體力活動與學齡前兒童認知能力關(guān)聯(lián)關(guān)系的中介變量研究

全明輝，張涵彬，張佳儀，趙廣高，張金銘，曹振波，王茹，陳佩杰

體力活動與學齡前兒童認知能力關(guān)聯(lián)關(guān)系的中介變量研究

全明輝1，張涵彬2，張佳儀1，趙廣高3，張金銘4，曹振波1，王茹1，陳佩杰1

1 前言

體力活動對于不同年齡階段人群認知能力的有益影響，已逐步得到研究證實。其內(nèi)在可能的作用機理，目前主流觀點主要分為生理和心理兩方面因素。其中，生理因素主要包括體力活動改善大腦血流供氧量，增加大腦神經(jīng)營養(yǎng)因子含量從而改善神經(jīng)發(fā)生和突觸可塑性等。

作用于大腦認知功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)極其復雜，具體的作用機理還不是很清楚。其中，可能的影響通路有生長激素/胰島素樣生長因子系統(tǒng)（Growth hormone/insulin-like growth factor，GH/IGF-1）和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子/cAMP反應元件結(jié)合蛋白（Brain-derived Neurotrophic Factor/cAMP Response Element Binding Protein，BDNF/CREB）通路，而IGF-1和BDNF是影響兩條通路的關(guān)鍵蛋白。運動干預試驗已經(jīng)提示我們，IGF-1和BDNF對于神經(jīng)發(fā)生、突觸發(fā)生、細胞增殖和大腦發(fā)育等過程發(fā)揮重要作用［25，28，30］，而體力活動又能促使IGF-1和BDNF的表達上調(diào)［5，31］，同時，體力活動又對大腦認知功能發(fā)揮有益作用［15，16，37］。因此，我們假設(shè)體力活動對于學齡前兒童認知能力有益作用，可能是通過提高相關(guān)蛋白（如IGF-1和BDNF）的表達來介導，即相關(guān)的生長因子和/或神經(jīng)營養(yǎng)因子在體力活動對認知能力的有益作用發(fā)揮著中介作用。據(jù)我們所知，目前對于體力活動、認知能力與外周血相關(guān)蛋白3個變量兩兩之間的關(guān)聯(lián)性研究較多，但對于三者之間的關(guān)聯(lián)性報道較少，而在生命早期的學齡前兒童階段更是未見報道。

本研究的目的在于探索外周血IGF-1、BDNF與學齡前兒童認知能力之間的關(guān)聯(lián)性，研究外周血IGF-1和/或BDNF是否影響體力活動與認知能力的相關(guān)關(guān)系。我們研究假設(shè)，外周血IGF-1和/或BDNF作為中介變量影響體力活動與認知能力的相關(guān)關(guān)系。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

本研究數(shù)據(jù)來源于“學齡前兒童身體活動對體質(zhì)及認知發(fā)展的影響研究”（Trial Registration:ChiCTR-OOC-15007439），截至2015年10月本研究共募集上海市7所幼兒園的306名學齡前兒童，詳細募集過程見圖1。所有受試者經(jīng)家長同意參與此研究項目并簽署知情同意書，研究過程中受試者如有不適可隨時無條件退出。

圖1 受試者招募流程圖Figure 1.The Flow Chart of Recruitment

2.2 測試指標與方法

2.2.1 體力活動水平測量

體力活動水平利用三軸加速度器ActiGraph GT3X+（Actigraph LLC，Pensacola，F(xiàn)L）連續(xù)佩戴7天進行測量，測量時儀器固定在腰帶上，置于右側(cè)髂脊上部。由于受試者年齡較小，測試開始前由工作人員向受試者家長對測試內(nèi)容進行詳細講解，并指導受試者家長如何佩戴和摘除測試儀器，并告知除洗澡、游泳和睡覺外其他時間都應佩戴，測試期間儀器佩戴和摘除均由受試者家長協(xié)助完成。工作人員在7 d測試結(jié)束后的第8 d收回儀器，儀器收回后首先利用Actilife（Version 6.11.5）對數(shù)據(jù)進行下載、查看，對于測量數(shù)據(jù)不符合要求或有缺失數(shù)據(jù)的受試者，在征得家長同意后進行相應補測。

