第一部分维生素A与唐氏综合征患儿海马发育缺陷的关系研究　　目的：定量研究不同年龄段唐氏综合征(Down syndrome, DS)患儿全脑和海马体积；分析 DS患儿海马体积与维生素 A(Vitamin A,VA)、β淀粉样蛋白（β-amyloid peptide, Aβ）Aβ42/Aβ40、Tau的相关性。　　方法：对符合纳入标准的 DS患儿和健康对照儿童（ Health Control, HC）进行人口学问卷、头颅MRI+海马薄层扫描、静脉血采集。采用体视学方法计算海马体积；高效液相色谱法（ High performance liquid chromatography， HPLC）测血清VA；酶联免疫吸附试验（Enzyme linked immunosorbent assay, ELISA）测血浆Aβ40、Aβ42、Tau。　　结果：（1）符合纳入标准并完成所有检查的受试对象共50例， DS组30例，HC组20例。两组间年龄、性别均无显著差异（t=-0.394，p=0.695；χ2=0.138, p=0.71）。（2）DS和 HC儿童全脑体积分别为1083943.806±279321.0197（mm3）、1327443.564±448109.0597(mm3), HC组显著大于DS组（t=-2.166，p=0.039）；DS和HC儿童右侧海马体积分别为114.40±54.15（mm3）、165.15±70.63（mm3），HC组显著大于DS组（t=-2.872，p=0.006）。DS组和HC组以全脑体积校正后的右侧海马体积分别为0.00011±0.000076、0.00013±0.000068， HC组仍大于 DS组，但差异无统计学意义（t=-0.986，p=0.329）；DS和 HC儿童左侧海马体积分别为113.6±52.98（mm3）、162.3±67.67（mm3），HC组显著大于DS组（t=-2.848，p=0.006）。DS组和HC组以全脑体积校正后的左侧海马体积分别为0.000115±0.000087、0.00013±0.000076，HC组仍大于DS组，但两组无统计学差异（t=-0.808，p=0.423）；DS患儿和HC儿童全海马体积分别为228.00±107.00（ mm3）、327.45±138.17（ mm3）， HC组显著大于DS组（t=-2.864，p=0.006）。DS组和HC组以全脑体积校正后的全海马体积分别为0.000228±0.00001633、0.000268±0.000143，HC组仍大于DS组，但两组间无统计学差异（t=-0.893，p=0.376）。（3）正常对照儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组全脑体积分别为847948.39±517359.81（ mm3），1204128.03±184533.55（ mm3），1628848.85±229568.18（mm3），随年龄增大逐渐增大，≥6岁组全脑体积最大。DS儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组全脑体积分别为783402.80±364677.33（mm3），1149951.95±78969.31（mm3），1236511.08±155796.90（mm3）,也呈现随年龄增大而增大的趋势，但3～6岁以后的增长幅度明显小于同年龄段正常对照儿童。DS组各年龄段全脑体积均小于同年龄段正常对照儿童，其中≥6岁组DS患儿全脑体积显著小于该年龄段正常儿童全脑体积（ t=-4.622， p=0.000）；正常对照儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组右侧海马体积分别为75.00±61.65（mm3），148.60±26.86（mm3），218.5±26.33（mm3），随年龄增大逐渐增大，≥6岁组右侧海马体积最大。DS儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组右侧海马体积分别为39.38±19.82（mm3），118.73±16.35（mm3），164.64±25.71（mm3）,也呈现随年龄增大而增大的趋势，但是3～6岁以后的增长幅度仍小于同年龄段正常对照儿童。DS组各年龄段右侧海马体积均小于同年龄段正常对照儿童，其中3～6岁组和≥6岁组DS患儿右侧海马体积显著小于该年龄段正常儿童右侧海马体积（ t=-2.779，p=0.015，t=-4.741，p=0.000）；正常对照儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组左侧海马体积分别为78.6±63.01（mm3），143.40±27.16（mm3），213.6±23.66（mm3），随年龄增大逐渐增大，≥6岁组左侧海马体积最大。DS儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组左侧海马体积分别为41.00±18.55（mm3），115.82±13.46（mm3，164.8±26.11（mm3）,也呈现随年龄增大而增大的趋势，但是3～6岁以后的增长幅度仍小于同年龄段正常对照儿童。