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【專題篇】自閉癥新的臨床方向——從干預(yù)腸道菌群開始

 明醫(yī) 2018-04-01

 

為什么自閉癥越來越高發(fā),個(gè)人認(rèn)為其中一個(gè)很重要的原因就是抗生素的濫用,多項(xiàng)相關(guān)研究均發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組兒童相比,自閉癥兒童在嬰兒時(shí)期過量使用了口服抗生素,而這也通常是為了治療耳部感染(可能意味著免疫系統(tǒng)受損)。常用口服抗生素幾乎消滅了所有正常的腸道菌群,這些菌群對(duì)于消化植物多糖,促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),保持水分平衡,制造維生素和短鏈脂肪酸等有益代謝物質(zhì)和對(duì)抗有害菌起著非常重要的作用。


嚴(yán)格來講,抗生素是生物體(包括真菌與其他細(xì)菌)合成的天然物質(zhì),這些生物體想利用抗生素來消滅它們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,包括它們的細(xì)菌鄰居們。在億萬年的生存斗爭(zhēng)中,一些微生物制造出各式各樣的抗生素,發(fā)動(dòng)了千千萬萬種攻擊,而另一些微生物見招拆招,演化出了萬萬千千種防御手段,后者構(gòu)成了細(xì)菌耐藥性的基礎(chǔ)。自古以來,這就是“魔高一丈,道高一尺”的軍備競(jìng)賽。不過,對(duì)人類而言,發(fā)現(xiàn)抗生素就好比是獲得了原子彈,從根本上改變了這個(gè)競(jìng)技場(chǎng)。有趣的是抗生素與原子彈幾乎是在同一時(shí)間登上歷史舞臺(tái):兩者背后的科學(xué)進(jìn)步都肇始于20世紀(jì)30年代初,也都在40年代投入實(shí)際應(yīng)用。我們?cè)鴮?duì)原子彈寄予厚望,認(rèn)為它們是萬應(yīng)靈藥,可換得永世和平;類似的,我們也曾認(rèn)為抗生素可以一勞永逸的解決細(xì)菌感染。雖然它們都有一定益處,但是都沒有兌現(xiàn)當(dāng)初的許諾——這恐怕永遠(yuǎn)也不會(huì)實(shí)現(xiàn)。

 

目前針對(duì)自閉癥仍缺乏有效的診斷和治療手段,目前大都是通過主觀的一些評(píng)價(jià)量表來對(duì)自閉癥進(jìn)行診斷,這樣的方法有著很大的不確定性和誤診率(當(dāng)然這已經(jīng)是目前最好的一個(gè)診斷方法了),一個(gè)量化的指標(biāo)來對(duì)自閉癥進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的評(píng)判已迫在眉睫。干預(yù)措施目前也只能是使其癥狀得以控制,現(xiàn)階段主要有行為干預(yù)療法、特殊教育療法、食療法、藥物治療、心理療法等。但是都沒有一個(gè)很客觀個(gè)性化的干預(yù)手段。畢竟每個(gè)個(gè)體都是有差異的,統(tǒng)一的干預(yù)手段不一定都能取得好的效果,所以需要針對(duì)各自的情況個(gè)性化的進(jìn)行干預(yù)治療,使每個(gè)自閉癥患者都能受益。

 

大量研究證實(shí)腸道菌群對(duì)人類許多復(fù)雜的行為諸如情感、社會(huì)功能、類似焦慮的行為以及嬰幼兒大腦的發(fā)育和功能都有影響。而以上這些都是通過腸腦軸途徑來產(chǎn)生作用的。腸道也有著數(shù)以百萬計(jì)的神經(jīng)元覆蓋在腸道黏膜上,這些神經(jīng)元負(fù)責(zé)平衡腸道功能。腸道和大腦之間通過迷走神經(jīng)途徑、免疫途徑、內(nèi)分泌途徑組成的腸腦軸途徑進(jìn)行溝通。事實(shí)上,腸腦軸是雙向的,阻斷腸道菌群與宿主之間的共生被證明是有害的,可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病和其它疾病。因此,腸道也被稱為是“第二大腦”。腸道菌群正日益成為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要調(diào)控因子。腸道和大腦之間的交流受到腸道菌群組成的影響。因此,腸道菌群的變化也可能改變一些重要化合物的相對(duì)濃度,如生長因子和信號(hào)蛋白,這可能導(dǎo)致潛在的生理機(jī)能紊亂。腸道菌群與自閉癥的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系,自閉癥患者普遍存在胃腸道問題(例如慢性便秘、便秘和腹瀉交替出現(xiàn)、腹痛、腹脹、腸易激綜合征、胃腸道炎癥等),但其具體機(jī)制還需要廣大醫(yī)學(xué)工作者進(jìn)一度的深入研究和臨床實(shí)驗(yàn)。


最近一項(xiàng)研究為自閉癥與腸道菌群之間的關(guān)系提供了新的證據(jù)

