临床研究及动物模型表明，生命早期，尤其在新生儿重症监护病房（neonatal intensive care unit，NICU）内大量的致痛性操作、光线和噪音刺激，以及母子分离等应激事件，可能会通过大脑下丘脑-垂体-肾上腺轴、神经内分泌系统及表观遗传学等方面的调节对儿童脑发育产生长期不良影响，包括情绪和行为障碍。早期进行临床干预有利于修复中枢神经系统损伤，改善脑发育。明确NICU内应激带来的不良影响，以及影响情绪行为发育的可能机制，有利于为新生儿应激的早期预防和干预提供科学依据。本文就NICU内应激对儿童情绪行为发育的影响及机制研究进展进行综述。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
近年来，健康与疾病发育起源学说（DOHad）发展迅速，该学说指出，生命早期不良环境暴露会增加成年后患各种慢性疾病的风险，且这种影响将持续几代人[1]。早期应激反应是指在生命早期阶段（主要是胎儿及婴幼儿期）机体经历各种不良生活环境及社会、心理等因素刺激后出现的非特异性适应反应。随着新生儿重症监护病房（neonatal intensive care unit，NICU）医疗技术的进步，早产儿生存率大幅提高，美国胎龄<23周早产儿生存率已达到23%~33%[2]。由于出生时发育尚不成熟，早产儿在NICU中住院时间可达1个月甚至更长。长时间暴露在NICU的应激环境中，不仅使早产儿产生持续的应激反应，如心率、呼吸频率、血氧饱和度和面部皱眉表情增加[3]，还可导致其后期出现各种不良情绪行为。临床研究表明，早产儿幼年期甚至成年期出现认知行为缺陷的比例明显大于健康足月儿[4,5]，James等[6]还发现早产与一些心理疾病的高风险相关，比如焦虑、抑郁、注意缺陷多动障碍、孤独症谱系障碍等。这些情绪和行为问题会给家庭和社会都带来沉重负担。因此，我们不仅需要关注早产儿的生存问题，更应重视其后续的情绪和行为发育。尽管国外部分研究将不良生物和行为归结于早产本身，但是也有越来越多的研究表明生后早期不良应激在脑功能损害和行为改变中起到重要作用[7]。
早产儿在NICU住院期间会暴露在大量应激之中，包括反复致痛性操作、母婴分离、噪音、光线刺激、护理操作和医学治疗等，同时暴露于多个应激源可能会加剧不良影响，NICU内常见应激源主要有以下几种。
由于诊疗需要，早产儿在NICU住院期间常常经历大量致痛性操作，比如足底穿刺、腰椎穿刺、气管吸引、动静脉置管及其他致痛性护理操作等。流行病学调查显示，欧美发达国家新生儿住院期间平均每天会接受50~90次致痛性操作[8]。我们的前期研究也表明，早产儿在NICU内平均会经历约100次中到重度的致痛性操作[9]，这些没有经过任何干预的操作已成为早产儿住院期间的主要应激源。
由于环境清洁需求和其他各种原因，NICU通常为无陪护病房，早产儿住院期间基本与母亲分离。子宫内环境能够为胎儿提供一个温暖柔软又安静的处所，促进胎儿正常发育。新生儿暖箱虽然优化了温度和湿度条件来提高生存率，但仍然无法模仿子宫内环境，并缺乏来自母亲的抚触。而抚触能够减少新生儿疼痛带来的不良行为和心理应激，早期母婴分离不利于早产儿应激反应后的稳态维持。
NICU早产儿通常会被暴露在不同程度的噪音之中，与子宫内安静的环境形成强烈反差。早产儿暖箱会产生约50分贝的噪音，如果联合应用其他支持设备如机械通气装置，噪音则会上升10分贝，医护人员进行医疗护理操作时也会产生一些噪音。早产儿长期处于这种不良噪音环境，有可能损伤听力，还会造成反复的应激，使机体产生不良反应，比如心率和呼吸加快、血氧饱和度下降[10]。
