青春发动提前儿童身心发育分离及其多模态MRI研究

Effect of early puberty and precocious puberty on physical and psychological development is one of the most promising branches of child & adolescent health. Studies in recent years show that sex hormones have important organizational/activational effects on brain development. Children with idiopathic central precocious puberty (ICPP) are given much attention because of obviously early puberty. Early and continually high concentration of sex hormones among ICPP children may cause structural and functional abnormalities of the brain when it is in the growth and development period. A critical hypothesis proposed by the current study is whether too early exposure to high level sex hormones impacts brain development or function, which results in physical and psychological development disparity among children. To verify this hypothesis, the study explores whether there indeed exists disparity between physical and psychological development and impaired brain structure and function among ICPP children by using case-control study combined with multi-mode Magnetic Resonance Imaging (MRI). And to further examine the hypothesis, the study clarifies whether sex hormone therapy intervention might ameliorate this disparity and reverse the possible impaired brain structure and function based on follow-up study. The implementation of the study could extend research perspectives of puberty and reveal possible effects of early exposure to high dose of sex hormones on the developing brain, which provides a perfect natural experiment for elucidating effects of sex hormone associated with early puberty on brain and cognitive function.

青春期发动提前及性早熟对身心健康影响是儿少卫生领域重要的研究方向之一。近年来研究显示性激素对大脑具有组构/激活效应（organizational/activational effects），而特发性中枢性性早熟（ICPP）儿童因青春发动明显提前而备受关注，其性激素水平过早且持续性的升高，可能引起处于生长发育阶段儿童大脑结构与功能的异常。本课题提出"儿童过早暴露于高水平性激素可影响大脑发育，致身心发育分离"的假说。为此，本课题基于病例对照研究结合脑结构与功能的多模态磁共振成像（MRI），探讨ICPP儿童是否存在身心发育分离及脑结构与功能受损现象；基于随访研究阐明降低性激素水平的治疗性干预能否改善ICPP儿童身心发育分离、逆转脑结构与功能受损。本研究的实施可拓展青春发动时相研究空间，揭示性激素提前升高对发育中大脑的影响，为阐明青春发动提前伴随性激素改变而影响脑及认知功能发育提供自然实验模型。

青春期发动提前及性早熟对身心健康影响是儿少卫生领域重要的研究方向之一。近年来研究显示性激素对大脑具有组构/激活效应，而特发性中枢性性早熟（ICPP）儿童因青春发动明显提前而备受关注，其性激素水平过早且持续性的升高，可能引起处于生长发育阶段儿童大脑结构与功能的异常。本研究通过对ICPP儿童生理发育和心理发育评价发现ICPP儿童存在生理发育提前（骨龄及性激素水平等）而心理发育落后（更多的身心问题、过度冲动和极度活跃，以及处理速度智商明显落后），即存在身心发育分离现象，脑磁共振波谱研究发现ICPP儿童脑发育不成熟，可能为导致身心发育分离的原因（相关分析显示身心问题和极度活跃与脑代谢物水平相关）；进一步的多模态磁共振研究有望阐明认知控制的行为学和脑功能的相关性研究：包括心理学发育水平及性激素水平与儿童脑容量、全脑及特定脑区白质和灰质密度及白质/灰质比例的关系、心理学发育水平及性激素水平与白质纤维各向异性特征的关系、心理学发育水平及性激素水平与特定脑区神经环路功能连接的关系；ICPP儿童治疗2年后随访，对生理发育、心理发育及脑功能的再评估，有望阐明降低性激素水平的治疗性干预能否改善ICPP儿童身心发育分离、逆转脑结构与功能受损；通过调查早青春女童中针对社会压力皮质醇独特的反应及其恢复以及与抑郁症状的相关性研究发现：早青春女童在社会应激实验反应中，有抑郁症状的女童HPA轴反应低于无抑郁症状者，在早青春女童中尤为明显，提示早青春对对HPA轴的干扰效果。本研究的实施拓展了ICPP 儿童心理社会适应障碍、心理健康教育的研究领域以及青春发动时相研究空间，揭示性激素提前升高对发育中大脑的影响，为阐明青春发动提前伴随性激素改变而影响脑及认知功能发育提供自然实验模型。