孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)简称孤独症,又称自闭症,是一种复杂的神经发育障碍性疾病。 孤独症不明确的发病机制、缺乏诊断“金标准”、康复治疗费用昂贵、治疗效果有限等,都是临床亟待解决的问题。 近年研究发现,肠道菌群与孤独症的发生、发展关系密切。孤独症患者的肠道菌群与健康人存在显著差异,肠道菌群及其代谢产物可以通过“微生物-脑-肠”轴来影响孤独症的发病。 01 孤独症患者的肠道菌群与健康人群存在显著差异 2019年,瑞士科学家在《International Journal o f Molecular Sciences》发表研究成果: 与健康人相比,孤独症患者的肠道菌群存在严重失调的问题,导致大部分患者经常出现便秘、腹泻等胃肠道症状,且胃肠道症状与孤独症的严重程度呈正相关,并发现孤独症患者肠道菌群存在的明显特征: 1. 与健康人群相比,孤独症患者存在肠道菌群失调问题,拟杆菌门与厚壁菌门的比值显著降低。 2. 阿克曼菌、厌氧菌、肠道巴氏杆菌、梭状芽孢杆菌属、Dorea菌属、肠杆菌科、粪杆菌属(尤其是普氏粪杆菌)、玫瑰杆菌属、粪副杆菌属、椰状普雷维菌显著增高。 3. 双歧杆菌、梭杆菌、Oscillospira、孢子杆菌、链球菌和Subdoligranulum显著降低。 02 肠道菌群代谢产物与孤独症的发生、发展密切相关 2018年,中国学者在《Scientific Reports》上发表研究成果:肠道菌群及其代谢产物(特别是短链脂肪酸,SCFAs),在伴有胃肠道症状的孤独症患者发病过程中发挥重要的作用。 研究纳入50名孤独症患儿,经过16S rRNA肠道菌群检测发现,患者的肠道菌群代谢产物(SCFAs)均表现出乙酸和丁酸水平较低,戊酸水平较高的特征。 短链脂肪酸在调节人体能量代谢中发挥重要作用,其中乙酸是胆固醇和脂肪酸合成的底物,丁酸可以调节肠道屏障功能的完整性,而过高水平的戊酸会干扰胃肠道功能。 进一步分析发现,影响丁酸产生的关键菌群:如瘤胃球菌科、真杆菌科、漆菌科和丹毒菌科的丰度降低,影响戊酸产生的相关菌:如酸杆菌门、放线菌科的丰度增加,从而证明了肠道菌群及其代谢产物与孤独症发病的相关性。 图1:参与者粪便中短链脂肪酸的水平。 ASD组合NT组的粪便SCFA水平有明显差异。 ASD患者乙酸、丁酸水平降低,戊酸显著升高,丙酸变化不明显。 03 肠道菌群通过“微生物-脑-肠”影响神经系统 2018年,中国学者发表研究表明:肠道菌群主要通过“微生物-脑-肠”影响中枢神经系统(CNS),进而可能导致孤独症发生。其中“微生物-脑-肠”主要包括神经递质途径、代谢途径、免疫途径、内分泌途径迷走神经通路。 研究分析发现: 1. 特定肠道菌群,如空肠弯曲杆菌通过影响迷走神经从而导致了小鼠焦虑性增加; 2. 肠道菌群可以通过对人体免疫系统的调节来刺激各种细胞因子从而间接影响大脑生理和病理活动; 3. 肠道菌群产生的代谢产物,如生物胺、短链脂肪酸-丙酸、神经递质前体,可通过肠神经或者肠嗜铬细胞向中枢神经传递信号; 4. 肠道菌群可通过下丘脑-垂体-肾上腺轴产生作用来影响人体神经系统与孤独症发生发展。 这篇文献总结了肠道菌群通过迷走神经、免疫、神经递质、神经内分泌等多种途经影响孤独症的发生发展,提供了干预肠道菌群来预防和治疗孤独症及其焦虑等症状的思路。 这也为人们深入研究人类与肠道菌群共生的作用和相互调节的具体机制,聚焦于肠道菌群如何影响神经疾病的发生发展,为治疗相关疾病提供基础。 3: 刘文凤, 王荣斌. 肠道菌群与自闭症发病机制的研究[J]. 实用临床医学(江西),2018,19(9):4. 元奥生物技术有限公司依托基因组学、微生物组学、生物信息学及各类疾病的临床研究,为专业医疗机构及特定个人提供肠道菌群检测、研究、制备、存储、配型、移植及定植的微生态完整解决方案。 |
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