DS组各年龄段左侧海马体积均小于同年龄段正常对照儿童，其中≥6岁组DS患儿左侧海马体积显著小于该年龄段正常儿童（t=-4.528，p=0.000）；正常对照儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组全海马体积分别为153.60±124.60 mm3），292.00±53.92（mm3），432.10±49.53（mm3），随年龄增大全海马体积逐渐增大，≥6岁组全海马体积最大。DS儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组全海马体积分别为80.38±38.31（mm3），234.55±29.23（mm3），328.82±51.57（mm3）,也呈现随年龄增大而增大的趋势，但是3～6岁以后的增长幅度仍小于同年龄段正常对照儿童。DS组各年龄段全海马体积均小于同年龄段正常对照儿童，其中≥6岁组DS患儿全海马体积显著小于该年龄段正常儿童（t=-4.671，p=0.000）。（4）DS右侧、左侧以及总海马体积和VA呈正相关（r=0.3992, p=0.0289；r=0.3979, p=0.0294；r=0.4061, p=0.0260），和Aβ42/Aβ40呈负相关（r=-0.8179, p=0.0001；r=-0.8311, p=0.0001； r=-0.8269,p=0.0001），和Tau无关（r=0.1711,p=0.3660；r=0.1537, p=0.4173；r=0.1430, p=0.4507）。　　结论：（1）与年龄、性别相匹配的健康儿童相比DS患儿全脑体积，右侧、左侧以及总海马体积均显著缩小。（2）正常对照儿童≤3岁组，3～6岁组，≥6岁组全脑体积、右侧海马体积、左侧海马体积、全海马体积均随年龄增大而增大，DS患儿上述各年龄组全脑体积、右侧海马体积、左侧海马体积、全海马体积虽然也随年龄增大而增大，但3以后的增幅小于对照组儿童，表现出发育潜力下降。（3） VA、Aβ42/Aβ40可能是影响DS患儿海马体积的因素。　　第二部分维生素A与唐氏综合征患儿认知能力损害的关系研究　　目的：对DS患儿进行发育商(Developmental quotient, DQ)测试和社会生活能力（Social Adaptive Capacity Scale, SM）评估；了解DS患儿发育商各能区以及社会生活能力各维度的影响因素。　　方法：收集符合纳入标准的受试对象进行人口学问卷调查、体格测量、Gesell认知能力测试、婴儿-初中生社会生活能力量表测定、静脉血采集。利用HPLC法测受试者血清VA水平；采用ELISA法测受试者血浆Aβ40、Aβ42、Tau蛋白。　　结果：（1）经评估符合纳入标准并完成所有检查的 DS患儿共46例。（2）DS患儿大运动、精细运动、适应性、语言、个人-社会五大能区 DQ平均值都较低，其中语言能区最低，平均为34.56±18.17，大运动能区最高，平均为46.42±18.74。各能区发育迟缓的发生率在97.92％～100%之间。五大能区中度/重度发育异常的比例均高于边缘状态/轻度发育异常的比例。（3）DS患儿语言能和Aβ42呈负相关（r=-0.3241,p=0.0340）。（4）非VA缺乏（None Vitamin A Deficiency, NVAD）组DS患儿大运动、精细运动、适应性、语言、个人-社会各能区的DQ均显著高于VA缺乏(Vitamin A deficiency， VAD)组（t=-2.28, p=0.0277;t=-2.87, p=0.0063; t=-2.83, p=0.0071;t=-2.25, p=0.0295;t=-3.00, p=0.0044）。（5）父亲劳动强度大的DS患儿大运动得分较低（p=0.0494），父亲文化程度高的语言能和各能区平均分较高（p=0.0239,p=0.0112）。（6）DS患儿SM测试结果为轻度异常，其中独立生活（Self-Help，SH）得分最高为11.00(3.0,15.0)，而自我管理（self-Discipline，SD）得分最低为2.00(1.00,4.00)。（7） VAD组和NVAD组DS患儿独立生（SH）、运动（Locomotion，L）、作业操作（Occupation，O）、交往（Communication，C）、参加集体活动（Socialization，S）、自我管理（SD）各项分值差异均无统计学意义（z=-0.2638,p=0.7919;z=0.4829,p=0.6292;z=0.4475,p=0.6545;z=-0.1004, p=0.9201;z=0.1987, p=0.8425;z=0.0000, p=1.0000）。（8） SM各维度人口学影响因素分析结果显示无人口学因素对SM各维度得分在0.05的水平上产生影响。　　结论：(1)DS儿童与普通儿童群体相比发育异常的比例极大的提高，并且发育异常的程度较重，以中度/重度发育异常为主。