《Development and Psychopathology》：Early adversity, poverty, and positive social development show distinct associations across epigenetic aging measures in childhood
早期逆境与贫困被认为与生物学衰老相关，但表观遗传年龄研究结果并不一致，且少有研究考虑积极发展因素。研究人员利用Future of Families and Child Wellbeing Study（N = 863名拥有表观遗传数据的个体；51.14%为男性；45.67%为非西班牙裔黑人），考察了儿童期早期逆境、贫困与社会技能轨迹如何与9岁时的多种表观遗传时钟（Mage = 9.33 ± 0.32）相关联，包括年龄训练型（Horvath、Hannum、Skin & Blood、PedBE）、健康相关型（PhenoAge、GrimAge）以及衰老速度（DunedinPACE）指标。早期逆境与加速的GrimAge（β = 0.12）和PedBE（β = 0.12）相关，但与Horvath（β = ?0.08）和Skin & Blood时钟（β = ?0.12）上的减速年龄相关。贫困与死亡率相关时钟上的加速年龄表现出更一致的关联。儿童期社会技能持续下降的儿童具有更高的GrimAge（β = 0.20），且这种社会发育模式部分中介了贫困的效应。该模式对社会技能具有特异性，而不适用于精神病理症状。综上，这些发现提示早期逆境与贫困与表观遗传时钟中反映成熟与疾病风险的相似 yet 不同的改变相关，而社会发育可能在特定与疾病风险相关的表观遗传衰老中发挥作用。
**研究背景与问题**
贫困与早期生活逆境（如身体与情感虐待、忽视、家庭功能障碍）已被持续证明与发病率及过早死亡相关。这些关联可能部分反映了早期逆境与社会经济劣势相关的生物学成熟或衰老速度的改变，此类改变已在神经、青春期及细胞层面的指标中被观察到。多种有影响力的理论框架聚焦于不同环境条件下成熟或衰老速度的改变。例如，生活史理论（Life History Theory）认为，人类沿慢-快连续体校准发育轨迹以响应环境条件，塑造形态、生理功能与行为以优化生存与繁殖。在安全、支持性且资源充足的情境中，以延长成熟为特征的慢速发育策略可能具有适应性；相反，在严酷环境中，较快或延迟的发育策略可能具有适应性，但也在健康代价方面存在权衡。然而，需要指出的是，成熟或衰老的速度似乎并非单一过程，因为不同的生物学衰老指标往往互不相关。此外，贫困与早期生活逆境虽然经常共现并在研究中常被聚合，但可能与生物学衰老表现出不同的关联模式。因此，区分这些暴露对于理解其关联是独特的还是在不同生物学衰老指标间存在差异可能具有重要意义。
贫困与早期生活逆境在生物学上嵌入的机制之一是通过表观遗传修饰，包括DNA甲基化（DNAm）的改变。表观遗传衰老代表了这一过程的下游后果之一，通过在细胞层面量化生物学年龄与 chronological age 之间的差异，提供了环境条件校准的潜在标志物。表观遗传时钟指标源自DNAm谱，基于基因组中特定胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤（CpG）位点的甲基化模式估计表观遗传年龄，用于预测 chronological age 或年龄相关表型。在解释这些时钟时，区分衰老与发育十分重要。在老年科学中，衰老被理解为由于分子损伤积累与修复能力下降导致的细胞、组织与器官完整性与功能的渐进性丧失；相比之下，发育指以生长、成熟为特征的生物学与行为系统的变化。这一区分反映在不同表观遗传时钟的设计与解释中：一些时钟主要捕获生物学衰老的健康相关方面，而另一些则设计用于索引发育时序或 chronological age。
