健康青春期儿童认知与语言表现的探索性生物学相关因素：一项回顾性横断面研究

《Children》：Exploratory Biological Correlates of Cognitive and Language Performance in Healthy Pubertal Children: A Retrospective Cross-Sectional Study

　　

背景/目标：青春期是一个动态的神经发育时期，在此阶段，结构化语言表现可能反映持续的生物学重组过程。本研究探讨了炎症、营养和激素生物标志物是否与健康青春期儿童的结构化语言任务表现和认知表现存在适度关联。方法：研究纳入156名健康青春期儿童（78名女性，78名男性；平均年龄11.84±2.98岁），均达到Tanner分期≥2，采用回顾性横断面设计。语言能力通过《语言发展测试-初级：第四版》（TOLD-P:4；土耳其语改编版）评估，认知能力通过《韦克斯勒儿童智力量表-修订版》（WISC-R）评估。生物标志物包括泛免疫炎症值（PIV）、预后营养指数（PNI）、中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）、维生素B₁₂、25-羟基维生素D（25-OH维生素D）、铁蛋白和促甲状腺激素（TSH）。采用两区块分层普通最小二乘（OLS）回归和Spearman相关分析，并应用Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）校正。结果：生物标志物区块对口语模型提供了统计学上显著的增量贡献（ΔR²=0.066，p=0.041；全模型R²=0.287）。主要检验统计量为ΔR²。在未进行多重比较校正的探索性系数层面分析中，PIV（β=+0.17，p=0.033）和TSH（β=?0.17，p=0.031）的系数达到名义显著性。经FDR校正后，PIV与WISC-R言语量表得分呈正相关（ρ=+0.24，p_FDR=0.019），TSH与TOLD-P:4口语表达复合得分呈负相关（ρ=?0.22，p_FDR=0.029）。生物标志物对WISC-R全量表智商（Full-Scale IQ）的贡献不显著（ΔR²=0.049，p=0.223）。结论：在区块水平上，生物标志物集合对结构化口语模型有显著贡献，但对全量表智商模型无显著贡献；然而，两个FDR显著的双变量关联中有一个涉及言语认知测量指标（PIV与WISC-R言语量表）。因此，任何语言与认知的对比都应谨慎解读。效应量较小，提示这些关系最好在发育和神经免疫框架内解释。需要纵向和多模态研究来验证这些发现。由于TOLD-P:4/TOD?L的应用超出了其验证年龄范围（4；0–8；11岁），且其跨年龄评分无法从回顾性记录中验证，所有基于语言的研究发现均为探索性，需使用年龄验证工具进行确认；本研究的确认性发现是PIV与年龄适配的WISC-R言语表现之间的FDR显著关联。由于TOLD-P:4/TOD?L复合得分无法被验证为在整个样本年龄范围内具有可比性，此处报告的所有基于TOLD-P:4的结果均为探索性和假设生成性的；确认性分析依赖于年龄适配的WISC-R结果。

**研究背景与问题**
青春期是神经发育的动态时期，大脑在额叶皮层及相关网络中进行突触重组和髓鞘化，影响执行功能、社会认知和语言组织能力。结构化语言任务表现需整合多种神经认知系统，包括言语组织、词汇提取、运动计划和协调能力，可能成为反映发育可塑性的敏感指标。然而，现有研究多集中于成人或临床人群，关于健康青春期儿童中外周炎症、营养和激素标志物如何与语言及认知表现关联的证据极为有限。特别是，复合炎症指数（如泛免疫炎症值PIV、预后营养指数PNI）和甲状腺功能指标在这一人群中的研究尚属空白。因此，该研究旨在探讨这些生物标志物是否在年龄、性别和体重指数（BMI）之外对语言和认知表现产生额外贡献，并描述样本中睡眠相关变异性。

**研究概述与结论**
该研究发表于《Children》，是一项回顾性横断面研究，纳入156名健康青春期儿童（Tanner分期≥2，平均年龄11.84±2.98岁）。研究人员评估了炎症、营养和激素标志物与结构化语言（TOLD-P:4/TOD?L）和认知（WISC-R）表现的关系。主要发现：生物标志物区块对口语模型的增量贡献显著（ΔR²=0.066，p=0.041），其中PIV与WISC-R言语量表得分呈正相关（ρ=+0.24，p_FDR=0.019），TSH与TOLD-P:4口语表达呈负相关（ρ=?0.22，p_FDR=0.029）。对全量表智商（Full-Scale IQ）的贡献不显著（ΔR²=0.049，p=0.223）。该研究提示外周免疫和甲状腺功能在青春期语言和认知发育中具有潜在作用，但效应量较小，需谨慎解释。