加速度器中各個測量參數(shù)的設(shè)置，對于后期得到體力活動相關(guān)結(jié)果至關(guān)重要，結(jié)果會隨著參數(shù)的改變而發(fā)生相應變化。參數(shù)設(shè)置中主要包括如下幾個：采樣間隔（epoch time）、未佩戴時間定義（define a non-wear time period）、每天佩戴多少時間定義為有效日（definition of a valid day）、至少幾天有效該受試者數(shù)據(jù)納入統(tǒng)計分析（Minimum number of wear days to be included in analyses）、不同強度界值等，其中，以強度界值的選擇對結(jié)果影響最大。本研究中所采用參數(shù)，均經(jīng)過已發(fā)表的學齡前兒童體力活動測量方法學綜述的甄別與比較［6，11］，并選擇現(xiàn)有研究中使用較多的、較為合理的數(shù)值對參數(shù)賦值，以保證本研究結(jié)果的相對準確性及與其他同類研究的可比性，具體設(shè)置詳見表1。

表1 ActiGraph GT3X+體力活動測量參數(shù)設(shè)置Table 1 The Parameters Setting for Physical Activity Measurement

2.2.2 認知能力測試

認知能力水平利用《中國—韋氏幼兒智力量表（CWYCSI）》（第3套，城市版）測量結(jié)果來反映，該量表已被證明在中國幼兒智力測量中具有良好的信度及效度［1，2］?？紤]到全部11項分測驗時間約為1 h 45 min，3～6歲學齡前兒童無法保持這么長時間的注意力。所以，我們根據(jù)《中國修訂韋氏智力量表簡式手冊》，選取其中4項（言語分測驗與操作分測驗各2項）具有代表性的分測驗組成“兒童智力簡式測驗”，分別是知識、圖片詞匯、圖畫填充和木塊圖案。《簡式量表》已被證明與《全式量表》存在高度相關(guān)性，并已被應用于同類研究中［18，21，22］。

測試由測試者與受試者一對一進行，所有受試者測試由3名受過系統(tǒng)培訓的固定測試者完成，每一項測試所得原始分依據(jù)《中國-韋氏幼兒智力量表手冊》等值量表換算為每一分測驗的量表分。知識得分和圖片詞匯測驗所得量表分之和為言語智商分，圖片填充和木塊圖案所得量表分之和為操作智商分，總智商根據(jù)4項測試量表分以及《中國修訂韋氏智力量表簡式手冊》賦予各測試項目權(quán)重計算而得。

2.2.3 家庭背景及受試者基本信息

家庭背景信息及受試者基本信息，是探討體力活動對認知能力影響的重要研究變量，在本研究中作為影響受試者認知能力的影響因素進行數(shù)理統(tǒng)計分析。

家庭背景信息通過受試者家長填寫調(diào)查問卷獲取，主要調(diào)查內(nèi)容包括父親、母親最高學歷，父母婚姻狀況，學齡前兒童日常行為表現(xiàn)，家庭月收入等；受試者基本信息包括年齡（月齡）、身高、體重、BMI等。

2.2.4 外周血IGF-1和BDNF檢測

1.標本收集

受試者經(jīng)家長同意并簽署知情同書后，參加外周血IGF-1和BDNF檢測。要求檢測者空腹12 h，在清晨7:00～8:00靜坐約5 min后，采集肘正中靜脈血2ml，置于含EDTA抗凝劑的血液采集管。后經(jīng)4℃、3 500 r/min低溫離心15 min分離血漿，于-800C冰箱保存待測。

2.主要試驗儀器

冷凍高速度離心機：德國Eppendorf，5417R。

微孔板分光光度計：美國BioTek，Eonc。

純水儀：美國Millipore。

超低溫冰箱：美國Forma。

3.血漿IGF-1和BDNF測定

血漿IGF-1和BDNF均采用酶聯(lián)免疫吸附法（Enzymelinked Immunosorben Assay，ELISA）測定，測試試劑盒由美國R&D System公司生產(chǎn)（Human IGF-1 Quantikine ELISA Kit；Human BDNF Quantikine ELISA Kit），上海一級代理公司提供，測試方法嚴格按照測試試劑盒說明書要求執(zhí)行。

