·这项研究所(suo)提出的肠道微生物标志(zhi)物为未来自闭症的诊断和治疗提供(gong)了(le)新的思路，或可实(shi)现(xian)通过化验粪(fen)便来诊断自闭症以及通过调整肠道微生物来治疗自闭症。
肠道中(zhong)生活着种类(lei)各异的微生物，它们通过复杂(za)的互动(dong)来实(shi)现(xian)机体的调控。
科学家已经发现(xian)大(da)脑和肠消化系统之间存在(zai)联系。通过神经、内分泌以及免疫系统的相互连接形成(cheng)的“肠脑轴”（gut-brain axis），脑和肠能够互相影响和调控，与人体发育和身心健(jian)康息息相关。
肠道中(zhong)生活的菌群在(zai)“肠脑轴”中(zhong)扮演着重要的角色。一项最新研究发现(xian)，自闭症儿童的肠道微生物组与正常孩子有显著区别，这或有助于研发新的自闭症诊疗手段。
这项研究于2024年7月8日发表于《自然-微生物学》（Nature Microbiology）杂(za)志(zhi)上，作者(zhe)是来自香港中(zhong)文大(da)学的黄秀(xiu)娟及其研究团队。他们对香港1627名儿童的粪(fen)便样本进行了(le)研究，发现(xian)肠道中(zhong)的古细菌（archaeal）、细菌、真菌、病毒的种类(lei)、数量和功能在(zai)自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，ASD）儿童中(zhong)与非(fei)自闭症儿童间存在(zai)显著差异。研究人员据此研发出一种能够诊断自闭症的模型。
“ASD是一种异质性的神经发育障碍，其特(te)征是社交、认知(zhi)和行为障碍。”该研究指出，“在(zai)过去的十年中(zhong)，肠道微生物组已被(bei)证明在(zai)调节肠脑轴方面发挥了(le)核心作用，通过神经调节免疫网络与大(da)脑直接通信(xin)，可能对ASD的病情发展有所(suo)贡献。”
为了(le)搞清(qing)楚自闭症儿童与非(fei)自闭症儿童肠道菌群的具(ju)体差异，研究团队收集了(le)大(da)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(le)12岁以下709名自闭症儿童和374名非(fei)自闭症儿童的粪(fen)便样本以及性别、病史、家庭等数据，作为该研究的主要样本。
除此之外，他们还在(zai)研究中(zhong)纳入了(le)另一个(ge)独立(li)的医院ASD儿童样本、一个(ge)独立(li)社区ASD儿童样本、一个(ge)注(zhu)意缺陷多动(dong)障碍（ADHD）儿童患者(zhe)样本以及一个(ge)特(te)异性皮炎儿童患者(zhe)样本作为验证和对照组。所(suo)有样本共计1627名1到13岁儿童，其中(zhong)女性占(zhan)24.4%。
研究团队收集了(le)这些(xie)孩子详尽(jin)的表型数据，包括年龄、性别、体质指数（BMI）、病史、肠道功能等，共计236项。除此之外，他们对采集到的粪(fen)便样本进行了(le)详尽(jin)的宏基因组（Metagenomics）测序，得到关于样本肠道菌群的种类(lei)、数量与功能的大(da)量信(xin)息。
所(suo)谓宏基因组，是指肠道菌群所(suo)有微生物的基因组，它们的总量大(da)约是人类(lei)基因的50到100倍，通过微生物表达而调控人体的生命健(jian)康，又被(bei)称(cheng)作人的“第(di)二基因组”。肠道中(zhong)生活着种类(lei)各异的微生物，它们通过复杂(za)的互动(dong)来实(shi)现(xian)机体的调控，而宏基因组测序技术有助于人们观察这种网络。
通过对这些(xie)数据进行分析并控制(zhi)可能影响结果的混杂(za)因素，研究团队发现(xian)，在(zai)ASD儿童中(zhong)的肠道菌群中(zhong)，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(tiao)微生物代谢途径发生了(le)变化。
研究人员们观察到，在(zai)这些(xie)微生物中(zhong)，有31种在(zai)自闭症儿童中(zhong)变化最为显著。其中(zhong)21种显著降低，10种显著升高。通过机器学习技术，研究人员在(zai)这些(xie)标志(zhi)物的基础上建立(li)了(le)自闭症预测模型。在(zai)验证中(zhong)他们发现(xian)，该模型在(zai)不同年龄、性别的样本中(zhong)具(ju)备良(liang)好的预测能力。
以往关于“肠脑轴”的研究多集中(zhong)于细菌，研究古菌、真菌和病毒的相对较少(shao)。这些(xie)微生物来自不同的生物界别，但共同组成(cheng)了(le)肠道生态。“这31种标志(zhi)物包含几种古菌、真菌和病毒，突出了(le)非(fei)细菌微生物对于ASD诊断的关键(jian)作用。”研究写道，“多界（multi-kingdom）物种之间的关联有可能发展成(cheng)复杂(za)的微生物群落，作为ASD发病机制(zhi)中(zhong)的生态驱(qu)动(dong)因素。这值得进一步分析。”
除了(le)开发该预测模型之外，研究还从(cong)肠道环(huan)境的角度探讨了(le)自闭症的发病机制(zhi)。研究指出，以往已经有人发现(xian)泛(fan)醌（辅酶Q10）可以改善ASD儿童的症状。同时，血(xue)浆中(zhong)的硫胺（维生素B1）及其相关代谢产物，如硫胺二磷(lin)酸的浓度降低，与ASD病情发展有关。在(zai)对微生物数据分析中(zhong)研究者(zhe)们发现(xian)，这两个(ge)代谢途径的相关产物在(zai)ASD儿童中(zhong)显著减(jian)少(shao)。
对于自闭症儿童肠道菌群的变化，有一种流行的解释是自闭症儿童具(ju)有不同的饮食偏好，这导致他们与非(fei)自闭症儿童的肠道菌群产生差异。而研究者(zhe)在(zai)模型计算中(zhong)发现(xian)，即便控制(zhi)了(le)饮食偏好的变量，自闭症儿童的肠道菌群差异仍然存在(zai)。
这项研究所(suo)提出的肠道微生物标志(zhi)物为未来自闭症的诊断和治疗提供(gong)了(le)新的思路，或可实(shi)现(xian)通过化验粪(fen)便来诊断自闭症以及通过调整肠道微生物来治疗自闭症。
“这个(ge)高度特(te)异的多界微生物组面板可用于ASD的无创(chuang)诊断，为未来的临床研究提供(gong)基础。”研究提到，之后应当纳入更多变量并进行持(chi)续验证，以提升诊断的准确性。