早期生长逆境对成年健康的量化影响:基于基因型预测身高的生命历程研究

《Communications Medicine》:Quantifying the impact of early life growth adversity on later life health

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Communications Medicine 6.3

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  本研究针对早期生长逆境在成年期难以精准评估的挑战,创新性地提出"身高-GaP"(实测身高与基因型预测身高之差)作为量化指标。通过对ALSPAC、UKBiobank等四大队列的分析,证实该指标与孕期吸烟、社会经济剥夺等早期逆境因素显著相关,且能预测全因死亡和心血管疾病死亡率。这一发现为生命历程流行病学研究提供了可成年期部署的精准工具,对揭示健康发育起源具有重要意义。

  
从生命伊始到青春期末的生长发育期,被认为是影响终身健康的关键窗口期。越来越多的证据表明,这一时期的暴露因素和经历会深刻影响成年后的健康轨迹。然而,将这一认知转化为切实降低疾病负担和健康不平等的行动却面临重重挑战——其中最大的障碍在于,我们缺乏在成年期简单有效量化早期生长逆境的方法。传统的回顾性调查存在记忆偏差,而漫长的潜伏期使得追踪研究困难重重。
人类身高作为生长发育的直观指标,同时受到遗传和早期环境因素的双重影响。近年来,大规模全基因组关联研究(GWAS)已能解释身高变异的大部分遗传力。这启发研究人员思考:能否利用"基因型预测身高"与"实测身高"之间的差异,来反映非遗传的早期生长逆境?这就是本研究提出的创新性指标——"身高-GaP"(Height Genetic-and-Predicted gap)。
为了验证这一设想,由Raphael Goldman-Pham领衔的国际研究团队在《Communications Medicine》上发表了他们的最新研究成果。研究团队巧妙地利用四个大型人群队列——ALSPAC(英国亲子纵向研究)、UKBiobank(英国生物银行)、DMHDS(但尼丁多学科健康与发展研究)和MESA(多种族动脉粥样硬化研究),分别从早期生长因素关联和后期健康结局预测两个维度,系统评估了身高-GaP指标的有效性。
关键技术方法
研究采用多族群多基因身高评分计算基因型预测身高,通过队列、性别和种族特异性线性回归模型进行校准。早期生长逆境因素通过标准化问卷和医疗记录前瞻性收集,死亡率数据通过国家死亡登记系统追踪。统计模型包括调整年龄、性别、基因型预测身高和遗传主成分的回归分析,并进行了多重敏感性分析验证结果稳健性。
早期生长条件与成年身高-GaP的关联
在ALSPAC队列的4582名参与者中,研究人员发现了一系列早期生长逆境因素与较大的身高-GaP缺陷显著相关。具体而言,妊娠期较高的多重剥夺指数(每五分位差身高-GaP降低0.16厘米)、母亲孕期吸烟(每天20支以上香烟相比不吸烟者身高-GaP降低1.51厘米)、较低的出生体重(每千克缺陷对应身高-GaP降低2.22厘米)以及较短的母乳喂养时间(6个月以上相比不喂养者身高-GaP增加1.03厘米)等都显示出明显的剂量反应关系。这些关联在DMHDS队列中得到成功复制,证实了身高-GaP作为早期逆境指标的有效性。
成年身高-GaP与后期死亡率的关系
更令人印象深刻的是,在UKBiobank的483,385名参与者中,经过中位12.4年的随访,身高-GaP缺陷与全因死亡率呈显著正相关。调整潜在混杂因素后,每标准差(5.2厘米)的身高-GaP缺陷对应全因死亡风险增加11%(风险比1.11)。特别值得注意的是,身高-GaP缺陷与动脉粥样硬化性心血管疾病死亡(风险比1.15)和冠心病死亡(风险比1.25)的关联更为强烈。这些发现在MESA队列的不同种族群体中得到一致验证,凸显了该指标的普遍适用性。
敏感性分析验证稳健性
研究人员进行了严谨的敏感性分析,排除了成年期身高自然缩减的潜在混淆影响。即使采用"最坏情况"假设(即假设身高-GaP缺陷最大者经历最严重的年龄相关性身高损失),死亡率关联的统计学显著性仍未改变。此外,调整成年期行为因素(如吸烟、体力活动等)仅轻微减弱效应估计值,说明身高-GaP与死亡率的关联主要反映了早期发育的影响而非成年期行为的中介作用。
研究结论与意义
本研究首次系统验证了身高-GaP作为早期生长逆境量化指标的双重价值:既与前瞻性评估的早期逆境因素密切相关,又能有效预测后期死亡风险。这一发现具有重要的理论意义和实践价值。
在理论层面,身高-GaP为发育起源假说提供了新的量化证据。早期生长逆境通过影响发育"编程",可能对免疫、代谢等稳态系统产生持久影响,从而增加终身疾病易感性。身高-GaP作为这种编程效应的综合指标,为揭示早期环境与终身健康的内在联系提供了新的研究视角。
在实践层面,身高-GaP的简便性使其具有广泛的应用前景。该指标仅需一次成年身高测量和基因分型即可获得,避免了回顾性调查的偏差和长期随访的困难,特别适合在大型人群研究和临床实践中部署。它既可用于识别发育敏感期和新兴健康威胁,也可作为早期干预试验的替代终点,还可用于成年期疾病风险分层和内表型分析。
值得注意的是,本研究也存在一些局限性。多基因评分主要基于欧洲血统人群开发,在其他人群中的适用性需要进一步验证。此外,虽然研究人员通过多种统计方法控制了潜在混淆,但观察性研究的本质决定了不能完全排除残留混淆的可能性。
总之,这项研究开创性地提出了一个可在成年期部署的早期生长逆境精准量化指标,为生命历程健康研究提供了新的工具。通过将基因信息与环境暴露有机结合,身高-GaP有望推动我们对健康发育起源的理解,并为促进全生命周期健康公平提供科学依据。随着更多不同人群数据的积累和遗传工具的完善,这一指标有望在精准公共卫生实践中发挥重要作用。
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