2.3 統(tǒng)計方法

研究利用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，對于符和正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標準差（X±SD）進行描述，對于不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)和四分位間距（Median，IQR）進行描述。采用獨立樣本t檢驗（Independent T test）和曼惠特尼U檢驗（Mann-Whitney U test），分別對正態(tài)分布和非正態(tài)分布的男、女童基本信息數(shù)據(jù)進行比較。本研究假設(shè)外周血IGF-1和/或BDNF作為中介變量影響體力活動與認知能力的相關(guān)關(guān)系。

根據(jù)Baron和Kenny原則［4］外周血IGF-1和/或BDNF要成為中介變量，應滿足以下3個條件：1）體力活動水平與認知能力顯著相關(guān)（A-C）；2）體力活動水平應與外周血IGF-1和/或BDNF含量顯著相關(guān)（A-B）；3）外周血IGF-1 和/或BDNF含量在校正體力活動水平的前提下，與認知能力顯著相關(guān)（B-C）（圖2）。如果B是A對C的完全中介變量，在校正B后A與C的關(guān)聯(lián)應為0；若校正B后只是減弱了A與C的關(guān)聯(lián)程度，那么B應為部分中介變量。

圖2 體力活動、認知能力與外周血IGF-1和BDNF關(guān)系一覽圖Figure 2. The Association among Physical Activity，Cognitive Abilities，IGF-1 and BDNF

根據(jù)以上原則，利用線性回歸模型探討外周血IGF-1 和/或BDNF是否為體力活動對于認知能力影響的中介變量，我們將通過兩次線性回歸分析檢驗上述3個條件。

第1次回歸分析分3步進行操作：第1步，以認知能力為因變量，體力活動水平（LPA、MVPA）為自變量進入模型，檢驗A-C關(guān)系；第2步，潛在中介變量外周血IGF-1和BDNF含量作為自變量進入模型，檢驗B-C關(guān)系；第3步，父母教育程度、父母婚姻情況、幼兒行為表現(xiàn)、家庭收入、BMI及幼兒年齡等因素作為自變量進入模型，校正可能的干擾因素。分別計算每一步中各因素對認知能力的影響程度（回歸系數(shù)），并計算每一個模型的擬合程度（R2）。

第2次回歸分析分兩步進行：第1步，以潛在中介變量外周血IGF-1、BDNF含量作為因變量，體力活動水平（LPA、MVPA）作為自變量進入模型，檢驗A-B關(guān)系；第2步，父母教育程度、父母婚姻情況、幼兒行為表現(xiàn)、家庭收入、BMI及幼兒年齡等因素作為自變量進入模型，校正可能的干擾因素。分別計算每一步中各因素對外周血IGF-1 和BDNF含量的影響程度（回歸系數(shù)），并計算每一個模型的擬合程度（R2）。

對不符合正態(tài)分布的連續(xù)型變量，進入模型前先進行對數(shù)或平方根數(shù)值轉(zhuǎn)換，使得數(shù)據(jù)分布轉(zhuǎn)換為正態(tài)或近似正態(tài)。因為性別間體力活動水平存在顯著性差異，因此，線性回歸模型分男童與女童分別進行，設(shè)定P＜0.05具有顯著性水平。

3 研究結(jié)果

3.1 受試者基本特征及家庭背景情況

306名學齡前受試者中，自愿參加外周血IGF-1和BDNF檢測189名（男，109名；女，80名），其中，體力活動水平、認知能力測試、外周血IGF-1和BDNF數(shù)據(jù)完整的，共174名（男，97名；女，77名，表2）。

總體來看，受試幼兒身高、體重和BMI分別為111.8 cm、20.5 kg和16.4 kg/m2，體重和BMI男童顯著高于女童；全智商得分平均110.1分，男、女之間無差異；血漿IGF-1含量女童顯著高于男童（142.7 ng/ml vs.124.7 ng/ml），BDNF含量性別間無顯著差異（中位數(shù)，女vs.男，6.1 ng/ml vs.5.3 ng/ml）。

表2 受試幼兒基本信息Table 2 The Basic Characteristics for Participants

表3 受試幼兒家庭背景基本情況Table 3 The Characteristics of Family Background for Participants

3.2 線性回歸模型結(jié)果

從表4結(jié)果來看，體力活動與全智商、言語智商和操作智商存在正相關(guān)關(guān)系，但只在男童中出現(xiàn)；同時，在校正體力活動水平后并未發(fā)現(xiàn)外周血IGF-1和/或BDNF與言語智商、操作智商和全智商存在顯著相關(guān)關(guān)系。

