《Nature Human Behaviour》:Effects of a randomized controlled trial of unconditional cash transfers on epigenetic measures of ageing and cognition in children and mothers
编辑推荐:
此处研究人员报告一项随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)的表观遗传发现:向美国低收入母亲在其子女生命前4年内每月提供333美元(儿童 n=313;母亲 n=329)或20美元(儿童 n=423;母亲 n=448)的无条
此处研究人员报告一项随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)的表观遗传发现:向美国低收入母亲在其子女生命前4年内每月提供333美元(儿童 n=313;母亲 n=329)或20美元(儿童 n=423;母亲 n=448)的无条件现金礼物。唾液 DunedinPACE(pace of aging,衰老速度指标,一种 DNA 甲基化(DNA methylation,DNAm)预测健康寿命的指标)与 Epigenetic-g(一种认知的 DNAm 生物标志物)被预注册为次要结局(临床试验注册号 NCT03593356)。如假设所述,高现金组相比低现金组导致儿童 DunedinPACE 出现 ?0.17 s.d.(95% 置信区间(confidence interval,CI)?0.32 至 ?0.01,P=0.037)差异。研究人员未发现支持“较高现金礼物提高儿童 Epigenetic-g”这一假设的证据,尽管其与儿童脑活动相关。无证据显示现金礼物对母亲这些表观遗传指标产生影响。这些发现表明,早期儿童期获得的每月无条件现金对低收入家庭4岁儿童表观遗传衰老指标具有可检测影响。该表观遗传效应是否持续、及其与行为和健康结局的关系仍未知。
研究背景方面,贫困与更早发病、慢性病、肥胖、较差认知与心理健康、较短寿命相关。生命前5年是被认为特别敏感的时期,但收入对健康因果效应难以识别,因为家庭收入与众多因素相关,且现金转移研究设计复杂耗时。Baby’s First Years(BFY)随机对照试验旨在识别收入增加对美国和低收入家庭母婴健康、认知、行为与脑发育的因果影响。先前 BFY 研究发现高现金礼物选择性促进早期儿童投资与部分婴儿脑活动改变,但多数健康与行为假设未观察到效应。研究人员提出:早期经济环境可能通过表观基因组(epigenome)这一生物通路在可观察行为差异出现前影响后期健康与认知,因此利用 BFY 数据检验无条件现金是否改变唾液 DNA 甲基化算法所测指标。
该研究发表于《Nature Human Behaviour》。研究人员开展 BFY 子研究:在儿童4岁时采集母婴唾液进行 DNA 甲基化测序,将 DunedinPACE 与 Epigenetic-g 预注册为次要结局,并以 PhenoAge Acceleration、GrimAge Acceleration 为补充结局,采用意向治疗(intent-to-treat,ITT)模型估计高现金(333美元/月)与低现金(20美元/月)组差异。
主要关键技术方法如下:样本来自美国四地(新奥尔良、奥马哈、双城、纽约市)出生医院招募的 BFY 队列,母亲为低收入、新生儿为单胎且入普通新生儿病房;儿童4岁唾液 n=735,母亲 n=777。DNAm 数据经细胞组成校正;DunedinPACE 为基于纵向器官系统完整性下降训练的衰老速度算法,Epigenetic-g 为基于苏格兰成人多认知测试训练的 DNAm 认知相关算法;分析前公开预注册分析计划(OSF),采用 ITT 模型并纳入母系、家庭、出生与儿童性别等基线协变量,并进行非响应权重与协变量不平衡敏感性检验。
研究结果部分保留小标题说明。The impact of the high-cash gift on children’s epigenetic indices:研究人员通过 ITT 模型发现,高现金组儿童 DunedinPACE 低 0.17 s.d.(95% CI ?0.32 至 ?0.01,P=0.037),对细胞组成已校正;GrimAge Acceleration 与 PhenoAge Acceleration 无组间差异。Epigenetic-g 因归一化方式分 separate 与 across 两种:separate 规格估计为 ?0.15 s.d.(P=0.077),across 规格为 ?0.19 s.d.(P=0.016)但敏感性检验显著性不稳;总体不支持“高现金提高儿童 Epigenetic-g”的方向性假设。
Associations among children’s epigenetic indices and children’s brain activity, cognition and health:合并两组后,DunedinPACE 与 Epigenetic-g 负相关;DunedinPACE 与四个 EEG 频段相对功率、执行功能、接受性词汇、BMI、母亲报告健康均无显著相关。较低 Epigenetic-g 与较高 beta 和 gamma 频带相对 EEG 功率显著相关,但与注意、执行功能、词汇无显著相关。治疗组未改变上述相关结构;GrimAge Acceleration 与总体健康存在治疗组交互。
The impact of the high-cash gift on mothers’ epigenetic indices:母亲高现金组与低现金组在 DunedinPACE、Epigenetic-g、PhenoAge Acceleration、GrimAge Acceleration 上均无差异(效应量 d 均<0.10),非响应权重下结论稳健。
Associations among mothers’ epigenetic indices and mothers’ BMI and cognition:母亲中较快 DunedinPACE 关联较高 BMI(std. β=0.26,P<0.001)与较低执行功能(std. β=?0.08,P=0.040);Epigenetic-g 与 BMI 或执行功能无显著关联。
讨论部分总结:研究人员指出,经济干预可在早期童年减缓唾液 DunedinPACE,支持早期社会环境可修饰表观遗传衰老进程;但儿童期 Epigenetic-g 方向不明且显著性不稳定,不能作强结论。母亲无表观遗传效应,与 BFY 先前发现现金未改善住房、邻里、经济困难或食品安全一致。局限包括:队列仍年轻、缺4岁前表观遗传基线、成人算法用于儿童存解释争议、唾液替代血液有跨组织信号损失、时钟多在白人欧洲裔开发需更具包容性校准。结论上,生命前4年每月333美元无条件现金未影响母亲表观遗传指标,但减缓儿童表观遗传衰老速度;Epigenetic-g 效应不确定。因成人较慢表观遗传衰老常预示更长更健康寿命,减少早期贫困的直接现金转移可能带来有利健康影响,但是否持久并转化为后期发展与健康结局需后续追踪。
研究结论部分原文翻译:在一项随机对照试验中,美国低收入母亲被随机给予自其子女出生起每月333美元或20美元无条件现金礼物,研究人员发现接受高现金家庭4岁儿童唾液 DunedinPACE 衰老速度更慢。无证据显示儿童 DunedinPACE 与同期脑活动、执行功能、接受性词汇、BMI 或母亲报告总体健康相关;也无证据支持高现金提高儿童 Epigenetic-g(认知功能的 DNAm 生物标志物),高现金关联较低 Epigenetic-g 的证据不一致。母亲表观遗传衰老速度与 Epigenetic-g 无影响;母亲中较快衰老速度而非 Epigenetic-g 与较高 BMI 和较低执行功能显著相关。该研究表明,抗贫困干预可在早期童年减速表观遗传衰老;因较慢表观遗传衰老成人往往更长寿健康,通过直接现金转移减少早期童年贫困可能对接受者健康产生有利影响。未来需明确这些表观基因组效应是否持续并转化为有利发展与健康结局。