·这(zhe)项研究所提出的肠道微生物标(biao)志物为未来自闭症的诊断和(he)治疗提供了新的思路，或可实现通(tong)过化验粪(fen)便来诊断自闭症以及通(tong)过调(diao)整(zheng)肠道微生物来治疗自闭症。
肠道中生活着种类各异的微生物，它们通(tong)过复杂的互动来实现机体的调(diao)控。
科学家已经发现大脑和(he)肠消化系统(tong)之间存在联系。通(tong)过神(shen)经、内分(fen)泌以及免疫(yi)系统(tong)的相(xiang)互连接形成(cheng)的“肠脑轴”（gut-brain axis），脑和(he)肠能(neng)够互相(xiang)影响和(he)调(diao)控，与人体发育和(he)身(shen)心健康(kang)息息相(xiang)关。
肠道中生活的菌群在“肠脑轴”中扮演着重要(yao)的角色。一项最(zui)新研究发现，自闭症儿(er)童的肠道微生物组与正常孩子(zi)有显著区别，这(zhe)或有助于研发新的自闭症诊疗手段。
这(zhe)项研究于2024年7月8日发表于《自然-微生物学》（Nature Microbiology）杂志上，作(zuo)者是来自香港中文大学的黄秀娟及其研究团队。他们对香港1627名儿(er)童的粪(fen)便样本进(jin)行了研究，发现肠道中的古细菌（archaeal）、细菌、真菌、病毒的种类、数量和(he)功能(neng)在自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，ASD）儿(er)童中与非自闭症儿(er)童间存在显著差异。研究人员据此研发出一种能(neng)够诊断自闭症的模型。
“ASD是一种异质性(xing)的神(shen)经发育障碍，其特征是社(she)交、认知和(he)行为障碍。”该研究指出，“在过去的十年中，肠道微生物组已被证明在调(diao)节(jie)肠脑轴方面发挥了核心作(zuo)用，通(tong)过神(shen)经调(diao)节(jie)免疫(yi)网络与大脑直接通(tong)信，可能(neng)对ASD的病情发展有所贡献。”
为了搞清楚自闭症儿(er)童与非自闭症儿(er)童肠道菌群的具(ju)体差异，研究团队收集了大量数据。他们首先于2021年至2023年间于香港新界东医院联网区域收集了12岁以下709名自闭症儿(er)童和(he)374名非自闭症儿(er)童的粪(fen)便样本以及性(xing)别、病史、家庭等数据，作(zuo)为该研究的主要(yao)样本。
除此之外，他们还在研究中纳入了另一个独立的医院ASD儿(er)童样本、一个独立社(she)区ASD儿(er)童样本、一个注(zhu)意缺陷(xian)多动障碍（ADHD）儿(er)童患者样本以及一个特异性(xing)皮炎儿(er)童患者样本作(zuo)为验证和(he)对照组。所有样本共计1627名1到13岁儿(er)童，其中女性(xing)占24.4%。
研究团队收集了这(zhe)些孩子(zi)详尽的表型数据，包括(kuo)年龄、性(xing)别、体质指数（BMI）、病史、肠道功能(neng)等，共计236项。除此之外，他们对采集到的粪(fen)便样本进(jin)行了详尽的宏(hong)基因组（Metagenomics）测序，得(de)到关于样本肠道菌群的种类、数量与功能(neng)的大量信息。
所谓宏(hong)基因组，是指肠道菌群所有微生物的基因组，它们的总量大约是人类基因的50到100倍，通(tong)过微生物表达(da)而(er)调(diao)控人体的生命健康(kang)，又被称作(zuo)人的“第二基因组”。肠道中生活着种类各异的微生物，它们通(tong)过复杂的互动来实现机体的调(diao)控，而(er)宏(hong)基因组测序技术有助于人们观察这(zhe)种网络。
通(tong)过对这(zhe)些数据进(jin)行分(fen)析并控制(zhi)可能(neng)影响结果的混杂因素，研究团队发现，在ASD儿(er)童中的肠道菌群中，有14种古菌、51种细菌、7种真菌、18种病毒、27种微生物基因，以及12条微生物代谢途径发生了变化。
研究人员们观察到，在这(zhe)些微生物中，有31种在自闭症儿(er)童中变化最(zui)为显著。其中21种显著降低，10种显著升高。通(tong)过机器学习技术，研究人员在这(zhe)些标(biao)志物的基础上建立了自闭症预测模型。在验证中他们发现，该模型在不同年龄、性(xing)别的样本中具(ju)备良好的预测能(neng)力(li)。
以往(wang)关于“肠脑轴”的研究多集中于细菌，研究古菌、真菌和(he)病毒的相(xiang)对较(jiao)少(shao)。这(zhe)些微生物来自不同的生物界别，但共同组成(cheng)了肠道生态。“这(zhe)31种标(biao)志物包含几种古菌、真菌和(he)病毒，突出了非细菌微生物对于ASD诊断的关键作(zuo)用。”研究写(xie)道，“多界（multi-kingdom）物种之间的关联有可能(neng)发展成(cheng)复杂的微生物群落，作(zuo)为ASD发病机制(zhi)中的生态驱动因素。这(zhe)值得(de)进(jin)一步分(fen)析。”
除了开(kai)发该预测模型之外，研究还从肠道环境的角度探讨了自闭症的发病机制(zhi)。研究指出，以往(wang)已经有人发现泛醌（辅酶(mei)Q10）可以改(gai)善ASD儿(er)童的症状。同时，血浆中的硫胺（维生素B1）及其相(xiang)关代谢产物，如硫胺二磷酸(suan)的浓度降低，与ASD病情发展有关。在对微生物数据分(fen)析中研究者们发现，这(zhe)两个代谢途径的相(xiang)关产物在ASD儿(er)童中显著减(jian)少(shao)。
对于自闭症儿(er)童肠道菌群的变化，有一种流行的解释(shi)是自闭症儿(er)童具(ju)有不同的饮食偏(pian)好，这(zhe)导致他们与非自闭症儿(er)童的肠道菌群产生差异。而(er)研究者在模型计算中发现，即便控制(zhi)了饮食偏(pian)好的变量，自闭症儿(er)童的肠道菌群差异仍然存在。
这(zhe)项研究所提出的肠道微生物标(biao)志物为未来自闭症的诊断和(he)治疗提供了新的思路，或可实现通(tong)过化验粪(fen)便来诊断自闭症以及通(tong)过调(diao)整(zheng)肠道微生物来治疗自闭症。
“这(zhe)个高度特异的多界微生物组面板可用于ASD的无(wu)创诊断，为未来的临床研究提供基础。”研究提到，之后应当(dang)纳入更多变量并进(jin)行持续(xu)验证，以提升诊断的准确性(xing)。