孩子注意力缺陷多动障碍？孕期到儿童期的代谢变化可能是风险预警

神经发育障碍（NDD）是影响全球数百万儿童的重要健康问题。它们不仅在儿童早期就开始显现，还可能持续影响个体的生活质量，影响他们的认知、情感和社会互动能力。注意力缺陷多动障碍（ADHD）和自闭症谱系障碍（ASD）是最常见的两种类型，全球范围内，有15%至20%的儿童受到这些障碍的困扰。尽管这些障碍的症状在早期表现得非常明显，但我们对它们的成因、诊断以及如何在早期预防或干预，仍然知之甚少。

现有的研究表明，孕期环境对胎儿大脑发育具有深远的影响，而代谢组学作为连接基因组与表型的桥梁，已被证明与NDD的发生相关，但目前大多数研究集中于特定时点的横断面数据，缺乏纵向跟踪。

2025年1月8日，《Nature Communications》期刊上发表了一项“孕期至儿童期的纵向代谢组学分析与儿童神经发育障碍风险的关系”的研究，探讨了孕期和儿童期代谢变化如何影响神经发育障碍（NDD）风险。该研究通过对丹麦COPSAC2010队列中的母婴对进行代谢组学分析，发现孕期代谢状态，尤其是孕期24周的代谢组数据，与儿童期ADHD和其他神经发育障碍的风险密切相关。

代谢组学数据：本研究利用COPSAC2010队列中的581对母婴样本，收集了超过3,000个血浆代谢谱，涵盖683种代谢物，并在六个不同时间点（孕期24周、产后1周、6个月、18个月、6岁和10岁）进行采样。

主要发现：孕期24周的母亲代谢组数据对于预测NDD风险的效果最好，尤其是预测ADHD的风险。使用稀疏偏最小二乘（sPLS）模型的交叉验证显示，孕期的代谢谱对任何NDD的预测AUC值为0.60，明显高于儿童期其他时间点的数据（例如6岁时AUC为0.41）。 代谢物分析：三种代谢物——奎因酸（quinolinate）、4-硫酸阿魏酸（ferulic acid 4-sulfate）和8-美克氧基犬尿酸（8-methoxy kynurenate）在多个时间点（尤其是孕期和18个月时）与NDD风险相关联。特别是奎因酸在整个观察期内均表现出与NDD的正相关。

代谢路径分析：研究发现，与任何NDD风险相关的代谢通路包括长链饱和脂肪酸、维生素A代谢和氨基酸代谢等，提示这些通路可能在NDD的发生中起着重要作用。

图. 在不同时间点收集的代谢分析数据的概述。 a：本研究中所有时间点的所有代谢组数据的 PCA。 b：每个时间点的参与者数量和所研究的代谢物类别。 TCA：柠檬酸循环； PCM：部分表征的分子； OP：氧化磷酸化； PC：主成分； ADHD：注意力缺陷/多动症；任何 NDD：任何神经发育障碍。

这项研究揭示了孕期和儿童期的代谢变化与神经发育障碍（NDD）风险之间的密切联系，尤其是在孕期早期，母体的代谢状态对胎儿的大脑发育至关重要。通过对代谢组学的深入分析，科学家们首次从代谢物的角度揭示了神经发育障碍的潜在早期信号。这为我们提供了一个新的视角，认为代谢组学不仅能帮助我们更早地识别NDD风险，还可能为将来制定更有效的预防措施提供科学依据。虽然目前的研究结果未能完全通过统计检验，但代谢物的变化趋势以及与NDD风险的关联，仍然为科学界提供了重要的启示。尤其是一些特定代谢物，如奎因酸，已经在多个时间点表现出与NDD的正相关，未来可能成为早期识别和干预的潜在生物标志物。

随着技术的不断进步，未来的研究有望进一步拓展这一领域，结合遗传、环境等多维度数据，帮助我们更全面地理解神经发育障碍的成因，并为儿童的健康发育提供更加精准的预测和干预措施。这一研究不仅为神经发育障碍的早期诊断铺平了道路，也为改善孕期和儿童期的健康管理提供了新的科学依据。

参考文献：

[1] Wang, T., Jepsen,J.R., Vinding, R. et al. Longitudinal metabolome profiling from pregnancy through childhood and risk of neurodevelopmental disorders at age 10. Nat Commun (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-68115-3