此外，從表5顯示的結(jié)果看，也并未發(fā)現(xiàn)IGF-1和/或BDNF與體力活動水平之間存在顯著相關(guān)關(guān)系。因此，根據(jù)Baron和Kenny原則［4］，不能認為外周血IGF-1和/或BDNF作為中介變量，在男童體力活動對認知能力的正相關(guān)關(guān)系中發(fā)揮作用。

表4 認知能力與體力活動、外周血IGF-1和BDNF線性回歸分析結(jié)果Table 4 Linear Regression Analysis with Cognitive Abilities as Dependent Variable

續(xù)表4

表5 男童外周血IGF-1和BDNF與體力活動線性回歸分析結(jié)果Table 5 Linear Regression Analysis with IGF-1 and BDNF as Dependent Variables

4討論

4.1 主要研究結(jié)果

本研究結(jié)果顯示，體力活動水平與認知能力水平呈正相關(guān)關(guān)系，但僅存在于男童中；此外，本研究結(jié)果不支持外周血IGF-1和/或BDNF作為中介變量影響體力活動與認知能力相關(guān)關(guān)系的假設(shè)。IGF-1和/或BDNF要成為中介變量，必須滿足3個條件（詳見統(tǒng)計方法部分描述），但本研究結(jié)果中只滿足其中1個條件，即體力活動與認知能力顯著性正相關(guān)，但另外兩個方面體力活動與外周血IGF-1和/ 或BDNF表達量，以及外周血IGF-1和/或BDNF表達量和認知能力之間均無顯著關(guān)聯(lián)性。

4.2 同類研究結(jié)果比較

體力活動對于認知能力的有益作用已經(jīng)得到已有研究證據(jù)的證實，其表象背后的作用機理一直是研究人員關(guān)注的熱點。體力活動有益作用的生理基礎(chǔ)中，相關(guān)中樞和外周的生長因子和神經(jīng)營養(yǎng)因子及其級聯(lián)反應增強是其重要假說［12］。IGF-1和BDNF因其在血管生成、神經(jīng)發(fā)生、突觸可塑性和細胞增殖等過程中的重要作用，成為體力活動影響認知功能生理基礎(chǔ)的研究焦點。動物實驗中，已經(jīng)證明了外周血中的IGF-1是運動誘導成年大鼠新生神經(jīng)元的重要中介物質(zhì)，當阻斷IGF-1后，運動對于增加海馬新生神經(jīng)元的有益作用同時被抑制［32］；Vaynman研究中將BDNF阻斷，由自主運動鍛煉誘發(fā)的學習記憶任務(wù)（Morris水迷宮）優(yōu)越表現(xiàn)也被抑制［34］。說明IGF-1和BDNF在體力活動對于認知能力作用中發(fā)揮重要生理作用，IGF-1和BDNF被抑制后體力活動原有的促進作用消失，顯示了其所發(fā)揮的重要中介作用。動物實驗的結(jié)果，是否能在人體試驗中得到證實？已有研究對此問題進行探討。Ferris［17］以15名健康成年人（男，11名；女，4名）為受試對象，探討急性運動對認知能力的影響，同時研究認知能力與外周血BDNF變化的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果顯示，急性運動顯著增加了BDNF的表達量，同時增強了認知能力任務(wù)測試的表現(xiàn)，但BDNF與任務(wù)表現(xiàn)變化之間的關(guān)聯(lián)性不顯著。因此，根據(jù)判斷中介變量的3個條件，不能認為BDNF在急性運動增強認知能力任務(wù)中發(fā)揮中介作用。作者解釋到，BDNF與任務(wù)表現(xiàn)變化之間關(guān)聯(lián)不顯著的原因可能是因為樣本量太小，檢驗力（Power）不夠原因所致。當受試者增加到27人時，Winter［36］同樣得到上述研究中具有顯著正相關(guān)的結(jié)果，同時還檢驗出BDNF與學習記憶任務(wù)表現(xiàn)之間顯著正關(guān)聯(lián)性。因此，可以判斷BDNF在其中發(fā)揮了重要的中介作用。在Erickson［14］有關(guān)有氧運動改善學習記憶任務(wù)能力及海馬體積的研究中，也得到與Winter類似的結(jié)果，即發(fā)現(xiàn)BDNF的中介作用。

