我院蔡婧、阚海东团队联合研究发现生命早期热暴露增加学龄前儿童神经发育迟缓风险

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(供稿:戎梦寻)

近日,复旦大学公共卫生学院蔡婧、阚海东团队联合同济大学附属第一妇婴保健院花静教授团队,基于我国551城市大型学龄前儿童队列,评估了生命早期环境温度暴露对儿童神经发育的影响。该研究成果以“Early-life heat exposure increases risk of neurodevelopmental delay in preschool children”为题发表在国际权威期刊《自然-气候变化》(Nature Climate Change)。

气候变化是21世纪人类社会面临的最大公共卫生挑战,具体表现为全球平均气温的持续升高以及极端天气(尤其是高温事件)的频率和强度持续增加。全球疾病负担研究显示,2021年全球约45万人死亡归因于环境高温,其中约有5.7万例5岁以下儿童死亡归因于早期暴露于非适宜温度。

生命早期是大脑发育最迅速、对环境因素高度敏感的关键阶段。既往流行病学研究报道了孕期高温暴露与胎儿生长受限、早产及低出生体重等不良出生结局显著相关。但相较于出生结局,生命早期环境温度对神经发育影响的研究仍十分有限。少数研究发现环境温度及极端温度事件可能影响儿童的认知功能、行为表现和学业成就,但这些研究多集中于学龄儿童或青少年,对发育更迅速、干预潜力更大的学龄前儿童关注不足。此外,现有研究主要聚焦于儿童期的温度暴露,缺乏对生命早期(尤其是孕期)的系统评估。同时,既往研究样本量相对较小,区域多局限于单一城市,限制了研究结果的代表性和外推性。因此,亟需覆盖全国的大样本研究来系统评估生命早期温度暴露对学龄前儿童神经发育的影响,进而为制定地区特异性的公共卫生干预策略提供更加坚实的科学依据。

研究基于中国儿童运动发育队列(Chinese National Cohort of Motor Development,CNCMD),评估了生命早期环境平均温度以及热浪暴露对学龄前儿童神经发育迟缓(suspected developmental delay,SDD)的影响。本研究共纳入2018年4月至2019年12月期间招募的来自全国551城市、2403所幼儿园的101,228名3-5.5岁的儿童,分别采用广义加性混合效应模型和广义线性混合模型定量分析平均温度暴露以及经历热浪天数与SDD风险间的关联。其中,通过年龄与发育进程问卷(Ages and Stages Questionnaires,Third Edition)评估学龄前儿童神经发育,基于国家气象信息中心(http://data.cma.cn/)699个气象站数据计算孕期及出生后0-3岁平均日均温、平均日最低温度以及热浪暴露天数。

结果显示,生命早期环境温度与学龄前儿童总体SDD风险暴露-反应关系曲线整体呈“J”形(图1)。与低温暴露相比,高温暴露与儿童SDD风险关联更显著。相较于最低风险温度,产前和0-3岁中等高温(第85百分位数温度)和极端高温(第95百分位数温度)与总体SDD风险增加均显著相关,其中产后暴露比孕期暴露风险更大,极端高温比中等高温暴露风险更大(表1)。

图1、生命早期孕期(a)以及出生后0-3岁(b)平均气温暴露与学龄前儿童总体SDD风险间暴露-反应曲线

表1、生命早期孕期以及出生后0-3岁环境冷和热暴露与学龄前儿童总体及各维度SDD风险间关联

本研究还发现环境平均温度与SDD风险的暴露-反应关系模式存在南北差异(图2):在我国南方,学龄前儿童SDD风险随生命早期温度升高而单调升高;在北方地区,冷和热均与SDD风险升高显著相关。这一结果可能一定程度反映了南、北方在气候特征与人群适应行为(如集中供暖、空调使用)等的差异。

图2、南北地区分层的生命早期孕期(A:南方;B:北方)以及出生后0-3岁(C:南方;D:北方)平均气温暴露与学龄前儿童总体SDD风险间暴露-反应曲线

本研究进一步评估了早期热浪暴露天数与总体SDD风险之间的关联(图3)。相较于孕期,出生后0-3岁热浪暴露与SDD风险增加更加稳健,12种不同定义的热浪暴露均与SDD风险增加显著相关。孕期热浪暴露仅在HW-P95-d2和HW-P97.5-d2两种定义下表现出与SDD风险升高显著关联。产前与产后暴露的差异可能与产后幼儿缺乏母体稳定的宫内环境缓冲而直接暴露于热浪有关。

图3、生命早期孕期(a)以及出生后0-3岁(b)经历热浪天数与学龄前儿童总体SDD风险间关联

本研究基于全国学龄前儿童队列开展,研究区域涵盖了较为广泛的地理和气候类型,揭示了从胎儿期到幼儿期的高温及热浪暴露对学龄前儿童神经发育的影响。我们的研究提示生命早期热暴露不仅可能影响认知功能发育,还可能影响语言、运动和社会交往等多个维度的发育。这些发现强调了发育中的大脑对环境热暴露的敏感性,也提示在全球气候持续变暖的背景下,亟需将保障儿童健康纳入气候适应性规划中,通过建立高温预警机制、优化幼儿生活学习环境的控温措施等手段,最大限度地减少生命早期高温暴露对儿童生长发育的危害。

 

该论文第一作者为复旦大学公共卫生学院蔡婧教授与戎梦寻博士研究生,通讯作者为复旦大学公共卫生学院蔡婧教授、阚海东教授及同济大学附属第一妇婴保健院花静教授。该研究得到国家自然科学基金(82430105,82473590和82473638)、国家重点研发计划(2022YFC3703002)、上海市卫生健康委员会(GWVI-11.2-XD17和2024ZZ1016)以及上海市科学技术委员会(21DZ2202000)的资助。

 

文章链接https://www.nature.com/articles/s41558-026-02560-w

原文引用:Cai J, Rong M, Peng H, Ji JS, Kan H, Hua J. Early-life heat exposure increases risk of neurodevelopmental delay in preschool children. Nature Climate Change. 2026/02/11 2026; doi:10.1038/s41558-026-02560-w