《Communications Biology》：Early life stress impairs hippocampal subfield myelination
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【編輯推薦】為探究早期應激對海馬亞區發育的影響機制，研究人員以 preterm birth 為模型，分析 520 例新生兒數據，發現海馬亞區體積對早期應激具抗性，而髓鞘化（以 T1w/T2w 比值為指標）更敏感，CA1 和 CA2 受影響最大，為理解早期應激相關神經發育障礙提供新視角。
生命早期的環境壓力如何影響大腦發育，尤其是對記憶與情緒調控至關重要的海馬結構，一直是神經科學領域的未解之謎。海馬作為大腦中對經驗高度敏感的古皮層結構，其亞區（如 CA1-CA4、齒狀回 DG、下托等）在學習記憶中扮演關鍵角色，但其對早期應激的響應機制尚未明確。既往研究表明，早產等早期應激可能與注意缺陷多動障礙、自閉癥譜系障礙等神經發育疾病相關，但具體是海馬體積還是髓鞘化過程受影響，不同亞區是否存在差異，仍需深入探究。
為解答這些問題，加拿大韋仕敦大學（Western University）的研究團隊開展了一項針對新生兒海馬亞區發育的研究。研究以 “Early life stress impairs hippocampal subfield myelination” 為題發表于《Communications Biology》，通過分析 520 例胎齡 23-42 周新生兒的腦影像數據，對比早產與足月嬰兒的海馬亞區體積及髓鞘化水平，揭示了早期應激對海馬發育的特異性影響。
研究主要采用以下關鍵技術方法：
- 海馬亞區自動分割：基于 HippUnfold 工具，通過訓練 U-net 深度學習模型，對新生兒 MRI 數據進行海馬亞區（CA1、CA2、CA3、CA4/DG、下托）的自動化分割，實現亞區體積測量與髓鞘化評估（以 T1w/T2w 比值作為髓鞘含量 proxy）。
- 縱向與橫向數據分析：構建 “年齡模型”（僅考慮胎齡）與 “應激模型”（結合宮內與宮外時間），通過線性混合效應模型比較兩種模型對海馬體積及髓鞘化的預測效力，并在 25 例早產嬰兒的縱向樣本中驗證。
結果
1. 海馬亞區體積對早期應激具相對抗性
- 各亞區體積隨胎齡增長呈線性或二次曲線增加，CA1、CA3、CA4/DG 表現出二次擬合趨勢。
- “應激模型” 雖比 “年齡模型” 解釋更多方差（差異 0.1%-3%），但整體預測效力相近。在縱向驗證中，“年齡模型” 反而更優，提示體積變化主要由發育時間驅動，早期應激影響有限。
- 早產嬰兒體積顯著小于足月及矯正胎齡（term-equivalent）嬰兒，但矯正胎齡后與足月兒無差異，表明體積可隨發育部分代償。
2. 髓鞘化對早期應激更敏感且亞區特異性顯著
- 各亞區 T1w/T2w 比值隨年齡增長呈二次曲線變化，提示髓鞘化在足月時趨緩。
- “應激模型” 對髓鞘化的解釋力顯著高于 “年齡模型”（差異 3%-9%），尤其在 CA1 和 CA2 亞區，應激模型解釋方差達 25%，較年齡模型高 9%。
- 縱向驗證顯示，應激模型預測髓鞘化的效力優于年齡模型（解釋方差提升 10%-30%），且足月兒髓鞘化水平顯著高于早產兒（無論出生時或矯正胎齡），表明早期應激對髓鞘化的影響不可完全代償。
討論與意義
研究首次系統揭示了海馬亞區對早期應激的差異化響應：體積具有較強韌性，而髓鞘化更易受損，且 CA1/CA2 亞區尤為敏感。這一差異可能與亞區固有髓鞘含量相關 ——CA3 髓鞘含量較高，對應激耐受性更強，而 CA1 髓鞘少、易受干擾。CA1 作為情景記憶的核心區域，其髓鞘化異�？赡転樵绠a相關情緒障礙（如抑郁）提供神經生物學解釋，因情景記憶與情緒調節密切相關。
此外，研究發現發育背景（宮內 vs. 宮外時間）對髓鞘化影響顯著，提示宮外環境（如 NICU 應激）可能干擾第三 trimester 關鍵髓鞘化進程。這為理解 “早產兒神經發育風險更高” 提供了新機制，也為早期干預提供了潛在靶點 —— 通過促進海馬亞區髓鞘化，可能改善早產兒童長期認知與情緒預后。
該研究不僅深化了對海馬發育可塑性的認識，還為神經發育障礙的早期診斷與干預策略提供了重要方向。未來可進一步探索髓鞘化異常的細胞分子機制，以及環境干預對海馬亞區發育的調控潛力。
