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为探究照护者 - 儿童互动与儿童早期发育（ECD）关联的生物学机制，华中科技大学研究人员开展了针对中国农村学龄前儿童的研究。通过评估相关指标及分析血液 DNA 甲基化，发现部分 CpG 位点或介导二者关联，为育儿干预提供了群体层面的表观遗传学证据。
在儿童早期发育的旅程中，就像一场奇妙的冒险，其涵盖了身体、认知、社交 - 情感、运动和语言技能等多个方面的发展，为个体一生的健康、幸福和成功奠定基石。在中低收入国家，约 43%（约 2.5 亿）的 5 岁以下儿童无法充分发挥其发育潜力，中国受影响儿童约 1743 万。早期发育不足会带来诸多严重后果，如慢性疾病、教育成就低、年收入减少甚至代际影响，这成为重大公共卫生问题。
发育延迟是由遗传易感性和环境影响等多种因素复杂相互作用导致的。其中，照护者 - 儿童互动起着关键作用。大量研究表明，良好的照护者 - 儿童互动能显著降低儿童发育延迟风险，如上海母婴队列研究发现持续的积极照护可降低疑似发育延迟风险；机构环境中互动质量的提升也与儿童多方面发展的显著进步相关。
然而，尽管照护者 - 儿童互动对 ECD 的影响已被广泛认知，但潜在生物学机制仍不明确。有研究表明环境暴露可能通过表观遗传机制发挥生物学效应，DNA 甲基化作为研究较多的表观遗传修饰，是环境暴露影响的重要介导机制。不过，以往研究存在诸多局限，如多聚焦于候选基因，对全基因组范围 DNA 甲基化模式探索较少；多分析口腔或唾液样本，对儿童外周血样本研究有限；且针对 DNA 甲基化在照护者 - 儿童互动与 ECD 关联中中介作用的研究较少，尤其在中国农村地区，由于东西方人群遗传和环境差异，国外研究结果难以直接应用于中国人群。
为填补这些研究空白，华中科技大学的研究人员开展了一项针对中国农村学龄前儿童的研究。该研究成果发表在《BMC Genomics》杂志上，具有重要意义。
研究人员运用了以下几种主要关键技术方法：采用中国版格塞尔发育诊断量表（Gesell Developmental Diagnostic Scale，GDDS）评估儿童 ECD，获取发育商（Developmental Quotient，DQ）即神经发育评分（Neurodevelopmental Score，NDS）；使用中国版布里甘斯亲子互动量表（Brigance Parent - Child Interactions Scale，BPCIS）评估照护者 - 儿童互动；采集儿童外周血样本，提取 DNA 并进行亚硫酸氢盐转化，利用 Illumina Infinium MethylationEPIC v1.0 BeadChip 芯片进行全基因组 DNA 甲基化分析；运用 R 软件中的 “CpGassoc” 包进行线性回归模型分析，以及采用因果推断检验（Causal inference test，CIT）探索 DNA 甲基化的潜在中介作用 。
研究结果
- 参与者特征：64 名参与者中，男孩占 56.2%，剖宫产出生的占 65.6%，12.5% 为早产儿，25.0% 是独生子女，50.0% 在出生后前 6 个月母乳喂养。父母大多接受过初高中教育，家庭月收入低于 4000 元。
- 全基因组 DNA 甲基化与 ECD：经错误发现率（False - Discovery - Rate，FDR）校正后，全基因组 DNA 甲基化分析确定了 844 个与儿童总体 NDS 相关的 CpG 位点。KEGG 通路分析发现涉及催产素信号通路、mTOR 信号通路和甲状腺激素信号通路等；基因本体论（Gene Ontology，GO）分析显示在细胞发育调节、细胞 - 细胞连接和 ATP 酶活性等功能上显著富集。
- 全基因组 DNA 甲基化与照护者 - 儿童互动：FDR 校正后未发现与照护者 - 儿童互动相关的 CpG 位点，但校正前观察到 33565 个相关位点。KEGG 分析确定了轴突导向、粘着斑和内吞作用等生物学显著通路；GO 富集分析表明这些甲基化基因在神经元投射发育调节、细胞 - 底物连接和肌动蛋白结合等方面显著富集。
- 全基因组 DNA 甲基化在照护者 - 儿童互动与 ECD 之间的潜在中介作用：CIT 分析确定了 395 个在照护者 - 儿童互动与儿童总体 NDS 关联中具有潜在中介作用的 CpG 位点。在相关基因中，约一半已被报道与神经发育及相关疾病有关，如 CFAP45、PCDH9 等基因。
研究结论表明，早期儿童时期的 DNA 甲基化变化可能在照护者 - 儿童互动与 ECD 的关联中起重要介导作用。这一发现强调了表观遗传机制作为早期育儿干预靶点的潜在意义，为促进弱势儿童尤其是照护者 - 儿童互动不良儿童的 ECD 提供了群体层面的表观遗传学证据。
在讨论部分，研究结果与以往研究既有一致之处，也存在差异。一方面，研究证实了 DNA 甲基化与 ECD 的显著关联，且涉及的一些基因如 CLN8、MCCC1 等已在神经心理发展和相关疾病研究中被提及，但本研究从表观遗传角度对一般人群的探索拓展了现有认知。另一方面，虽未发现校正后与照护者 - 儿童互动直接相关的 CpG 位点，但校正前大量相关位点的发现仍有意义，且部分相关基因与 ECD 有关。研究还存在一些局限性，如样本量较小可能影响结果准确性，病例对照研究设计无法确定因果关系，缺乏验证研究，CIT 推断的中介作用需谨慎解释，且无法关联甲基化与下游基因表达。不过，该研究聚焦中国农村低资源地区学龄前儿童，利用先进芯片研究外周血全基因组 DNA 甲基化变化，探索其在照护者 - 儿童互动与 ECD 关联中的作用，为早期干预提供了理论基础，未来需更大样本研究和更多方法进一步验证结果，深入理解 DNA 甲基化在其中的作用。
