儿童肥胖常被视为习惯问题，包括孩子吃什么、活动量多少以及成长环境。但田纳西大学健康科学中心的研究人员提出了一个不同的问题：如果肥胖的部分风险早在孩子迈出第一步，甚至第一次呼吸之前就已启动，会怎样？
这个问题最终将两位科学家、一项罕见的长期研究以及一个隐藏在大多数人很少想到的器官（胎盘）中的意外生物学线索联系在一起。
当Hyo Young Choi博士于2021年加入田纳西大学健康科学中心预防医学系时，她通过该系主任Qi Zhao博士了解到了“影响幼儿神经认知发育与学习的条件”（CANDLE）研究。Zhao博士是田纳西大学健康科学中心的资深研究员和流行病学教授，多年来一直领导CANDLE研究，负责跟踪母亲及其子女从怀孕到幼儿期的过程，同时收集详细的生物学、环境与健康数据，是同类研究中最全面的项目之一。
“这些数据非常丰富，尤其适合研究早期发育，”Choi博士说。“当Zhao博士告诉我CANDLE时，我知道这是一个难得的机会。我问能否再谈一谈，那次对话就是这个项目的起点。”
更仔细地观察胎盘
Choi博士和Zhao博士共同将注意力转向了胎盘——研究人员称这个器官常被忽视。
“胎盘不仅仅是营养输送管道，”Choi博士说。“它非常活跃，控制着哪些基因被开启或关闭，帮助引导婴儿在出生前的生长和发育。”
研究团队利用CANDLE研究参与者在分娩时收集的胎盘组织，检测了基因活动，随后跟踪了儿童从出生到大约四岁期间的生长情况，包括身高、体重和身体质量指数（BMI）。
研究人员没有依赖单一测量值，而是观察了生长轨迹——即随时间变化的生长模式。Zhao博士解释说，这些模式比某一时间点的快照更具揭示性。“在这项研究中，我们关注的是幼儿期，从出生到大约四岁，”Zhao博士说。“这是生长发育的关键窗口期。”
一个令人惊讶的生物学信号
随着研究人员分析数据，一个显著的规律浮现出来。
“某些胎盘基因在成长较快或早期肥胖风险较高的儿童中更为活跃，”Choi博士说。“其中许多基因与免疫系统有关。”
这一发现挑战了一些长期以来的假设。
“传统上，人们认为肥胖会影响免疫系统，”Zhao博士解释道。“例如，成人肥胖会削弱免疫功能。但我们在研究中看到的是不同的情况：免疫系统可能实际上促进了肥胖的发展，而且从生命早期就开始了。”
换句话说，肥胖的生物学基础可能在孩子出生前就已奠定，胎盘中的免疫相关基因会影响脂肪组织后来的发育。
“这项研究凸显了我们对儿童肥胖思考方式的重要转变——它不仅仅是出生后由日常习惯塑造的疾病，而是受孕期生物学影响的结果，”田纳西大学健康科学中心研究副校长Jessica Snowden医学博士说。“通过利用长期队列数据和现代基因组学方法，Zhao博士和Choi博士正在帮助我们了解早期生命生物学如何为疾病发生前的预防策略提供信息。”
为什么这对未来很重要
对Zhao博士来说，这项研究打开了两个重要的大门。第一个是理解机制，即生物学上的“如何”。
“我们识别出了可能影响脂肪组织发育的基因，”她说。“这些是未来实验室研究的潜在靶点。其他科学家可以跟进这些基因，了解它们的具体功能。”
第二个大门通向预防。“胎盘基因表达反映了怀孕期间的情况，”Zhao博士说。“这包括母体的新陈代谢、饮食、妊娠期糖尿病等健康状况，甚至环境污染或有毒化学物质等环境暴露。”
“这类研究推动我们走向预防，让家庭从一开始就有更好的机会获得更健康的结果。”
——医学院执行院长Michael B. Hocker医学博士
由于CANDLE研究收集了母亲在怀孕期间的广泛信息，研究团队现在可以开始将这些产前因素与胎盘基因活动的变化，以及最终与儿童肥胖风险联系起来。
“我们已经在进行后续工作，”Zhao博士说。“我们分析了母亲怀孕期间的代谢组学数据，并识别出影响本研究中所发现基因的特定代谢物。这是这些发现的直接延伸。”
“这项工作反映了学术医学的使命，”医学院执行院长Michael B. Hocker医学博士说。“通过及早提出重要问题并深思熟虑地使用长期数据，Choi博士和Zhao博士正在帮助我们更好地理解健康和疾病如何在症状出现前很久就形成。这类研究推动我们走向预防，让家庭从一开始就有更好的机会获得更健康的结果，这正是我们‘健康田纳西人、繁荣社区’愿景的核心。”
更早开始以产生改变
两位研究人员都强调，儿童肥胖仍然是一个紧迫的公共卫生挑战，等到问题出现时可能为时已晚。“我们的贡献在于识别非常早期的风险因素，”Zhao博士说。“如果我们能更早地预测风险并了解其影响因素，就可能预防肥胖的发展。”
对于已经在田纳西大学健康科学中心工作了近五年的Choi博士来说，这个项目反映了合作和长期数据的力量。“没有CANDLE这样的研究，这类研究就不可能实现，”她说。“它让我们看到怀孕、生物学和幼儿期是如何联系在一起的。”
而对家庭来说，信息是充满希望的。
“如果我们了解这些早期通路，”Zhao博士补充道，“也许有一天我们可以识别出怀孕期间的变化，从而从一开始就支持儿童更健康的成长。”
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