多数早期研究依赖Hannum血液时钟与泛组织Horvath时钟，二者均以 chronological age 训练。这些第一代时钟虽然在成人的跨组织与年龄范围中高度准确，但通常与临床特征相关性较低，预测健康结局的能力有限。为克服这一局限，研究者开发了儿科特异性时钟，如PedBE时钟，其使用0–20岁个体的口腔DNAm以更准确地表征儿科样本中的年龄相关变异。除这些以 chronological age 训练的时钟外，其他指标被开发用于捕获发病率与死亡率风险而非纯粹的 chronological age。DNAm PhenoAge从代理多种临床生物标志物的DNAm模式估计生物学年龄；GrimAge结合基于DNAm的七种血浆蛋白估计与累积吸烟暴露，预测发病率与死亡率；DunedinPACE通过估计随时间变化的生物学衰老速度，设计用于反映衰老相关生理变化累积的速率。关键在于，这些时钟不仅在开发所用的组织与人群上不同，而且在支持其作为健康相关生物学衰老指标有效性的证据强度上也不同。
越来越多的研究表明早期生活逆境与贫困与表观遗传时钟指标相关，但发现并不一致。若干研究显示早期生活逆境暴露与多种时钟上的加速表观遗传衰老相关；早期生活贫困独立于当前社会经济状况，也与加速表观遗传衰老相关。一种解释是加速衰老与早期逆境和贫困情境下增加的适应负荷（allostatic load）或累积生理磨损有关。然而，一些近期发现与这一解释不一致：若干研究报告了早期逆境暴露个体中的表观遗传年龄减速，其他研究则未发现统计学显著关联。这些不一致可能源于多种方法学差异；表观遗传时钟的选择、参与者年龄及生物组织类型可能影响表观遗传年龄估计与环境风险因素关联的准确性与相关性。重要的是，这些方法学差异也反映了衰老与发育之间更深层的概念区分。尽管不同，这些过程并非互斥：贫困与逆境等环境暴露可能同时影响发育成熟速度与健康相关生物学衰老，不同表观遗传时钟可能捕获这一重叠的不同方面。
FFCWS为考察社会经济劣势、逆境与表观遗传时钟之间的关联提供了有用资源。既往FFCWS研究以不同方式考察贫困或逆境，一些分析主要聚焦于其中一种暴露。总体而言，既往FFCWS研究通常未将贫困与广泛早期生活逆境作为独立的焦点预测因子来考察表观遗传衰老。贫困与逆境虽然相关，但是儿童环境的独立方面，并与发育和衰老相关结局表现出独特的、在某些情况下相反的关联。因此，将贫困与广泛早期生活逆境作为独立预测因子考察，可能有助于阐明其关联在不同表观遗传时钟间是共享的、独特的还是潜在发散的。
既往FFCWS及更广泛文献中的研究在很大程度上强调风险因素与生物学衰老的关系，而对可能抵消这些效应或受贫困/逆境破坏从而作为潜在中介的积极发展能力的关注要少得多。例如，社会能力的发展可能作为一种韧性因素参与更健康的衰老，鉴于其与个人福祉的明确关联。社会能力涵盖共情、亲社会行为、沟通与情绪调节等一系列能力，对于成功导航社会互动及形成与维持支持性人际关系至关重要。一小部分研究专门考察了积极社会属性与经历与表观遗传衰老的关系。例如，更容易产生共情与同情等亲社会情绪的青少年在GrimAge和PhenoAge时钟上倾向于表现出较慢的表观遗传衰老。然而，该领域多数研究聚焦于成人，且据研究人员所知，尚未考虑儿童期社会能力的发展。早期社会能力可能是早期逆境与社会经济劣势情境下特别重要的韧性因素。同时，这些能力的发展也可能与贫困和早期逆境相关。因此，社会发育受损可能在 compounding 或中介环境风险对成熟或衰老速度的影响中发挥作用。表观遗传衰老研究尚未检验这些可能性。
本研究旨在既往FFCWS研究基础上，通过在不同表观遗传时钟指标上检验与比较贫困、早期生活逆境与社会能力发展与童年晚期表观遗传衰老的关系。第一，研究人员考察出生时贫困与3岁时早期生活逆境作为前瞻性预测因子，以阐明其与9岁时表观遗传时钟指标的潜在独特关联。第二，研究人员使用数据驱动分析识别整个儿童期社会技能轨迹的聚类，然后检验不同社会发育模式是否与表观遗传时钟指标相关。研究人员还识别了精神病理症状轨迹的聚类，以检验与社会技能关联的特异性。第三，研究人员考察社会技能是否统计学中介贫困与早期生活逆境与表观遗传衰老的关联。最后，研究人员考察9岁时的发现是否在使用15岁时评估的表观遗传指标时仍然明显。