目前国内大部分早产儿暖箱均为直接透光，白天光线刺激明显，夜里房间内也通常整夜亮灯。有周期节律的光线环境可以促进新生儿形成生物钟、减少应激激素分泌，而NICU中的早产儿丧失了光线交替带来的昼夜节律[11]。
NICU内应激对婴幼儿远期造成的情绪行为损害可能包括注意力缺陷多动障碍、抑郁、焦虑样情绪及新环境适应不良等。
早期反复致痛性操作作为一种反复出现且程度较重的应激源，可导致早产儿出现即刻的面部表情变化，包括皱眉、挤眼、张口、鼻唇沟加深、下颌颤动等。除了即刻不愉悦的表情和生理指标变化，早期反复的疼痛经历还会导致早产儿后期出现疼痛敏感性改变[12]和情绪行为障碍。Gaspardo Claudia等[13]临床研究表明，NICU住院期间致痛性操作次数与早产儿幼儿期注意控制分数成反比，提示早期反复疼痛应激与婴幼儿后期注意力控制不良相关。
母婴关系对成年期心理行为健康也起着重要作用，长时间母婴分离使新生儿接受应激时来自母亲的关怀与抚触减少，可能会导致婴幼儿后期应对外界刺激适应不良。Stein和Call[14]研究发现，婴儿经历短暂母婴分离后会出现焦虑不安和悲伤表现。动物研究也表明，早期与母鼠分离的大鼠在糖水偏好等情绪相关性的实验中表现出焦虑、抑郁样行为增多[15]。
NICU住院早产儿后期听力障碍发生率为20%~40%，而早期听力对婴幼儿的情绪养成十分重要，听力障碍幼儿发生内向、自闭症、注意缺陷多动障碍等情绪行为障碍性疾病的风险更高[16]。持续的噪声环境还会导致婴儿出现焦虑不安、难以安静，不利于后期稳定性情绪的形成。Abou Turk等[17]对极低出生体重早产儿佩戴耳塞进行噪音干预研究，结果显示早期持续噪声环境与后期认知行为落后存在一定相关性，且早期干预有利于逆转这种不良影响。
NICU内持续的光线不仅会影响早产儿长期视力发育，还会导致神经行为学损害[18]。Coleman等[19]动物实验研究表明，生后早期光线刺激可能会改变小鼠昼夜节律，导致应激反应不良和后期出现认知异常及情绪障碍。Perlman[20]临床随访研究发现，部分有NICU住院史的早产儿在学龄期出现的情绪行为障碍与NICU内噪音、光线刺激直接相关。
生后早期阶段是神经细胞分化和突触重塑的关键期，应激轴过度激活会通过异常信号传导干扰神经细胞的生长与分化，当与学习记忆和情绪相关的脑区（如海马、前额皮质、杏仁核等）受到损害时，会导致婴幼儿后期应对外界刺激时行为反应异常。
生后早期不良环境可影响应激系统的调控，引起成年期对应激反应的持续改变，这种现象被称为"早期生命程序化"。下丘脑-垂体-肾上腺轴（hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA轴）是体内重要的应激调节轴，应激刺激后，下丘脑室旁核会分泌促肾上腺激素释放激素，其在垂体结合特异受体继而刺激促肾上腺激素释放，后者又会促进肾上腺皮质释放糖皮质激素，人体中主要为皮质醇，大鼠中为皮质酮。糖皮质激素对室旁核和垂体有负反馈作用，以确保应激去除后HPA轴的稳态平衡。
