从童年到成年早期的纵向血液蛋白谱描绘

为什么生长的身体会留下分子足迹

从出生那一刻起，我们的身体就在不断变化，但常规体检通常只记录身高、体重，或许还有几项实验室检查。这项研究提出了一个更深层的问题：如果我们能在孩子成长为成人的过程中，观察数千种血液蛋白如何变化，会看到什么？通过在 20 年间随访同一批男孩和女孩，研究者揭示了这些微小分子如何描绘出发育、青春期以及性别差异逐渐显现的故事——以及这对理解健康与疾病有何重要意义。

两十年追踪儿童血液

研究团队利用了一项自 1990 年代中期开始的长期瑞典社区研究，该研究追踪了数千名儿童。从这组较大的队列中，他们随机选择了 100 名健康参与者——50 名女孩和 50 名男孩——这些人分别在大约 4、8、16 和 24 岁时在四次门诊中提供了血样。借助一种可在少量血浆中检测超过 5000 种蛋白的高通量技术，他们将分析重点放在在这些时间点间满足质量标准的 3509 种蛋白上。研究不是做一次快照，而是为每个人构建了从学龄前到学龄期、青春期直到成年早期的循环蛋白的延时影像。

年龄是塑造血液蛋白的强大因素

超过一半的被测蛋白——3509 中的 1879 种——在至少两次随访之间出现了显著变化，强调了生长期血液分子景观的高度动态性。最大变化出现在大约 8 到 16 岁之间，这一阶段大多数参与者经历了青春期。许多参与构建和重塑身体的蛋白，例如与骨骼、软骨和牙齿相关的蛋白，出现了明显的上升或下降。还有一些与大脑发育、神经元连接和激素释放相关的蛋白从儿童早期开始逐步下降，反映了早期大脑连线的强烈增长随后趋于稳定的过程。研究者还观察到参与药物和毒物代谢的蛋白随年龄变化，这暗示儿童处理药物和环境暴露的能力可能与成人存在显著差异。

独特模式与隐藏的生物学主题

为了解析这种复杂性，科学家将年龄敏感蛋白按其随时间上升、下降或波动的趋势分为八个“轨迹”簇。有些簇表现为稳定的上升或下降；另一些在青春期出现峰值然后趋于平稳。当他们审视每组蛋白的已知功能时，出现了清晰的主题。一类富含参与细胞分裂和内部修整的分子，另一类富含与神经生长和细胞间粘附相关的蛋白，还有一类则与能量利用和营养物质分解有关。这一模式表明，不同的分子程序在特定的发育窗口打开或关闭，协同控制从大脑成熟到免疫调整以及细胞能量管理等各类过程。

当男孩和女孩的血液开始分化

早期儿童期的蛋白水平性别差异很小，但在后期随访中显著扩大。在 16 岁时，大约 5% 的蛋白在男女之间存在差异，而到 24 岁时几乎有三分之一出现差异，且绝大多数在年轻男性中更高。其中许多蛋白与生殖系统有关，例如与精子功能或女性生殖组织相关的蛋白，反映了青春期前后及之后的激素变化。其他蛋白则与生长、骨骼发育、代谢和免疫系统有关。即使在调整了体型、体脂、吸烟和血细胞计数后，大多数性别相关差异仍然存在，表明内在生物学——而非仅仅是生活方式——在很大程度上解释了这种分化。

这对未来医学的意义

对非专业读者来说，关键信息是：儿童的血液并不是成人血液的缩小版。蛋白水平随生长以协同的波动方式变化，到了青春期后期，男女就会呈现出显著不同的分子谱。这些动态的分子靶点很重要，因为许多被提出用于评估疾病风险或治疗反应的血液“生物标志物”实际上属于那些随年龄或性别强烈变化的蛋白。作者认为，未来的检测与精准医疗工具必须根据个体的发育阶段和性别进行精细调整，否则可能把正常的生理变化误判为疾病——或者错过早期的预警信号。他们的数据集为解读儿童血检结果并设计更好研究以探究早期生命生物学如何塑造终生健康，提供了重要的参考地图。

引用: Bergström, S., Björkander, S., Bueno Álvez, M. et al. Longitudinal protein profiling of blood during childhood into early adulthood. Nat Commun 17, 3700 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72095-3

关键词: 儿童发育, 血液蛋白, 青春期, 性别差异, 生物标志物