城市长大的女孩更容易早熟，发育“抢跑”或致大脑结构改变

·在感知到环境的不确定性或竞争压力时，生物体会权衡利弊，将能量优先用于生殖系统的成熟（如提前初潮），从而导致用于神经行为发育的资源减少。

城市化进程带来了更好的教育和医疗资源，但也伴随着过度拥挤、污染和激烈的社会竞争。长期以来，流行病学研究发现城市生活与精神分裂症等精神疾病的高风险相关，但其背后的神经生物学机制一直未被完全解开。近日一项研究指出，童年时期的城市生活强度与女性青春期提前密切相关，而这种发育“抢跑”可能是导致成年后大脑结构改变和特定性格特征的关键因素。

该研究日前在线发表在《自然-城市》（Nature Cities）杂志上，作者是来自天津医科大学总医院等机构的一支研究团队。通过对2950名年轻女性的基因、脑影像及环境数据进行分析，研究人员发现，初潮年龄（AAM）在早期城市生活环境与成年大脑及性格特征之间起到了关键的中介作用。

“虽然城市化可能有利于获得教育和医疗保健，但它也带来了环境和心理社会的挑战。”论文作者在研究中写道，“我们试图验证生命史理论（Life History Theory），即在充满压力或竞争的城市环境中，个体会采取加速生殖成熟的策略，但这可能以牺牲大脑发育和躯体生长为代价。”

这项研究采用了高精度的客观测量方法——利用卫星遥感数据（建筑密度和夜间灯光）来评估参与者从出生到青春期的“城市化暴露”程度，并结合3.0T磁共振脑成像数据和基因多基因风险评分（PGS），以排除单纯遗传因素的干扰。研究团队对来自中国影像遗传学（CHIMGEN）队列的2950名健康年轻汉族女性进行了深入分析。

研究发现，早年生活环境的城市化程度越高，女性的初潮年龄越早。这种生理上的早熟与成年后内侧前额叶皮层（MPFC）的灰质体积减少显著相关，而该区域是处理情绪、决策和社会认知的关键脑区。

在统计学模型中，初潮年龄显著介导了城市化环境对大脑结构的影响。具体而言，城市环境中的高压力（如家庭社会经济地位压力、空气污染等）促使机体调整资源分配，加速性成熟，而过早暴露于性激素可能导致前额叶皮层的突触修剪过度或发育改变。

除了大脑结构，研究还发现性格特征也受此路径影响。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“奖赏依赖”（Reward Dependence）这两个性格维度上的得分越低。这意味着她们可能表现出较低的亲和力与社会依恋感，这种性格特征通常被认为是心理健康的风险因素。

为了验证这些改变的临床意义，研究团队将研究结果与精神分裂症（SCZ）和重度抑郁症（MDD）患者的脑影像及性格数据进行了元分析对比。

结果表明，那些受城市化和早熟影响最显著的大脑区域（如内侧前额叶皮层）和性格特征（低宜人性、低奖赏依赖），与精神分裂症和抑郁症患者表现出的损伤模式高度重叠。

这意味着，在城市环境中长大的女孩，由于环境压力导致的青春期提前，可能使她们的大脑和心理特征向易感精神疾病的方向偏移。例如，内侧前额叶皮层的体积减少在精神分裂症患者中尤为典型。

该研究详细推测了这种机制的生物学基础。根据生命史理论，在感知到环境的不确定性或竞争压力时，生物体会权衡利弊，将能量优先用于生殖系统的成熟（如提前初潮），从而导致用于神经行为发育的资源减少。此外，城市环境中的高热量饮食、光污染以及内分泌干扰物也可能通过激活下丘脑-垂体-性腺轴（HPG轴）加速这一过程。

“我们的研究表明，生命史理论可以作为一个机制框架，解释早年城市生活如何影响女性的成年大脑和与精神障碍相关的性格特征。”作者们表示，“这一发现提示我们，初潮年龄可能作为一个发育脆弱性的生物标志物，用于识别高风险儿童并进行早期干预。”

这项研究不仅深化了我们对“环境-大脑-心理”复杂相互作用的理解，也为城市规划和公共卫生政策提供了科学依据——通过改善城市环境（如增加绿地、控制污染、减轻社会心理压力），或许能缓解这种发育上的“代偿性权衡”，从而保护青少年的大脑健康。

参考文献：

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