摘要
胃肠道（GI）症状在儿童中普遍存在，可能影响其社交生活。本研究探讨了接触丰富自然环境对幼儿胃肠道症状、唾液皮质醇水平、唾液淀粉酶水平及肠道微生物群的影响。日本4所幼儿园的5-6岁儿童被随机分配到自然保育组和常规保育组，每周接受一次为期一个月的干预。干预前后通过儿童躯体化量表评估GI评分并分组，进行肠道微生物16S-rRNA分析、唾液皮质醇/淀粉酶检测及儿童行为量表评估。结果显示，干预后自然组GI评分、腹痛、便秘、香农指数及唾液皮质醇/淀粉酶水平均显著改善（p<0.05）。早期接触自然环境可能维持消化系统稳态，增加微生物多样性并降低压力激素水平。
引言
全球约40%人口受胃肠道症状困扰，日本研究显示7岁儿童患病率达58%。这些症状与压力反应、皮质醇、淀粉酶及肠道菌群相关。动物研究表明早期环境富集可调节HPA轴反应，临床数据提示唾液皮质醇升高与肠易激综合征（IBS）相关。本研究假设：生物多样性自然环境保育可改善幼儿健康，具体表现为降低GI症状（主要终点）、唾液皮质醇/淀粉酶水平，并提升肠道微生物多样性。
方法
研究设计
在东北/北海道4所幼儿园开展随机对照试验，经东北大学伦理审查（UMIN000047462）。纳入5-6岁健康儿童，排除近期抗生素使用及慢性病患者。130名儿童随机分组，两组基线特征均衡。干预组每周进行4小时自然环境活动（草地/森林环境），对照组维持常规保育。干预后双方交叉体验，确保公平性。
干预方案
自然环境活动包含自然工艺制作、显微镜观察、绘本阅读和绘画创作，避免增加好奇心或压力。活动地点距幼儿园5-10分钟步行距离，确保不干扰日常安排。
评估指标
主要终点：儿童躯体化量表（CSI-35项）GI评分（恶心、腹痛等7项）。次要终点：肠道微生物α多样性（香农指数）、唾液皮质醇/淀粉酶水平、儿童行为量表（CBCL 4-18）得分。粪便样本采用16S rRNA V1-V2区测序，唾液样本采集时间固定在上午9点和11点。
统计分析
样本量计算（α=0.05，power=0.8，效应量d=0.5）显示每组需至少34对样本。使用SPSS 29进行t检验、Mann-Whitney U检验及混合效应模型分析，p<0.05视为显著。微生物数据采用QIIME 2进行相对丰度转换及PERMANOVA分析。
结果
基线特征
130名儿童（自然组64人，对照组66人）平均年龄5.52±0.50岁。两组在性别比例、母亲教育背景等方面均衡。CSI总项和GI子项内部一致性信度（α系数）均为0.776。
主要发现
干预后自然组GI评分显著降低（2.48±3.44→1.43±2.32，p<0.001），其中腹痛（p=0.007）和便秘（p<0.001）改善明显。香农指数从2.552升至显著更高水平（p=0.013），唾液皮质醇（0.146→0.043，p<0.001）和淀粉酶水平显著下降。混合效应模型显示时间（F=13.326）和组别×时间交互作用（F=12.890）对GI评分影响显著。
微生物组学
虽然β多样性分析（UniFrac）未见组间差异，但自然组显示更高α多样性。粪便中Faecalibacterium prausnitzii丰度与IL-17A水平呈负相关，提示环境微生物可能通过口腔途径定植肠道。
行为评估
两组CBCL总分均下降，但组间差异不显著。自然组社交退缩、注意问题改善更明显，而对照组攻击行为减少更显著。时间因素对内化（F=19.416）和外化问题（F=25.013）均有显著影响。
讨论
本研究首次证实短期自然环境干预（4周）可改善幼儿肠道症状，其机制可能涉及：
- 微生物暴露增加：环境微生物通过皮肤接触和摄入促进肠道菌群多样化
- 压力缓解：自然环境降低唾液皮质醇（HPA轴调节）和淀粉酶（自主神经调节）
- 感官刺激：自然环境中注意力需求调节认知资源分配
与芬兰研究（Roslund et al., 2020）相比，本研究创新性在于：
- 采用随机对照设计
- 多维度评估（GI症状+微生物组+神经内分泌指标）
- 明确干预时长（单次4小时，每周1次）
研究局限：
- 家长未完全设盲可能影响CSI评分
- 无法控制家庭环境变量
- 缺乏长期随访数据
- 未收集分娩方式、宠物接触等混杂因素
结论
早期自然接触干预可降低儿童肠道症状、压力生物标志物水平，建议幼儿园将自然活动纳入日常课程。未来需更大规模纵向研究探索其长期效应及神经认知机制。
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