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自闭症(Autism或Autistic disorder)又称孤独症,是一种有生物基础的发育障碍类疾病,包括一系列复杂的神经发育障碍。自闭症的患病人数在逐年增加,来自不同国家的统计表明,自闭症在总人口的患病比例可达2%甚至更高。以往研究发现,自闭症患者的肠道菌群和大脑神经发育存在异常。由于“西方”习惯(即饮食,药物和过度的整体卫生)影响肠道微生物群的组成进而引起的自闭症发生率的升高。延伸阅读;关注自闭症
最近一项研究为自闭症与肠道菌群之间的关系提供了新的证据,研究结果表明,自闭症患者肠道微生物中的细菌和真菌与健康对照存在差异。
研究中,来自意大利农业生物和生物技术研究所的研究人员招募了40名临床诊断为自闭症的受试者(平均年龄11.1±6.8;性别,男性:女性=31:9),他们将与之年龄和性别匹配的40名健康受试者(平均年龄9.2±7.9;性别,男性:女性=28:12)进行了对比。其中,有明显的临床诊断的炎性病症自闭症患者被排除。同时,对他们的便秘和炎症(即血清IgA,红细胞沉积速率和粪便钙卫蛋白水平)也进行了评估。便秘根据罗马III标准(Rome III)。自闭症受试者由儿童神经精神病科大夫,依据DSM-5进行诊断,并评价使用Autism Diagnostic Observation Schedule(ADOS)和Autism Behaviour Checklist(ABC)和 Childhood Autism Rating Scale (CARS)等评定量表对自闭症状态进行评分。结果显示,这些人的平均CARS值为46.2±6.8(值范围32-57); 90%(36/40)被分类为严重ASDs(CARS值> 37);10%(4/40)是中度严重的ASDs(CARS值从30到36)。
随后,提取这些自闭症患者的粪便DNA,高通量测序检测细菌16s rDNA的V3–V5区以及真菌的ITS区。结果发现自闭症患者拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度比对照组降低,而厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门的比值明显增加(见下图)。以往研究发现,厚壁菌门与拟杆菌门的比值增加与炎症状况密切相关,如炎症性肠病(IBD)和肥胖个体都存在较高的比值。
在门水平上,自闭症患者肠道中拟杆菌门的比例显著低于健康对照(见下图)。
在属水平上,无论是自闭症还是健康对照,肠道中双歧杆菌(Bifidobacterium), Bacteroides, Faecalibacterium等菌的比例都较高。而普氏菌(Prevotella)在自闭症患者肠道中的比例非常低。
在肠道菌群多样性方面,自闭症组和对照组在alpha多样性上没有显著差异,但在beta多样性上存在差异。如下图所示,自闭症组(红色)与健康对照组(蓝色)能够较为明显的区分开。说明两组在肠道菌群组成上存在不同。
通过分析两组的Biomarker的差异,发现自闭症患者肠道中Alistipes、嗜胆菌属、小杆菌属、帕拉杆菌属、韦荣球菌等属的肠道细菌相对丰度降低,而肠道中的Collinsella、棒状杆菌属、Dorea和乳酸杆菌属显著增加(见下图)。不可思议的是,这种常见的有益菌在自闭症的肠道菌群中比例更高,而Dialister和Veillonella菌比例降低。其中的原因还有待进一步研究。
因为便秘是ASD患者常见的胃肠道的问题,他们比较了便秘和非便秘患者肠道微生物群。发现肠道中的 Gemmiger 和瘤胃球菌(Ruminococcus) 与便秘症状负相关,而埃希氏杆菌属/志贺氏杆菌属和梭状芽孢杆菌XVIII群的细菌与肠道症状正相关。便秘的个体其肠道中上述菌的比例更高。实际上,梭菌在自闭症的作用已被广泛研究,梭菌XVIII群可产生外毒素并促进炎症的发生。
然而,两组之间,在肠道炎症方面没有显著差异。但是,通过比较两组之间的真菌发现,两组之间存在差异。与细菌类似,在肠道真菌多样性方面,自闭症组和对照组在alpha多样性上也没有显著差异,但在beta多样性上存在差异。在具体的真菌组成方面,假丝酵母属在自闭症患者肠道中要比正常人高出近不止两倍,虽然如此,由于较大的分散值,这样的区别显著性不高。虽然念珠菌是最人肠道常见和丰富的属,但已有研究确实发现真菌生态失调可能影响自闭症。这个研究是首个分析自闭症患者肠道真菌的改变的研究。
已有研究发现,肠道微生物特别是某些种类的乳酸杆菌,可以提供色氨酸衍生的芳烃受体配体,刺激免疫系统产生IL-22,IL-17等,从而抑制念珠菌等肠道真菌的过度增殖。因此,未来可能通过改变自闭症患者的肠道微生物恢复细菌群落结构来缓解或治疗自闭症。
参考文献:
Strati, F., Cavalieri, D., Albanese, D., Felice, C. D., Donati, C., & Hayek, J., et al. (2017). New evidences on the altered gut microbiota in autism spectrum disorders. , 5.
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GMT+8, 2024-11-25 07:19
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