限制谱成像揭示了儿童早期肥胖风险的脑微结构相关特征

《Scientific Reports》：Restriction spectrum imaging reveals brain microstructural correlates of obesity risk in early childhood

　　

摘要

儿童肥胖日益成为一项重要的公共卫生问题，但肥胖风险的早期神经生物学关联仍缺乏充分研究。我们采用限制谱成像技术，对159名4至7岁的儿童进行了横断面研究，其中包括81名注意力缺陷/多动障碍患儿和78名正常发育的儿童，以此探讨体脂与大脑微结构之间的关联。我们重点分析了通过限制谱成像得到的限制扩散指标——即限制标准化各向同性信号和总限制信号——作为奖赏回路及显著性处理相关脑区细胞密度的指标。同时还评估了体重指数Z值、体脂百分比、腰围以及肥胖状况。研究结果显示，较高的体重指数Z值与双侧前岛叶、伏隔核、壳核、苍白球及海马区的RNI值升高存在显著关联，而右侧前岛叶和苍白球的RNT值也有所上升；其他体脂指标则无此类关联。此外，进一步的体积素分析发现左侧下丘脑存在局部扩散异常的情况，表现为限制信号升高而受限信号降低。与预期相反，注意力缺陷/多动障碍的诊断并未影响这些关联，这说明早期体脂状况与大脑结构之间存在独立的神经通路。研究结果并非表明其他体脂指标不具备生物学敏感性，而是因为在该年龄组中，其他体脂指标在测量上存在局限性，因此其特异性不如体重指数Z值明显。这些大脑微结构变化与饮食相关的神经炎症理论相吻合，不过也存在其他神经发育机制的可能性。总体而言，这些研究结果表明，肥胖风险的神经特征早在学龄前就能被检测到，这为开展预防性干预提供了关键的发育窗口期。