**关键技术方法**
研究数据来自FFCWS，一项追踪1998至2000年间在美国20个大城市出生的儿童的纵向出生队列研究，原始样本包括4,898个家庭。基线数据用于评估儿童性别、母亲教育程度与贫困收入比；早期生活逆境暴露使用3岁时主要照护者报告测量；社会技能使用3、5、9岁时主要照护者报告测量；表观遗传年龄加速在9岁时评估；敏感性分析使用15岁表观遗传数据。最终分析样本因具体分析而异：社会技能聚类分析纳入三个时点完整观测的1,899名参与者；考察独特效应的分析纳入863名参与者。研究采用k-means聚类（kml包）识别3、5、9岁时社会技能与精神病理症状的轨迹模式，基于Calinski–Harabasz指数选择最优聚类数；采用线性回归模型检验贫困、逆境、社会技能聚类与精神病理聚类与9岁时表观遗传年龄指标的关联；采用广义线性回归考察逆境与贫困与社会技能轨迹聚类归属的关联；采用路径分析（lavaan包）检验社会技能聚类是否中介早期逆境、贫困与表观遗传衰老的关联，使用全信息最大似然处理缺失数据；敏感性分析采用自助法重采样（N = 1,000）及15岁表观遗传数据复制分析。表观遗传时钟包括Horvath、Hannum、Skin & Blood、PedBE、PhenoAge、GrimAge与DunedinPACE；年龄差距指标经上皮细胞比例残差化并标准化处理。
**研究结果**
*社会技能的K-means分析*：基于Calinski–Harabasz准则，最佳划分为两类聚类。1,899名儿童中，62.6%被分配至跨时间社会技能较高的聚类（"高社会技能组"），37.4%被分配至跨时间社会技能较低的聚类（"低社会技能组"）。两聚类在各评估波次的社会技能水平上均显著不同。高社会技能聚类中，社会技能从3岁至5岁增加（t = 3.94, p < .001, d = 0.13），随后从5岁至9岁下降（t = ?4.60, p < .001, d = ?0.19）。相反，低社会技能聚类从3岁至5岁保持稳定（p = .347），随后从5岁至9岁强烈下降（t = ?28.77, p < .001, d = ?1.59）。
*精神病理症状的K-means分析*：基于Calinski–Harabasz准则，最佳划分为两类聚类。1,337名儿童中，67.3%被分配至跨时间低精神病理水平聚类（"低精神病理组"），32.7%被分配至高精神病理水平聚类（"高精神病理组"）。两聚类在各评估波次的精神病理症状水平上均显著不同。低精神病理组症状从3岁至5岁稳定（p = .221），9岁时轻微增加（t = 3.32, p = .001, d = 0.14）；高精神病理组在所有年龄保持稳定且高水平（所有p > .398）。
*描述统计与相关*：社会技能聚类与3岁时逆境暴露正相关（r = .09, p < .001），低社会技能聚类儿童更可能生活在贫困水平较高的家庭（r = .22, p < .001）、母亲教育程度较低（r = ?.21, p < .001）、更可能为男性（r = ?.06, p = .010），且9岁时GrimAge时钟较高（r = .10, p < .001）。3岁时逆境暴露与贫困线以下生活正相关（r = .14, p < .001），与较低母亲教育程度负相关（r = ?.12, p < .001）。3岁时逆境暴露与9岁时较高PedBE（r = .12, p < .001）和GrimAge（r = .15, p < .001）值正相关，但与Horvath（r = ?.09, p = .006）和Skin & Blood（r = ?.13, p < .001）值负相关。基线贫困与9岁时较高GrimAge（r = .12, p < .001）和DunedinPACE（r = .10, p = .002）值相关。9岁时表观遗传时钟显示异质性互相关：一些时钟正相关（如Hannum与GrimAge，r = .65, p < .001），另一些负相关（如GrimAge与PhenoAge，r = ?.11, p < .001；Skin & Blood与PedBE，r = ?.23, p < .001），还有一些关联微弱或不显著。