New evidences on the altered gutmicrobiota in autism spectrum disorders

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研究人員招募了40名臨床診斷為自閉癥的受試者(平均年齡11.1±6.8;性別,男性:女性=319),他們將與之年齡和性別匹配的40名健康受試者(平均年齡9.2±7.9;性別,男性:女性=28:12)進(jìn)行了對(duì)比。其中,有明顯的臨床診斷的炎性病癥自閉癥患者被排除。同時(shí),對(duì)他們的便秘和炎癥(即血清IgA,紅細(xì)胞沉積速率和糞便鈣衛(wèi)蛋白水平)也進(jìn)行了評(píng)估。便秘根據(jù)羅馬III標(biāo)準(zhǔn)(Rome III)。自閉癥受試者由兒童神經(jīng)精神病科大夫,依據(jù)DSM-5進(jìn)行診斷,并評(píng)價(jià)使用Autism Diagnostic Observation ScheduleADOS)和Autism Behaviour ChecklistABC)和 Childhood Autism Rating Scale (CARS)等評(píng)定量表對(duì)自閉癥狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分。


隨后對(duì)糞便進(jìn)行高通量測(cè)序檢測(cè)細(xì)菌16s rDNA以及真菌的ITS區(qū)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)自閉癥患者擬桿菌門(Bacteroidetes)相對(duì)豐度比對(duì)照組降低,而厚壁菌門(Firmicutes)與擬桿菌門的比值明顯增加(見下圖A)。以往研究發(fā)現(xiàn),厚壁菌門與擬桿菌門的比值增加與炎癥狀況密切相關(guān),如炎癥性腸病(IBD)和肥胖個(gè)體都存在較高的比值。在門水平上,自閉癥患者腸道中擬桿菌門的比例顯著低于健康對(duì)照(見下圖B)。

 


在屬水平上,無論是自閉癥還是健康對(duì)照,腸道中雙歧桿菌(Bifidobacterium), Bacteroides, Faecalibacterium等菌的比例都較高。而普氏菌(Prevotella)在自閉癥患者腸道中的比例非常低。


在腸道菌群多樣性方面,自閉癥組和對(duì)照組在alpha多樣性上沒有顯著差異,但在beta多樣性上存在差異。如下圖所示,自閉癥組(紅色)與健康對(duì)照組(藍(lán)色)能夠較為明顯的區(qū)分開。說明兩組在腸道菌群組成上存在不同。



通過分析兩組的Biomarker的差異,發(fā)現(xiàn)自閉癥患者腸道中Alistipes、嗜膽菌屬、小桿菌屬、帕拉桿菌屬、韋榮球菌等屬的腸道細(xì)菌相對(duì)豐度降低,而腸道中的Collinsella、棒狀桿菌屬、Dorea和乳酸桿菌屬顯著增加(見下圖)。不可思議的是,這種常見的有益菌在自閉癥的腸道菌群中比例更高,而DialisterVeillonella菌比例降低。其中的原因還有待進(jìn)一步研究。


 

因?yàn)楸忝厥茿SD患者常見的胃腸道的問題,他們比較了便秘和非便秘患者腸道微生物群。發(fā)現(xiàn)腸道中的 Gemmiger 和瘤胃球菌(Ruminococcus) 與便秘癥狀負(fù)相關(guān),而埃希氏桿菌屬/志賀氏桿菌屬和梭狀芽孢桿菌XVIII群的細(xì)菌與腸道癥狀正相關(guān)。便秘的個(gè)體其腸道中上述菌的比例更高。實(shí)際上,梭菌在自閉癥的作用已被廣泛研究,梭菌XVIII群可產(chǎn)生外毒素并促進(jìn)炎癥的發(fā)生。


通過比較兩組之間的真菌發(fā)現(xiàn),兩組之間存在差異。與細(xì)菌類似,在腸道真菌多樣性方面,自閉癥組和對(duì)照組在alpha多樣性上也沒有顯著差異,但在beta多樣性上存在差異。在具體的真菌組成方面,假絲酵母屬在自閉癥患者腸道中要比正常人高出近不止兩倍,雖然如此,由于較大的分散值,這樣的區(qū)別顯著性不高。雖然念珠菌是最人腸道常見和豐富的屬,但已有研究確實(shí)發(fā)現(xiàn)真菌生態(tài)失調(diào)可能影響自閉癥。這個(gè)研究是首個(gè)分析自閉癥患者腸道真菌的改變的研究。


目前國內(nèi)對(duì)自閉癥與腸道菌群的相關(guān)性臨床研究還處于起步階段,從國外的臨床研究結(jié)果可以知道兩者之間是有著非常緊密的相關(guān)性。所以腸道菌群為國內(nèi)臨床研究自閉癥的發(fā)生發(fā)展以及從腸道菌群層面進(jìn)行干預(yù)提供了一個(gè)重要突破口,未來很有可能通過改變自閉癥患者的腸道微生物恢復(fù)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)來緩解或治療自閉癥。

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