4.3 出現(xiàn)本研究結(jié)果的可能原因

由于學齡前兒童年齡的特殊性，較難完成體力活動的隨機對照試驗。因此，本研究旨在探討體力活動、認知能力與外周血IGF-1和BDNF三者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本研究結(jié)果并沒有顯示出上述成果中體力活動與外周血認知相關(guān)蛋白，以及外周血認知相關(guān)蛋白與認知能力之間的關(guān)聯(lián)性。造成這種差異可能有以下幾個原因：1）實驗設(shè)計及受試對象的選擇。上述研究皆為隨機對照試驗，受試對象分為運動干預組和對照組，兩組間體力活動量差異性明顯；本研究為觀察性實驗，研究中未對受試幼兒進行任何體力活動行為干預，僅是觀測受試者日常的習慣性體力活動水平，差異性不如隨機對照試驗明顯；2）外周血樣本采集時間。上述試驗外周血采集時間均在運動干預后即刻，血液相應蛋白含量反映的是運動后即刻的水平。本研究血液樣本采集在清晨安靜狀態(tài)下，IGF-1和BDNF含量反映的是安靜時水平。對于運動后即刻與靜息不同狀態(tài)下血液中蛋白表達的差異性，前期研究已有報道。如Chan［8］和Nofuji［26］發(fā)現(xiàn)，體力活動量和安靜狀態(tài)下血清BDNF水平呈顯著負相關(guān)，即體力活動多者血清BDNF水平顯著低于體力活動少或有靜坐習慣者。由于BDNF能夠雙向通過血腦屏障［27］，因此Curriey［13］認為，安靜狀態(tài)下體力活動高者外周血BDNF濃度更低的原因，可能是活動多者外周血BDNF通過血腦屏障進入大腦發(fā)揮作用的效率更高。此外，Cho的研究結(jié)果還顯示，在不同身體狀態(tài)下，外周血BDNF與體力活動水平關(guān)聯(lián)性會發(fā)生轉(zhuǎn)變。Cho［9］設(shè)計了檢驗心肺能力與外周血中BDNF濃度動態(tài)關(guān)聯(lián)性的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運動后即刻心肺能力與BDNF濃度顯著正相關(guān)，安靜狀態(tài)下關(guān)聯(lián)性反轉(zhuǎn)呈現(xiàn)顯著負相關(guān)。作者認為，這種關(guān)系倒轉(zhuǎn)的原因可能是由于運動作為一種刺激激活了血小板，使得貯存在里面的BDNF釋放出來［24］。有氧能力高者可能具備更多有活化的、可以貯存BDNF的血小板。因此，本研究中用清晨時相對“沉靜”的外周血液蛋白水平與相對穩(wěn)定的智力水平作關(guān)聯(lián)性分析，可能也是影響本研究結(jié)果的因素之一。在后續(xù)的研究中，有待于進一步理清外周血中BDNF的來源與其發(fā)揮的作用。3）認知能力測量方法的差異。本研究中采用智力水平來反映認知能力水平，智力作為一種相對穩(wěn)定而且較寬泛的認知能力，受晝夜變化、身體狀態(tài)影響較小。不如執(zhí)行能力、注意、處理速度和學習記憶等測試針對性強，如目前關(guān)注度非常高的BDNF、海馬與學習記憶之間研究，無論在動物或是人體試驗中都顯示出BDNF與學習記憶相關(guān)測試任務(wù)的高度關(guān)聯(lián)性［34，35］。4）數(shù)據(jù)分布較集中。在橫斷面觀察性實驗中，樣本量越大數(shù)據(jù)分布越廣，更容易發(fā)現(xiàn)目標變量之間的真實關(guān)系，在本研究中可能受到外周血液檢測樣本量的限制使得結(jié)果受到一定的影響。如在同類研究中，Gunnel［19］以547名（男，301名；女，246名）7～8歲白人兒童為受試，研究血清中IGF-1與兒童全智商之間的關(guān)系。研究結(jié)果顯示兩者呈顯著性正相關(guān)關(guān)系，而且血清中IGF-1濃度每提高100 ng/ ml，智商得分就提高3.18分（95%CI：0.52～5.84）。

