城市長大的女孩更容易早熟，發(fā)育“搶跑”或致大腦結(jié)構(gòu)改變

·在感知到環(huán)境的不確定性或競爭壓力時，生物體會權(quán)衡利弊，將能量優(yōu)先用于生殖系統(tǒng)的成熟（如提前初潮），從而導(dǎo)致用于神經(jīng)行為發(fā)育的資源減少。

城市化進程帶來了更好的教育和醫(yī)療資源，但也伴隨著過度擁擠、污染和激烈的社會競爭。長期以來，流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)城市生活與精神分裂癥等精神疾病的高風(fēng)險相關(guān)，但其背后的神經(jīng)生物學(xué)機制一直未被完全解開。近日一項研究指出，童年時期的城市生活強度與女性青春期提前密切相關(guān)，而這種發(fā)育“搶跑”可能是導(dǎo)致成年后大腦結(jié)構(gòu)改變和特定性格特征的關(guān)鍵因素。

該研究日前在線發(fā)表在《自然-城市》（Nature Cities）雜志上，作者是來自天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院等機構(gòu)的一支研究團隊。通過對2950名年輕女性的基因、腦影像及環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，初潮年齡（AAM）在早期城市生活環(huán)境與成年大腦及性格特征之間起到了關(guān)鍵的中介作用。

“雖然城市化可能有利于獲得教育和醫(yī)療保健，但它也帶來了環(huán)境和心理社會的挑戰(zhàn)。”論文作者在研究中寫道，“我們試圖驗證生命史理論（Life History Theory），即在充滿壓力或競爭的城市環(huán)境中，個體會采取加速生殖成熟的策略，但這可能以犧牲大腦發(fā)育和軀體生長為代價。”

這項研究采用了高精度的客觀測量方法——利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)（建筑密度和夜間燈光）來評估參與者從出生到青春期的“城市化暴露”程度，并結(jié)合3.0T磁共振腦成像數(shù)據(jù)和基因多基因風(fēng)險評分（PGS），以排除單純遺傳因素的干擾。研究團隊對來自中國影像遺傳學(xué)（CHIMGEN）隊列的2950名健康年輕漢族女性進行了深入分析。

研究發(fā)現(xiàn)，早年生活環(huán)境的城市化程度越高，女性的初潮年齡越早。這種生理上的早熟與成年后內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPFC）的灰質(zhì)體積減少顯著相關(guān)，而該區(qū)域是處理情緒、決策和社會認(rèn)知的關(guān)鍵腦區(qū)。

在統(tǒng)計學(xué)模型中，初潮年齡顯著介導(dǎo)了城市化環(huán)境對大腦結(jié)構(gòu)的影響。具體而言，城市環(huán)境中的高壓力（如家庭社會經(jīng)濟地位壓力、空氣污染等）促使機體調(diào)整資源分配，加速性成熟，而過早暴露于性激素可能導(dǎo)致前額葉皮層的突觸修剪過度或發(fā)育改變。

除了大腦結(jié)構(gòu)，研究還發(fā)現(xiàn)性格特征也受此路徑影響。早年城市化暴露越高、初潮越早的女性，在成年后的“宜人性”（Agreeableness）和“獎賞依賴”（Reward Dependence）這兩個性格維度上的得分越低。這意味著她們可能表現(xiàn)出較低的親和力與社會依戀感，這種性格特征通常被認(rèn)為是心理健康的風(fēng)險因素。

為了驗證這些改變的臨床意義，研究團隊將研究結(jié)果與精神分裂癥（SCZ）和重度抑郁癥（MDD）患者的腦影像及性格數(shù)據(jù)進行了元分析對比。

結(jié)果表明，那些受城市化和早熟影響最顯著的大腦區(qū)域（如內(nèi)側(cè)前額葉皮層）和性格特征（低宜人性、低獎賞依賴），與精神分裂癥和抑郁癥患者表現(xiàn)出的損傷模式高度重疊。

這意味著，在城市環(huán)境中長大的女孩，由于環(huán)境壓力導(dǎo)致的青春期提前，可能使她們的大腦和心理特征向易感精神疾病的方向偏移。例如，內(nèi)側(cè)前額葉皮層的體積減少在精神分裂癥患者中尤為典型。

該研究詳細推測了這種機制的生物學(xué)基礎(chǔ)。根據(jù)生命史理論，在感知到環(huán)境的不確定性或競爭壓力時，生物體會權(quán)衡利弊，將能量優(yōu)先用于生殖系統(tǒng)的成熟（如提前初潮），從而導(dǎo)致用于神經(jīng)行為發(fā)育的資源減少。此外，城市環(huán)境中的高熱量飲食、光污染以及內(nèi)分泌干擾物也可能通過激活下丘腦-垂體-性腺軸（HPG軸）加速這一過程。

“我們的研究表明，生命史理論可以作為一個機制框架，解釋早年城市生活如何影響女性的成年大腦和與精神障礙相關(guān)的性格特征。”作者們表示，“這一發(fā)現(xiàn)提示我們，初潮年齡可能作為一個發(fā)育脆弱性的生物標(biāo)志物，用于識別高風(fēng)險兒童并進行早期干預(yù)。”

這項研究不僅深化了我們對“環(huán)境-大腦-心理”復(fù)雜相互作用的理解，也為城市規(guī)劃和公共衛(wèi)生政策提供了科學(xué)依據(jù)——通過改善城市環(huán)境（如增加綠地、控制污染、減輕社會心理壓力），或許能緩解這種發(fā)育上的“代償性權(quán)衡”，從而保護青少年的大腦健康。

參考文獻：

Guo, L., Liu, F., Zhu, W. et al. Pathways from early-life urbanicity to adult neurobehavioral traits via menarche timing. Nat Cities (2025). https://doi.org/10.1038/s44284-025-00352-5