*早期逆境、贫困、社会技能与精神病理与9岁表观遗传衰老的关系*：3岁时早期逆境与9岁时若干表观遗传指标显著相关，但方向与幅度因指标而异。具体而言，较大逆境暴露与较高GrimAge（β = 0.12, 95% CI [0.05, 0.19], p = .001）和较高PedBE（β = 0.12, 95% CI [0.05, 0.19], p = .001）值相关，而与较低Horvath（β = ?0.08, 95% CI [?0.30, ?0.03], p = .020）和较低Skin & Blood（β = ?0.12, 95% CI [?0.19, ?0.05], p < .001）值相关，并与较低PhenoAge值呈边缘关联（β = ?0.06, 95% CI [?0.13, 0.01], p = .075）。与Hannum或DunedinPACE时钟无显著关联（所有p > .365）。出生时贫困与较高GrimAge（β = 0.09, 95% CI [0.01, 0.17], p = .022）和较高DunedinPACE（β = 0.09, 95% CI [0.01, 0.17], p = .020）值相关，但与其他时钟无关。社会技能与精神病理聚类显示更有限的关联：属于较低社会技能聚类与较高GrimAge（β = 0.09, 95% CI [0.01, 0.16], p = .030）值相关，但与其他时钟无关；精神病理聚类与任何时钟指标均无显著关联。儿童性别（女性）与较高PedBE（β = 0.25, 95% CI [0.12, 0.39], p < .001）和PhenoAge（β = 0.29, 95% CI [0.16, 0.42], p < .001）值相关。母亲教育程度与多数时钟无显著关联，例外是母亲拥有高中文凭者（相较于无文凭者）的孩子显示较低Hannum值（β = ?0.23, 95% CI [?0.41, ?0.04], p = .015）。15岁补充分析中，GrimAge主要发现得到复制：3岁时早期逆境与较高GrimAge相关（β = 0.12, 95% CI [0.05, 0.19], p = .001），属于较低社会技能聚类再次与较高GrimAge相关（β = 0.18, 95% CI [0.03, 0.31], p = .019）；较大逆境暴露与较低Skin & Blood（β = ?0.12, 95% CI [?0.19, ?0.05], p < .001）和边缘较高PedBE值（β = 0.07, 95% CI [0.00, 0.16], p = .050）相关；与9岁分析结果相反，3岁时早期逆境与15岁时较低PhenoAge相关（β = ?0.10, 95% CI [?0.17, ?0.03], p = .006），与Horvath时钟无显著关联（p = .187）。
*检验早期逆境与贫困与社会技能聚类归属的关联*：逻辑回归模型表明，在控制其他变量后，3岁时每增加一次逆境经历与被分类至低社会技能聚类的 odds 增加24%相关（OR = 1.24, 95% CI = [1.03, 1.50], p = .027）。贫困增加也与低社会技能聚类归属 odds 增加相关（OR = 1.24, 95% CI = [1.15, 1.35], p < .001）。女性与较高母亲教育与低社会技能聚类 odds 降低相关。敏感性分析中，3岁时身体忽视是唯一显著预测聚类归属的逆境（OR = 1.18, 95% CI = [1.04, 1.36], p = .017）。
*社会技能聚类作为连接逆境与贫困至表观遗传衰老的路径*：研究人员检验了社会技能聚类归属是否中介早期逆境、贫困与GrimAge的关联。分别检验时，3岁时逆境暴露与基线贫困均通过社会技能聚类归属对GrimAge显示显著间接效应，同时伴随显著直接效应，表明各自部分中介。具体而言，较大逆境暴露与低社会技能聚类相关（β = 0.09, SE = 0.02, p < .001），后者进而预测较高GrimAge值（β = 0.12, SE = 0.04, p = .002），产生显著间接效应（β = 0.01, SE = 0.005, p = .016），超越逆境对GrimAge的显著直接效应（β = 0.13, SE = 0.04, p = .001）。