**关键技术方法**
研究采用回顾性横断面设计，样本来源于大学医院门诊记录，共156名健康青春期儿童（78女，78男）。语言评估使用《语言发展测试-初级：第四版》土耳其语改编版（TOLD-P:4/TOD?L），认知评估使用《韦克斯勒儿童智力量表-修订版》（WISC-R）。生物标志物包括：泛免疫炎症值（PIV）、预后营养指数（PNI）、中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）、维生素B₁₂、25-羟基维生素D（25-OH维生素D）、铁蛋白和促甲状腺激素（TSH）。统计分析采用两区块分层普通最小二乘（OLS）回归（区块1：年龄、性别、BMI；区块2：六种预设生物标志物），主要检验统计量为ΔR²；Spearman相关分析经Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）校正（63次检验）。睡眠状态使用《儿童睡眠障碍量表》（SDSC）描述性评估，但未纳入主回归模型。

**研究结果**
**3.1 描述性统计**
共纳入156名健康青春期儿童（50%男性，50%女性），平均年龄11.84岁（SD=2.98，范围8.17–16.17岁）。样本中维生素D水平普遍偏低，其他指标在参考范围内。

**3.2 相关分析**
计算7种生物标志物与9项认知及语言结果之间的Spearman秩相关（共63次检验，FDR校正）。经FDR校正后，两项关联保持显著：PIV与WISC-R言语量表得分正相关（ρ=+0.24，p_FDR=0.019），TSH与TOLD-P:4口语表达复合得分负相关（ρ=?0.22，p_FDR=0.029）。其余关联均未达到显著水平（所有p_FDR>0.05）。

**3.3 回归分析：TOLD-P:4口语表达**
对TOLD-P:4口语表达复合得分进行两区块分层OLS回归（n=156）。模型1（年龄、性别、BMI）显著（R²=0.221，p<0.001），年龄为显著预测因子（β=0.31，p<0.001）。加入生物标志物后，模型2提供显著增量贡献（ΔR²=0.066，p=0.041），全模型R²=0.287。在未校正多重比较的探索性系数分析中，PIV（β=+0.17，p=0.033）和TSH（β=?0.17，p=0.031）达到名义显著性。

**3.4 回归分析：WISC-R全量表智商**
相同回归模型应用于WISC-R全量表智商（n=156），模型1显著（R²=0.092，p=0.002），年龄为显著预测因子（β=0.28，p=0.001）。生物标志物区块的增量贡献不显著（ΔR²=0.049，p=0.223）。

**3.5 探索性调节与敏感性分析**
添加年龄×PIV和年龄×TSH交互项后，模型拟合未显著改善。纳入SDSC总睡眠障碍得分作为中间区块后，生物标志物区块仍保持显著，表明睡眠相关变异性未主要解释生物标志物-语言关联模式。

**讨论与结论**
**讨论总结**：研究结果表明，生物标志物对结构化语言表现（口语）的贡献显著，但对全量表智商的贡献不显著，提示语言表现可能对青春期发育可塑性更敏感。PIV与言语认知的正相关与成人研究中炎症与认知衰退的负向关联方向相反，可能反映青春期神经免疫框架下的独特发育过程（如小胶质细胞介导的突触修剪和可塑性）。TSH与口语表达的负相关具有生物学合理性，因为甲状腺激素参与髓鞘形成、精神运动速度和皮层组织，尤其影响言语运动计划与协调。年龄是两项回归模型中最强的预测因子，强调发育成熟的主导作用。研究局限包括横断面设计、TOLD-P:4使用超出验证年龄范围、样本为临床回顾性来源、未纳入社会经济变量等。

**研究结论翻译**：在临床健康的青春期儿童中，外周炎症和激素指标与年龄适配的WISC-R言语表现呈适度、FDR显著的关联，研究人员将此视为本研究的主要稳健发现；与TOLD-P:4/TOD?L语言指标的关联仅作为探索性报告，因为该工具使用超出其验证年龄范围，且其得分在样本中的可比性无法验证，需通过年龄验证工具确认。鉴于探索性设计、较小的效应量和回顾性医院样本，这些发现应视为初步和假设生成性的。需要纵向、多模态和大样本研究来重复和扩展这些结果。