《Children》:Serum TLR4, NF-κB, and NLRP3 Levels in Children with Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder: A Case–Control Study
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中文摘要翻译:
背景:越来越多的证据提示炎症过程可能参与注意缺陷/多动障碍(ADHD)的病理生理机制。然而,关于ADHD儿童TLR4、NF-κB和NLRP3的临床数据仍然有限。本研究旨在比较ADHD儿童与健康对照组儿童血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平
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背景:越来越多的证据提示炎症过程可能参与注意缺陷/多动障碍(ADHD)的病理生理机制。然而,关于ADHD儿童TLR4、NF-κB和NLRP3的临床数据仍然有限。本研究旨在比较ADHD儿童与健康对照组儿童血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平,并探讨这些炎症标志物与ADHD症状严重程度之间的关联。方法:研究共纳入42名ADHD儿童和40名年龄、性别匹配的健康对照儿童。采用Conners父母评定量表修订版简表(CPRS-RS)和Conners教师评定量表修订版简表(CTRS-RS)评估ADHD症状。使用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平。在调整年龄、性别和体质指数(BMI)后进行组间比较,并评估炎症标志物与症状严重程度之间的相关性。结果:ADHD儿童血清NF-κB和NLRP3水平显著高于健康对照组,而血清TLR4水平在两组间无显著差异。血清NF-κB水平与教师评定的多动得分呈中度正相关,而在ADHD组中未观察到TLR4或NLRP3水平与ADHD症状严重程度之间存在显著关联。结论:研究结果提供了ADHD儿童NF-κB和NLRP3水平改变的初步临床证据。尽管NF-κB和NLRP3水平升高,但血清TLR4水平无显著差异,提示这些炎症成分在ADHD中可能发生差异性改变。需要进一步的纵向和机制性研究来阐明这些炎症改变与ADHD病理生理学的相关性。
论文解读:
一、研究背景与目的
注意缺陷/多动障碍(attention-deficit/hyperactivity disorder, ADHD)是一种神经发育障碍,表现为与发育水平不相称的注意力不集中、多动和冲动行为,影响患者的学业、社交及日常功能。ADHD影响全球约5%的儿童,是儿童期最常见的神经发育障碍之一,且与学业和职业成就低下、精神共病、物质使用障碍、意外伤害及显著的社会经济负担密切相关。尽管ADHD的病因尚未完全阐明,越来越多的证据提示遗传、环境和免疫因素共同参与其病理生理过程。神经炎症被认为是连接上述因素与ADHD的关键潜在机制。流行病学研究显示ADHD患者中免疫相关疾病患病率增加,临床研究也观察到循环炎症生物标志物的改变,但结果并不一致。
TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路是神经炎症的重要分子机制之一。Toll样受体4(Toll-like receptor 4, TLR4)作为模式识别受体(pattern-recognition receptor, PRR),可识别病原体和组织损伤相关分子模式,激活下游NF-κB及其他炎症介质。核因子κB(nuclear factor kappa-B, NF-κB)是免疫和炎症信号的核心转录因子,调控多种炎症介质的转录。NOD样受体家族含pyrin结构域蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing 3, NLRP3)炎症小体主要定位于小胶质细胞,是中枢神经系统先天免疫的关键介质,其激活可导致caspase-1活化及IL-1β和IL-18等促炎细胞因子的释放。实验性ADHD动物模型已证实TLR4、NF-κB和NLRP3信号激活增强,伴随小胶质细胞活化、神经炎症和行为异常,药理学抑制该通路可减轻神经炎症反应和ADHD样行为。然而,目前尚无临床研究系统评估ADHD患儿循环TLR4、NF-κB和NLRP3水平。因此,本研究旨在比较ADHD儿童与健康对照儿童血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平,并探讨这些炎症标志物与ADHD症状严重程度之间的关联。
二、研究方法概述