类似地，较大基线贫困预测低社会技能聚类归属（β = 0.22, SE = 0.02, p < .001），后者与较高GrimAge相关（β = 0.11, SE = 0.04, p = .007），产生显著间接效应（β = 0.02, SE = 0.01, p = .009），伴随贫困对GrimAge的显著直接效应（β = 0.12, SE = 0.04, p = .003）。当逆境与贫困同时进入模型时，贫困通过社会技能的间接效应保持显著（β = 0.02, SE = 0.008, 95% CI [0.004, 0.038], p = .014），而逆境的间接效应减弱至不显著（β = 0.006, SE = 0.003, 95% CI [?0.000, 0.013], p = .063），提示一旦考虑共享方差，通过社会技能的路径更稳健地归因于贫困而非逆境。在纳入相关协变量的完全调整模型中，贫困通过社会技能聚类归属的间接效应保持显著（β = 0.014, SE = 0.006, 95% CI [0.001, 0.026], p = .030）；相反，尽管直接效应显著，逆境通过社会技能聚类归属的间接效应仍不显著（p = .097），提示控制协变量后无中介证据。完全调整模型显示优秀拟合（χ2(2) = 3.54, p = .316, CFI = .999, TLI = .996, RMSEA = .010）。自助法敏感性分析总体与主要模型一致，但有两项 notable 差异：第一，逆境通过社会技能聚类归属的间接效应在主要模型中显著，在自助法下所有设定中均不再显著（逆境单独模型：β = 0.009, SE = 0.006, 95% CI [?0.001, 0.020], p = .085）；第二，贫困通过社会技能聚类归属的间接效应更稳健，在贫困单独模型（β = 0.02, SE = 0.007, 95% CI [0.003, 0.034], p = .019）与同时模型（β = 0.017, SE = 0.008, 95% CI [0.002, 0.032], p = .029）中保持显著，但在纳入协变量的完全调整模型中不再显著（β = 0.011, SE = 0.006, 95% CI [?0.001, 0.024], p = .069）。使用15岁GrimAge复制所有四个模型，发现与9岁结果密切平行：分别模型中逆境与贫困均显示部分中介的一般模式，同时模型中控制贫困后逆境间接效应减弱，纳入协变量后两个间接效应进一步减弱。
**讨论与结论**
在一个大型、社会经济多样化的出生队列中，研究人员考察了早期环境与社会发育如何与童年晚期的多种表观遗传衰老指标相关。总之，结果表明早期逆境与贫困与表观遗传年龄表现出不同的、时钟特异性的关联。相反，具有较高且更稳定社会技能轨迹的儿童显示较低的GrimAge，提示积极社会发育与减少的健康相关生物学衰老相关。然而，这种社会发育模式在贫困与逆境情境中较少见。研究结果进一步提示，儿童期社会技能下降可能作为贫困与加速GrimAge之间的路径，尽管该发现的稳健性在不同分析中有所变化。
关于逆境与贫困的时钟特异性模式：早期逆境在表观遗传指标间显示异质性关联，较大逆境与较高GrimAge和PedBE值相关，但与较低Horvath和Skin & Blood值相关。因此，逆境与高于和低于预期表观遗传年龄均相关，取决于时钟指标。GrimAge纳入与死亡率风险相关的血浆蛋白的DNA甲基化估计，包括炎症标志物；PedBE则专门为儿科人群使用口腔组织开发以预测 chronological age。与GrimAge和PedBE相反，逆境暴露与非儿童特异性、基于不同组织训练的年龄训练时钟（即Skin & Blood和Horvath）较低分数相关，提示在这些指标上存在适度减速。这些发现与表明早期生活逆境与生物学衰老转变相关的研究一致，同时强调此类关联在表观遗传指标间并非均匀。然而，贫困显示更一致的模式；出生时较高贫困与9岁时较高GrimAge和DunedinPACE相关，这些关联在15岁时复制，而贫困与Horvath、Hannum或Skin & Blood无关。