哺乳动物在出生的前2周HPA轴反应不敏感，活化程度低，但早期应激会过度激活HPA轴并使其脱抑制，导致循环中皮质醇和糖皮质激素受体水平升高[21]，并引起大脑多个关键脑区神经细胞兴奋毒性增加，抑制新生神经的发生，干扰其他免疫炎症因子和神经递质的正常活动，这可能与后期出现抑郁、焦虑等情绪行为障碍有关[22]。临床研究表明新生儿期致痛性操作次数与早产儿幼儿期皮质醇分泌异常明显相关[23]。动物实验也发现早期反复针刺性疼痛会导致大鼠HPA轴相关激素及受体水平改变[24]。
是一种十分重要的神经递质，广泛存在于大脑皮质和神经突触，其分泌异常可见于多种情绪行为障碍性疾病，如抑郁、焦虑、恐惧等[25]。临床研究表明，生后在NICU住院期间经历反复致痛性操作的早产儿学龄期时5-HT表达水平与正常对照组差异明显，且行为问题增多[26]。动物实验也发现，断乳前经历长期母婴分离的大鼠在蔗糖偏好、强迫游泳等检测情绪的实验中出现过度焦虑、抑郁样表现，其海马、前额皮质等调节情绪的关键脑区5-HT含量明显下降[27]，提示5-HT活化减少与早期应激引起的焦虑、抑郁等情绪障碍可能存在一定相关性。
是一类能够营养神经的小分子蛋白，对神经细胞的产生、活化、功能表达等方面有重要促进作用，广泛分布于中枢神经系统，海马和皮质尤为丰富，能够调节突触和树突的可塑性。在早期发育过程中经历反复应激后，婴幼儿脑中BDNF浓度及其主要受体水平显著下降，并导致一系列情绪不良表现[28]。还有研究发现BDNF水平下降与孤独症谱系障碍相关[29]。动物实验也表明，经历早期母婴分离及反复致痛性操作的大鼠前额皮质、海马等脑区BDNF表达明显下降[30,31]，提示早期应激可能通过降低重要脑区BDNF表达水平影响脑发育，从而引起情绪行为异常。
是一类重要的神经递质，可以抑制过度的神经传导，是天然温和的镇静剂，广泛分布于大脑皮质、海马、丘脑、基底神经节和小脑等重要脑区，对于调节早期发育阶段的神经元发生、分化及成熟具有重要作用。GABA与兴奋性神经递质谷氨酸共同维系神经的正常功能。在神经心理障碍性疾病中，关于GABA的研究十分广泛，通常认为其表达水平下降会引发焦虑、抑郁等不良情绪，苯二氮卓类可通过增加GABA作用改善焦虑情绪。有临床研究发现，GABA水平不足或其受体异常可能是导致孤独症和注意缺陷多动障碍患儿大脑异常兴奋的因素之一[32,33]。Sarro等[34]动物实验表明，生后早期经历重复应激会导致大鼠成年期出现焦虑情绪，同时伴有GABA及其受体基因表达水平改变。
近年来，越来越多的研究强调了早期不良环境、免疫炎症水平与情绪行为障碍之间的相关性。研究发现，儿童早期经历不良环境如母婴分离会增加后期抑郁的风险，同时伴有免疫炎症反应过度活化，C反应蛋白、白细胞介素6、白细胞介素1、肿瘤坏死因子α等炎症标记物明显升高[35]。Grunau等[36]的病例对照研究表明，NICU住院期间接受反复致痛性操作的早产儿炎症相关基因表达增高，提示早期疼痛相关应激可能作为一种炎症前刺激引起免疫细胞持续活化，而高表达的炎症因子对脑发育不利。
小胶质细胞是中枢的一道免疫防线，其作用类似巨噬细胞，活化后胞体增大，形状变圆呈巨噬细胞样，产生肿瘤坏死因子α、白细胞介素1等免疫炎症因子，能够消除中枢神经系统的坏死和感染物质。生命早期阶段，小胶质细胞在突触的修剪、消除和成熟中起特定作用，促进中枢网络和功能的形成。早期应激会过度活化小胶质细胞，并诱导其表型偏向促炎状态，这种影响可持续到生命后期[37]。动物实验表明，早期母婴分离会导致雄鼠生后15 d海马齿状回小胶质细胞活化增加35%[38]。Delpech等[39]研究也发现生命早期应激会导致海马区小胶质细胞数量和表面积增加，且与青春期的焦虑样行为存在相关性。