與最新發(fā)表的體力活動對青少年認知能力影響的系統(tǒng)綜述結(jié)果類似［15］，本研究結(jié)果也出現(xiàn)了體力活動與認知能力關(guān)聯(lián)性的性別差異，即僅在男童中存在顯著正相關(guān)，而在女童中無此相關(guān)性，造成這種現(xiàn)象可能有以下幾個原因：1）劑量—效應關(guān)系。本研究的數(shù)據(jù)顯示，男孩體力活動水平在LPA和MVPA都顯著性高于女孩，體力活動對認知能力的關(guān)聯(lián)效應可能需要累積到一定的量。如，在Martinez-Gomez［23］等的研究中發(fā)現(xiàn)，對認知任務(wù)的積極作用，僅出現(xiàn)在累積更多積極性通勤方式的女孩中。2）生理反應差異。雖然目前還不清楚體力活動引起的效應存在性別差異的真正原因，但部分證據(jù)顯示，這可能由于男、女之間糖代謝和下丘腦-垂體-腎上腺軸系統(tǒng)對于體力活動引起的一系列反應存在差異所引起［3］。3）心理反應差異。體力活動對于認知能力的作用除了生理作用外，心理反應在其中也可能發(fā)揮重要作用。如心理機制中起重要作用的是自尊（self-esteem），體力活動與自尊存在正向關(guān)聯(lián)，即體力活動可以提高自尊從而對認知能力發(fā)揮作用［33］，男、女童可能對于體力活動引起的心理反應有所不同。

本研究中另一個有意思的結(jié)果是僅LPA，而不是MVPA與認知能力存在顯著關(guān)聯(lián)，與現(xiàn)行的MVPA為主要推薦活動強度的觀點不符，造成這種現(xiàn)象可能有以下幾個原因：1）不同強度/形式體力活動有益于認知能力的不同方面。如12周的隨機對照試驗表明，較大強度的抗阻訓練能顯著改善實踐能力的任務(wù)表現(xiàn)；中等強度的有氧訓練對注意和分析任務(wù)表現(xiàn)的提高更加有效［20］。2）不同體力活動強度在不同年齡階段作用有差異。心肺適能被認為是體力活動提高認知能力的重要中介［7］，而心肺適能的提高在3～6歲的生命早期階段可能通過較低強度的體力活動就能現(xiàn)實。雖然在我們的研究中，MVPA沒有顯示出對認知能力的關(guān)聯(lián)作用，但是，這并不意味著學齡前兒童階段可以忽視中等及以上強度的活動，而只關(guān)注低強度的體力活動。現(xiàn)行的學齡前兒童體力活動推薦量，更多強調(diào)的是每天活動總量，如每日累積至少180 min各種強度活動量［29］。從事MVPA同樣可以增加每日活動總量，從而達到體力活動推薦量的要求。如在本研究中若以總體力活動水平（等于LPA+MVPA）代替LPA和MVPA進入模型，同樣發(fā)現(xiàn)在男童中總體力活動水平與全智商顯著關(guān)聯(lián)（β= 0.160，P=0.039；其他詳細數(shù)據(jù)未列出），提示整體體力活動水平的重要性。

4.4 本研究局限性

本研究以客觀測量工具測量體力活動水平，并探討其與認知能力及相關(guān)蛋白表達的相關(guān)關(guān)系，雖有創(chuàng)新點，但仍存在一些不足。如：1）橫斷面實驗設(shè)計。橫斷面的設(shè)計只能證明變量間的相關(guān)關(guān)系，不能得出因果關(guān)系。由于學齡前兒童年齡的特殊性，隨機對照試驗可能需要設(shè)計更為縝密、有充分趣味性的體育游戲進行介入；2）《簡式智力量表》選擇。考慮到研究的實際可操作性，本研究中選擇《韋氏幼兒智力簡式量表》作為認知能力測量工具，雖然《簡式量表》已被證明與《全式量表》高度相關(guān)并被相似研究應用，但測量精度會受到一定程度影響。

5 結(jié)論

根據(jù)本研究結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)外周血IGF-1和/或BDNF在體力活動對于學齡前兒童認知能力的正關(guān)聯(lián)關(guān)系中發(fā)揮中介作用。后期有待于更嚴格的實驗設(shè)計，如長期縱向跟蹤研究和干預實驗，進行進一步的探索和分析。