贫困与死亡率相关时钟关联的特异性与贫困代表慢性生理应激源、促成适应负荷的观点一致。因此，尽管逆境与贫困是相关风险因素，它们在不同时钟间显示不同的关联模式。这些发散模式可能反映了表观遗传指标所捕获内容的差异。表观遗传时钟在训练样本、CpG位点、组织及设计预测的结局上不同，因此可能索引生物学衰老与成熟的不同维度而非单一的、统一的"衰老速度"。时钟可能因校准至不同 underlying 生物学过程而对环境风险做出不同反应。这一区分在儿童期可能特别重要，此时生物系统经历实质性发育、对环境影影响特别敏感，且反映疾病风险与衰老相关生理负担的过程可能与反映成熟的过程不同。这一可能性可能解释为何环境风险因素在不同研究和生物系统中与较快和较慢发育速度指标相关。同时，一些时钟的发现应谨慎解释，因为其开发的人群与组织不同于此处应用方式。具体而言，若干时钟在成人血液样本中开发，其作为儿童健康相关衰老或发育指标及在唾液中的有效性尚不明确。
关于社会技能作为相关因素与潜在中介：在第二组分析中，研究人员考察社会技能发育轨迹是否与表观遗传指标相关，以及它们是否能抵消或中介逆境与贫困的生物学影响。既往研究表明社会能力与更大个人福祉及减少的疾病与死亡率相关。研究发现提示，儿童期具有较高且相对稳定社会技能的儿童在9岁时GrimAge值较低，该关联也在15岁GrimAge分析中观察到。相反，精神病理症状的发展与任何时钟无关，提示这些发现对社会能力具有特异性。研究发现与将积极社会特征与成人更减速表观遗传衰老谱相联系的新兴证据一致，也与将积极社会功能与健康和福祉相联系的更广泛证据一致。社会技能的发展可能部分补偿贫困与早期生活逆境对GrimAge的部分效应，而相对较低的社会技能似乎是加速GrimAge的额外风险因素。然而，重要的是注意儿童期社会技能可能部分代表早期环境条件的下游后果，而非仅作为独立韧性因素。确实，研究发现贫困与逆境暴露（特别是身体忽视）与较高社会技能轨迹归属 odds 降低相关，这与早期应激源常约束复杂社会能力发展的理论一致。尽管逆境与贫困与社会技能轨迹归属的关联 modest，这些风险因素的累积与共现可能产生复合风险增加。因此，暴露于多种形式逆境与极端贫困的儿童似乎更可能显示儿童期社会技能下降，这一模式也与增加的表观遗传年龄相关。中介模型提供了一些证据支持其作为机制路径。当分别考察逆境与贫困时，二者均通过社会技能聚类归属与GrimAge显示显著间接关联；同时建模时，贫困的间接关联保持统计学显著而逆境减弱。然而，贫困路径在完全调整的自助法模型中不再统计学显著。总之，这些结果提供提示性但非决定性证据，表明社会发育受损代表连接社会经济劣势与加速健康相关表观遗传衰老的一条路径。
研究局限性包括：所有心理社会变量依赖照护者报告，可能引入偏倚并限制检测儿童报告的经历或同伴/教师认可的能力；FFCWS过度抽样非婚生育与低收入家庭，可能限制对其他人群的推广性，且聚类分析依赖三时点完整社会技能数据的参与者，该分析样本母亲教育与收入显著高于被排除家庭，因此聚类分析可能低估最弱势家庭；生物样本仅对不到一半原始队列可用，可能引入选择偏倚；模型R2值 modest（调整R2 0.008–0.049），表明早期逆境、贫困与社会因素解释表观遗传衰老变异比例较小，反映其多因素性质及未捕获的生物学、环境与心理社会因素的潜在贡献。
尽管存在这些局限，研究发现表明早期逆境、贫困与社会发育以独特的、有时发散的方式与生物学衰老相关。研究人员观察到早期生活逆境与贫困与表观遗传时钟关联的异质性，这与新兴共识一致：不同时钟索引不同生物学过程与衰老维度，而非统一单一构念。环境风险同时作用于多种生物学衰老过程，促成较快和较慢的成熟或衰老，取决于具体时钟指标与 underlying 生物学机制；聚焦单一时钟指标时这种复杂性被掩盖。通过同时建模贫困与逆境并检验社会技能作为中介路径，本研究超越记录孤立关联，转向阐明早期环境风险中独特但频繁共现的方面如何与生物学衰老过程相关。研究发现也强调儿童社会发育的重要性，包括共情、亲社会行为、有效沟通与情绪调节。积极社会发育可能代表健康相关表观遗传衰老的代偿因素，但也可能被环境风险特别是贫困所破坏。
