早期不同时期缺铁对儿童大脑和行为的远期影响

Iron deficiency (ID) is the world's most common single nutrient deficiency. ID early in life results in neurobehavioral dysfunction and long-lasting neurobehavioral deficits via altering brain structure, neurotransmitter function, and neurometabolism, despite treatment and recovery from ID. The magnitude and reversibility of adverse effects of early ID on developing brain are as will be largely dictated by timing, severity, and duration. In the proposed project, the cohorts depending on timing and duration of ID from prenatal through infancy, which enrolled in the two previous NSFC(30671773) and NIH(P01HD39386) grants, will be followed at 5-yrs old. State-of-art neurophysiologic (such as Auditory Brainstem Responses, ABRs; Event-Related Potential, ERPs), neuroimaging (functional resonance imaging, fMRI) and behavioral measures (behavioral batteries, behavioral coding, Eye-tracking, etc) will be applied to test specific hypotheses regarding long-lasting effects of early ID on sensory, motor, cognitive, affective-social, and regulatory functions. The proposed 5-y follow-up will 1) comprehensively study the long-term effects of prenatal ID on human brain and behavioral function; 2) aim to compare neurobehavioral effects depending on the timing and duration of ID, predicting differential effects depending on what brain regions and process are rapidly maturing. The study will help to define the most important developmental windows for preventing long-term effects of early ID and identify persistent alterations that might benefit from targeted adjunct therapies that optimize function after it has resolved.

缺铁是世界上最常见的单一营养缺乏性疾病，动物研究发现早期铁缺乏会通过影响神经结构、递质和神经代谢等多种途径对发育期大脑多个系统和回路产生复杂的长期影响，这种影响又因依赖铁的脑发育区域和时间的不同而产生不同的结局。本项目拟采用复杂的神经生理/心理行为学和影像学技术（如脑干听觉诱发电位ABR, 高导事件相关诱发电位ERP，眼动仪Eye-tracking、脑磁共振MRI等），对NSFC 和NIH资助下建立的出生前后不同时期缺铁的婴幼儿认知/行为研究队列，进行5周岁时感觉运动、神经认知、社会情绪、生理调节等方面的研究；探索早期不同时期缺缺对人类不同大脑回路和系统的远期复杂影响及其相互的关系；确定这些影响在铁剂治疗后的可逆性、及其与铁缺乏发生时间和持续时程的相关性；阐明早期缺铁影响人类发育期脑功能和行为的神经机制，为妇幼卫生缺铁防控措施的制定提供依据。

缺铁是世界上最常见的单一营养缺乏性疾病，动物研究发现早期铁缺乏会通过影响神经结构、递质和神经代谢等多种途径对发育期大脑多个系统和回路产生复杂的长期影响，这种影响又因依赖铁的脑发育区域和时间的不同而产生不同的结局。.本研究采用复杂的神经生理/心理行为学和影像学技术（如脑干听觉诱发电位ABR, 高导事件相关诱发电位ERP，眼动仪Eye-tracking、脑磁共振MRI等），对NSFC 和NIH资助下建立的出生前后不同时期缺铁的婴幼儿认知/行为研究队列的422例儿童，在2、9、18月龄及5周岁（部分）进行感觉运动、神经认知、社会情绪、生理调节等方面的研究。探索早期不同时期缺缺对人类不同大脑回路和系统的远期复杂影响及其相互的关系；确定这些影响在铁剂治疗后的可逆性、及其与铁缺乏发生时间和持续时程的相关性；阐明早期缺铁影响人类发育期脑功能和行为的神经机制。.结果显示：收集的1196例母亲-婴儿队列，孕母缺铁（ID）发生率为76.8%，出生前缺铁婴儿3月龄时ABR V 波潜伏期延长，出生前合并出生后ID婴儿III-V 波间潜伏期延长；ERP表现为仅铁充足组婴儿能在前额中央区和枕颞区有明显识别自己母亲和其他妇女声音的LSW波幅，出生前ID与出生后ID对9月龄、18月龄婴儿的再认记忆均产生影响；出生前和出生后ID婴幼儿的运动学习、序列学习能力均明显低于从无ID的婴幼儿（p均<0.05）；出生前ID合并出生后ID的婴幼儿表现为大脑右前叶EEG的不对称性（-.184 ± .068SD)。提示早期不同时期ID/IDA均影响儿童大脑和认知发育，大部分是出生前ID/IDA导致。研究结果为今后公共卫生妇幼人群的铁营养早期干预策略或标准/指南的制定，及儿童神经认知功能的干预提供了重要的科学依据。