五大能区中语言平均发育商最低，而大运动平均发育商最高。（2）机体VA水平是影响 DS患儿发育商的一个重要因素，但并非唯一特异的因素。DS患儿语言能和Aβ42呈负相关。（3）DS儿童社会生活能力整体低下。而且各维度并非平衡发展。SD以及C两个维度的平均分最低。（4）父亲在DS患儿的培养训练中可能发挥比母亲更大的作用。　　第三部分唐氏综合征患儿维生素A营养状况及其对海马退行性变和认知能力损害的可能机制研究　　目的：了解中国DS儿童VA营养状况；了解VA核受体RARs和APP代谢通路相关基因的mRNA的表达在DS患儿和正常儿童之间是否存在差异；了解血清 VA水平是否可能通过其核受体 RARs影响DS儿童APP代谢通路相关基因的表达从而调节Aβ的生成。　　方法：符合纳入标准的DS和HC儿童均接受人口学问卷调查、体格测量、静脉血采集。用HPLC测血清VA，ELISA测血浆Aβ42， Aβ40，实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time quantitative chain reaction，qPCR)测视黄酸受体(Retinoic acid receptors，RARs)、APP代谢通路关键酶基因的mRNA表达水平。　　结果：（1）最终收集到符合纳入标准、监护人知情同意、完成各项检查、血液标本符合实验要求的DS组患儿94例，HC组89例。两组年龄性别构成均无统计学差异（ t=-1.843,p=0.067;χ2=0.717， p=0.397）。（2）DS组与HC组血清VA水平分别为0.58(0.47,0.69)，0.81(0.63,0.98)μmol/L，差异有统计学意义（Z=-5.551, P=0.000）；DS组VAD、边缘型VA缺乏（Marginal vitamin A deficiency，MVAD）、VA正常（Vitamin A normal, VAN）的发生率分别为75.53%、19.15%、5.32%，HC组VAD、MVAD、VAN发生率分别为37.08%、51.69%、11.24%，两组构成比有显著差异（χ2=27.685，p=0.000）。（3）DS和HC组血浆Aβ40分别为339.96(147.50,467.87)(pg/ml）、160.43(83.10,239.73)(pg/ml）， Aβ42分别为59.42(38.26,110.18)(pg/ml）、39.77(34.01,46.59)(pg/ml),两组均有显著差异（Z=-5.291,P=0.000；Z=-5.348,P=0.000）。(4)与HC组相比，DS组视黄酸核受体α(Retinoic acid receptorsα, RARα)、视黄酸核受体γ（Retinoic acid receptorsγ，RARγ）、解聚素金属蛋白酶10(A disintegrin and metalloprotease domain10，ADAM10) mRNA表达降低，其中RARαmRNA表达量两组有显著差异（Z=-2.87,p=0.004）；与HC组相比，DS组视黄酸核受体β（ Retinoic acid receptorsβ， RARβ）、APP、β分泌酶（ beta-secretase1， BACE1),胰岛素降解酶(Insulin degrading enzyme, IDE) mRNA表达均显著升高（ Z=-2.712,p=0.007；Z=-3.976,p=0.000；Z=-4.205,p=0.000；Z=-4.885,p=0.000）。（5） DS组VA和BACE1呈负相关(r=-0.2165,p=0.036)；RARα和Aβ42/Aβ40呈负相关(r=-0.3117,p=0.0022),和 BACE1、ADAM10呈正相关(r=0.2365,p=0.0217; r=0.6071,p=0.0001)；RARβ和 APP、BACE1、IDE、ADAM10呈正相关(r=0.7177,p=0.0001； r=0.7733,p=0.0001；r=0.7913,p=0.0001； r=0.4211,p=0.0001)；RARγ和Aβ42呈负相关（r=-0.2041,p=0.0485），和APP、BACE1、IDE、ADAM10呈正相关(r=0.6830,p=0.0001； r=0.6848,p=0.0001； r=0.5774, p=0.0001；r=0.3562, p=0.0005)。　　结论：（1）本研究纳入的DS患儿血清VA水平明显降低，VAD发生率明显升高。（2）DS患儿血浆Aβ40、Aβ42均显著升高。（3） DS患儿参与VA代谢和参与APP通路的部分相关基因mRNA表达水平与对照儿童相比有显著差异：DS患儿 RARα显著降低，APP进程加快，APP代谢通路可能以β分泌酶分解途径为主。DS患儿在APP代谢过程中，可能通过IDE表达增高代偿性的促进Aβ蛋白的分解，提示DS患者可能具有代偿性保护机制。（4）血清VA可能通过RARα/RARβ/RARγ影响APP通路相关基因的表达最终调控Aβ的生成。