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The Mediating Effect Study between Physical Activity and Cognitive Abilities in Preschool Children

QUAN Ming-hui1，ZHANG Han-bin2，ZHANG Jia-yi1，ZHAO Guang-gao3，ZHANG Jin-ming4，CAO Zhen-bo1，WANG Ru1，CHEN Pei-jie1

目的：旨在探討外周血認知相關(guān)蛋白表達水平，是否在體力活動與學齡前兒童認知能力的關(guān)聯(lián)中發(fā)揮中介作用。方法：共在上海7個幼兒園募集受試學齡前兒童306名（男，176名；女，130名），利用美國產(chǎn)ActiGraph GT3X＋測量日常體力活動水平，以《韋氏幼兒智力簡式量表》測量受試者認知能力，酶聯(lián)免疫吸附法檢測外周血IGF-1和BDNF水平，所有測試均由家長同意并簽署知情同意書。結(jié)果：306名受試者中，共174名（男，97名；女，77名）體力活動水平、認知能力測試、外周血IGF-1和BDNF數(shù)據(jù)都完整，無論男童或女童的回歸分析結(jié)果中，均未見體力活動水平與外周血IGF-1和/或BDNF含量，以及外周血IGF-1和/或BDNF含量與認知能力之間顯著關(guān)聯(lián)性。結(jié)論：研究未發(fā)現(xiàn)外周血IGF-1和/或BDNF在體力活動對于學齡前兒童認知能力的正關(guān)聯(lián)關(guān)系中發(fā)揮中介作用。

學齡前兒童，體力活動，認知能力，IGF-1，BNDF

Objective:To explore whether peripheral blood levels of cognition-related proteins play a mediator role in the impact of physical activity on cognitive abilities.Methods:Atotal of 306 participants recruited(boys 176；girls 130)from 7 kindergartens in Shanghai.Participants’physical activity was assessed using ActiGraph GT3X＋accelerometer(GT3X＋，ActiGraph，Pensacola，F(xiàn)L，USA)，"China-Wechsler Abbreviated Intelligence Scale for children(C-WAISC)"(City version) was used to examine the cognitive abilities，ELISA(Enzyme-linked Immunosorben Assay，ELISA) and R&D System(Human IGF-1 Quantikine ELISAKit；Human BDNF Quantikine ELISAKit，U. S.)kit were used to detect the concentrations of IGF-1 and BDNF.Results:A total of 174 preschoolers(boys 97；girls 77)among 306 participants have the complete data of level of physical activity，cognitive ability tests and peripheral cognition-related proteins.Regardless of the results of the regression analysis of the boys or girls，the results did not support the hypothesis that peripheral blood levels of IGF-1and/or BDNF play a mediator role in the impact of physical activity on cognitive abilities.Conclusions:The results from our study did not find the mediator effect of peripheral blood IGF-1 and/or BDNF on the association between physical activity and cognitive abilities.

preschool children；physical activity；cognitive abilities；IGF-1；BDNF

G804.8

：A

1000-677X（2017）02-0047-10

10.16469/j.css.201702005

2016-10-28；

2017-01-16

國家社會科學基金資助項目（13BTY044）；上海市優(yōu)秀學術(shù)帶頭人計劃（12XD1404500）；上海市學生健康促進工程重大委托項目（HJTY-2014-A10）；教育部人會社科青年項目（15YJC890029）；上海體育局騰飛計劃（T002）。

全明輝，男，講師，博士，主要研究方向為青少年體質(zhì)健康，Tel：（021）51253248，E-mail：quanminghui@163.com；王茹，女，副教授，博士，博士研究生導師，主要研究方向為運動免疫學，孩童體質(zhì)健康，E-mail：wangru0612@ 163.com；陳佩杰，男，教授，博士，博士研究生導師，主要研究方向為運動免疫學與青少年體質(zhì)，E-mail：chenpeijie@sus.edu.cn。

1.上海體育學院，上海200438；2.浙江省人民醫(yī)院，浙江杭州310014；3.南昌大學，江西南昌330031；4.泰山醫(yī)學院，山東泰安271016 1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200438，China；2.Zhejiang Provincial People's Hospital, Hangzhou 310014，China；3.Nanchang University，Nanchang 330031，China；4.Taishan Medical University，Tai'an 271016，China.