结论
通过两样本MR分析,遗传暴露导致LST增加与ADHD风险降低和智力发育障碍风险升高存在因果关联。当前数据不支持LST与其他四种NDDs的因果关系。未来需大规模或纵向研究验证这些发现,并深入探索其机制和临床应用。
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