表观遗传学改变是指基因的修饰变化，其对早期不良环境十分敏感，容易受到早期应激的影响，主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和微小RNA的调节，最常见的是DNA甲基化异常。当DNA高度甲基化时基因不易转录继而表达下降，这种影响可遗传至下一代。早期不良环境可能通过影响基因甲基化程度从而改变相关基因表达及下游蛋白水平，通过改变神经内分泌影响情绪行为发育。可能受甲基化调控而影响情绪发育的基因主要包括糖皮质激素受体基因（NR3C1）[40]、5-HT转运体基因（5-HTT）[41]、BDNF基因[42]和调节糖皮质激素与其受体结合的FK506结合蛋白基因（FKBP5）[43]等。一项动物研究发现，以糖皮质激素受体基因启动子为特异靶点，在脑室内给予促进甲基化的甲基供体甲硫氨酸会导致大鼠成年后焦虑水平增高[44]。
美国儿科协会于2016年发布了新生儿疼痛的干预和管理指南，强调了新生儿操作性疼痛干预的必要性，总结了疼痛的评估方法、药物和非药物干预方法[45]。药物干预主要为蔗糖或葡萄糖、麻醉剂和镇静剂的使用，能够明显减轻即刻的疼痛反应，田鸾英等[46]研究表明蔗糖干预能够减轻疼痛操作对早产儿皮质醇应激调节的影响。但药物的安全性尚无定论，有待进一步临床研究证实。非药物干预包括非营养性吸吮、襁褓包裹、袋鼠护理（母婴皮肤接触）等，研究证实袋鼠式护理能明显减少早产儿经历应激后出现的各种生理指标异常[47]。
为了营造类似子宫内的环境，应在新生儿暖箱上遮盖特定的遮挡布，白天掀开四角，形成一个比较暗的光环境，晚上则全封闭，并且尽量减少室内灯光。针对噪声刺激，一是要减少医务人员发出的噪声；二是每个房间内不要放置过多的婴儿床，否则婴儿的哭闹声也会互相干扰；三是对于使用呼吸机等噪音程度较大仪器的早产儿，建议使用特定的清洁耳塞。
基于生后早期不良环境对远期情绪和行为的影响，早期识别并给予丰富的环境干预有助于减轻或避免新生儿后期出现情绪行为异常[48]。可以根据新生儿胎龄、疾病、治疗和住院时间初步判断早期应激程度。在高危儿管理中，对于机械性刺激敏感性过高、气质测评显示注意力控制分数较低以及发育落后的患儿应加强注意力训练。唾液皮质醇节律异常或许可以作为应激不良的一个参考指标，但不同年龄儿童皮质醇正常基线值和波动范围尚无标准，如何判断个体皮质醇节律存在异常以及异常程度还需进一步研究。
综上所述，生后早期阶段是新生儿大脑快速发育的关键时期，早期不良应激会增加远期神经行为发育不良、注意缺陷多动障碍及其他情绪行为障碍等风险，影响未来的学业生活及社会适应。欧美国家现已将新生儿操作性疼痛的管理指南纳入大部分医院NICU的常规工作中，袋鼠式护理也在逐渐推广，而我国尚未建立早产儿疼痛管理指南。随着二孩政策的推行,高危婴儿迅速增加，亟待重视和加强NICU应激管理。进一步明确早期不良应激导致远期脑功能障碍的相关机制，改善早期经历不良环境婴幼儿的预后，促进儿童情绪行为健康发育，也应成为儿科医护人员的一个新挑战。虽然关于早产儿应激与其后期出现情绪行为障碍的临床研究报道逐渐增加，但由于脑结构及脑神经递质的研究范围局限，目前只能在动物模型上进行部分机制的探讨，若能通过婴幼儿的外周血、尿液或唾液检测标记物进行脑发育异常的早期识别、达到早期干预，有可能为改善高危儿远期健康和促进其全面发展提供新的途径和手段。
所有作者均声明不存在利益冲突