本研究为单中心病例对照研究,在土耳其特拉布宗卡拉德尼兹技术大学医学院儿童青少年精神病学系开展,于2025年5月至10月期间纳入42名ADHD儿童和40名年龄、性别匹配的健康对照,年龄6–12岁。ADHD诊断依据《精神障碍诊断与统计手册》第五版(DSM-5)标准,采用土耳其版学龄儿童情感障碍和精神分裂症量表(K-SADS-PL-DSM-5-T)进行结构化精神评估。ADHD患儿要求总智商(FSIQ)≥80,排除共病精神障碍、重大躯体疾病、过敏性疾病、颅脑外伤史、近一月急性感染、近三月精神药物使用及近六月糖皮质激素或免疫调节剂治疗。症状严重程度采用Conners父母评定量表修订版简表(CPRS-RS)和Conners教师评定量表修订版简表(CTRS-RS)评估。血清TLR4、NF-κB p65和NLRP3浓度采用商品化酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测。统计分析采用多元协方差分析(MANCOVA)和单变量协方差分析(ANCOVA),调整年龄、性别和体质指数(BMI),并使用Benjamini–Hochberg错误发现率(FDR)校正进行多重比较控制。
三、研究结果
3.1 人口学和临床特征
ADHD组与对照组在年龄、性别分布和BMI百分位数方面无显著差异。尽管BMI百分位数组间无显著差异,ADHD组超重比例高于对照组(28.6% vs. 10.0%,p = 0.034)。ADHD组CPRS-RS所有分量表得分均显著高于对照组。
3.2 血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平
ADHD儿童血清NF-κB和NLRP3水平显著高于健康对照组(NF-κB: z = ?3.191, p = 0.001;NLRP3: z = ?4.843, p < 0.001),经FDR校正后差异仍显著。血清TLR4水平在两组间无显著差异(z = ?1.122, p = 0.262)。MANCOVA分析显示调整年龄、性别和BMI后存在显著的总体组间效应(Pillai’s Trace = 0.390, F(3,75) = 15.963, p < 0.001, ηp2 = 0.390)。随后的ANCOVA分析证实ADHD组ln-NF-κB(F(1,77) = 16.663, p < 0.001, ηp2 = 0.178)和ln-NLRP3(F(1,77) = 30.647, p < 0.001, ηp2 = 0.285)水平仍显著高于对照组,而ln-TLR4无组间差异(F(1,77) = 1.596, p = 0.210, ηp2 = 0.020)。排除极端观测值的敏感性分析结果与主分析一致。
3.3 血清炎症标志物与ADHD症状严重程度的相关性
相关性分析显示,血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平与父母评定的CPRS-RS各分量表得分均无显著相关。在教师评定的CTRS-RS中,NF-κB水平与多动分量表得分呈正相关(r = 0.430, p = 0.004),经FDR校正后仍显著(校正后p = 0.032)。未观察到TLR4或NLRP3水平与教师评定症状指标之间存在其他显著相关性。
四、讨论与结论
本研究是首个评估ADHD儿童血清TLR4、NF-κB和NLRP3水平的临床研究。主要发现为ADHD儿童血清NF-κB和NLRP3水平显著升高,而TLR4水平无组间差异。NF-κB水平与教师评定的多动症状呈正相关,但TLR4和NLRP3与症状严重程度无显著关联。这些结果提示ADHD患儿中这些炎症标志物可能发生差异性改变,而非TLR4/NF-κB/NLRP3通路的均一性激活。
关于TLR4无显著差异的发现,与ADHD动物模型中TLR4通路激活的结果不一致,但可能与TLR4信号的代偿性调节机制有关。NF-κB的激活受多条上游信号通路调控,并非仅依赖于TLR4,因此TLR4水平不变而NF-κB升高具有生物学合理性。NLRP3水平的升高与ASD和Schizophrenia研究中观察到的NLRP3炎症小体激活证据相呼应。研究者指出,超重比例在ADHD组中较高,尽管调整BMI后差异仍显著,但脂肪组织相关的慢性低度炎症、饮食、体力活动、睡眠和心理社会压力等因素可能构成残余混杂。NF-κB与多动症状的关联为孤立发现,应视为探索性结果。
研究结论:ADHD儿童血清NF-κB和NLRP3水平显著高于健康对照,而TLR4水平无显著差异。这些发现为ADHD患儿部分炎症标志物的改变提供了初步临床证据。NF-κB和NLRP3的同步升高伴随TLR4水平不变,提示这些标志物可能被差异性调节,而非反映TLR4/NF-κB/NLRP3通路的均一性激活。鉴于本研究的探索性性质,这些发现应视为产生假说的依据,需独立重复验证。未来需要整合外周生物标志物与功能和机制评估的多中心纵向研究,以阐明这些炎症改变与ADHD病理生理学的相关性。