从并跑到领跑:构建神经发育障碍的生命早期环境风险识别与防控新范式 | 科技奖·一等奖
神经发育障碍涵盖智力及语言发育迟缓、多动症、孤独症等系列疾病,具有高发病率、高致残率、高疾病负担的特点,由于其早期诊断和干预困难,很多患儿终生残疾,是重大的公共卫生挑战。 神经发育障碍发病机制中,环境因素的归因风险占据主导地位。环境影响呈多维度,涵盖理化环境、生物环境及个人行为与经历等。相较于遗传因素,环境因素可干预性强,是全球公共卫生及精准医学干预的重要突破口。基于此,上海交通大学医学院附属新华医院李斐教授带领团队建立了“自然人群-高危人群-疾病人群”三大队列平台,并基于健康与疾病发育起源理论及神经可塑性关键期学说,聚焦生命早期环境暴露窗口,从人群中寻找儿童神经发育障碍线索,进而开展机制研究和转化。“神经发育障碍的生命早期环境风险因素识别和防控体系建立与推广”项目荣获2025年中华医学科技奖医学科学技术奖一等奖。
▋一、传统与新污染物致儿童语言智力损伤:剂量效应、标准修订与营养干预精准防控
儿童语言和智力障碍起病早,铅是影响智力的传统污染物。项目组进行多中心队列随访发现,即使儿童血铅水平处在“安全范围”(<100 μg/L),也会对其语言及智力发育造成显著不利影响。因此,项目组2020年受国家卫生健康委委托牵头修订了《儿童高铅血症和铅中毒预防指南》《儿童高铅血症和铅中毒分级和处理原则(试行)》;举办了国家级学习班,推动我国儿童铅中毒防治工作规范化开展;2021年受国家卫生健康委妇幼健康司委托参与制定了《0—6岁儿童血铅参考限值标准》征求意见稿,将参考限值由100 μg/L降低至50 μg/L,实现了研究成果向政策标准的“最后一公里”转化。
项目组从细胞膜水平、亚细胞器层面、信号转导层面系统揭示了铅神经毒性的多通路协同作用模式。项目组首次证实铅暴露可导致星形胶质细胞胆固醇代谢网络紊乱,进而影响神经元髓鞘形成和突触可塑性。项目组受Lancet环境健康专家委员会邀请参与综述撰写,相关研究发表于Lancet Planetary Health。
当环境暴露难以完全规避时,营养干预可使语言和智力发育滞后风险降低41%。当前,环境污染物谱系正发生结构性变迁,全氟化合物(PFAS)等新污染物呈现指数级增长态势,引发全球关注。项目组面向新污染物的广泛暴露谱,开展了儿童不良神经发育结局危险因素的暴露效应研究,建立了符合国际互认标准的7大类220种新污染物检测谱系,攻克了微量样本中痕量污染物同步检测技术瓶颈。此外,项目组还面向PFAS开展溯源研究,新污染物研究成果被美国环境保护署应用于健康风险评估。
在新污染物机制研究方面,团队发现PFAS类物质可通过干扰使促甲状腺素水平发生变化,从而影响儿童智力发育,相关研究发表在Lancet子刊,该研究成果被列为“PFAS饮食保护因素的五个重要证据之一”。团队成员参与国家膳食PFAS限定标准制定会议,为我国PFAS饮食标准政策制定提供了支撑。
▋二、婴幼儿过敏与学龄期多动症:基于病因的膳食营养社区干预及其对免疫和注意力的改善
儿童多动症在神经发育障碍中患病率最高,迄今病因不清,防控困难。患儿在婴儿期首次发病常表现为食物过敏。项目组发现免疫异常与多动症存在显著共病。项目组基于大样本磁共振研究证实,5-羟色胺递质系统尚能影响婴幼儿枕叶视皮层发育,是导致多动症发病的早期影像学标志物。
项目组受邀参与WHO国际母乳代用品销售管理守则全球大会及WHO执委会“规范母乳代用品的数字化营销”决议讨论,并建议国家卫生健康委在国内31个省区市69家妇幼保健机构建立母乳喂养咨询室;受邀执笔我国儿科多动症相关专家共识;受邀在2018年亚洲多动症大会上设立“多动症共享服务融合模式”分论坛。
▋三、生命早期不良经历与孤独症:风险因素、生物标志物及干预策略
孤独症起病早,是神经发育障碍中致残率最高的疾病。目前,普遍认为该病高危暴露因素主要集中在围产期。李斐教授带领项目组厘清了一些传统高危因素的错误认知,率先提出无痛分娩与孤独症发病无关。项目组重新评估了新生儿高危预测工具“5分钟Apgar评分”合理应用范围,相关研究成果显示“极低分段的5分钟Apgar得分在人群研究中与新生儿死亡率有关,但不能预测个体死亡和神经结局”。项目组发现妊娠剧吐可能成为子代孤独症的高危因素;其子代前额叶多脑区表面积和体积减少是其脑损伤的重要表现,可能成为暴露效应关系的早期预测和干预指标。
项目组针对目前孤独症行为康复师资缺乏、治疗成本高,患者等待时间长等突出问题,积极制定了系列居家干预策略和智能网络干预方案。针对孤独症高风险儿童缺乏早期监测和干预工具的问题,项目组率先引进并翻译国际儿童发育监测和干预指导工具包;对于已有社交沟通障碍的孤独症儿童,项目组引进了国际成熟的系列居家干预方案,并根据我国人群网络使用和家庭文化特征,构建了自主知识产权的儿童孤独症网络居家干预方案。
▋小结
项目组持续关注神经发育障碍,形成了在本领域中较强的国际影响力。项目组建立的“自然人群出生队列-高危人群队列-疾病队列”研究平台,形成3项国内专家共识、促进4项国家政策与标准制定、推动4项国际指南修订,这些突破性成果标志着我国在神经发育障碍防控领域实现了从并跑到领跑的历史性跨越。
值得关注的是,儿童神经发育障碍的生命早期环境风险暴露问题与经济文化水平密切相关,如何使欠发达国家儿童也能受益于中国科技成果,是值得进一步思考的问题。未来,项目组将牵头国际多边合作项目,推动在资源有限的地区进行规模化应用,依托“一带一路”等平台,输出中国技术范式,实现从“中国方案”到“全球公共产品”的跨越式发展。

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