譚亞瓊,胡繼紅,羅偉,王跑球,李海霞
孤獨癥譜系障礙(autism spectrum disorder,ASD)是一組以社交溝通障礙、興趣或活動范圍狹窄以及重復(fù)刻板行為為主要特征的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,起病時間通常為發(fā)育早期[1]。全球范圍內(nèi)ASD患病率1%左右,中國6~12歲兒童中ASD患病率為0.7%[2-3]。ASD的發(fā)病機制尚不明確?,F(xiàn)有研究表明,ASD與遺傳、代謝、腸道菌群和環(huán)境等因素密切相關(guān)[4-5]。ASD缺乏用于診斷和篩查的生物標志物,目前臨床上對ASD的診斷主要依賴醫(yī)師對患兒行為的觀察和家長對患兒行為的描述,使得ASD的診斷存在一定的困難[6]。此外,由于有效治療藥物的缺乏,多數(shù)ASD患兒預(yù)后不良,建立獨立生活、學(xué)習(xí)和工作能力困難,給患者家庭和社會帶來沉重負擔[7-8]。
近年來,有研究表明維生素D及B族維生素可能通過影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分解,進而改變大腦增殖、分化、神經(jīng)營養(yǎng)和神經(jīng)可塑性,從而導(dǎo)致ASD的發(fā)生、發(fā)展[9-10]。為進一步研究血維生素D及水溶性維生素與ASD的相關(guān)關(guān)系,本文對ASD患兒血液中維生素D和水溶性維生素,即維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B7、維生素B9、維生素B12及維生素C進行分析,希望能為ASD診斷及治療提供新依據(jù)、新思路。
1.1 臨床資料 選取2019年1月至12月在本院兒童康復(fù)科門診就診及進行康復(fù)訓(xùn)練的孤獨癥患兒71例為ASD組,同期抽取在我院門診行常規(guī)體檢與ASD組性別分布相匹配的71例兒童為對照組。ASD組中男54例,女17例;平均月齡(42.15±13.41)個月。對照組中男57例,女14例;平均月齡(38.04±13.91)個月。兩組研究對象在性別、月齡方面比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 診斷標準 參照美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第5版(DSM-V)中ASD的診斷標準[1]。
1.3 納入標準 (1)符合ASD的診斷標準;(2)年齡2~6歲;(3)患兒家屬知情同意。
1.4 排除標準 器質(zhì)性精神障礙、腦腫瘤、遺傳代謝性疾病、聽力障礙、精神發(fā)育遲滯等疾病。
1.5 方法 采集靜脈血2 mL,采用西門子公司ADVIA Centaur全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑檢測血清25(OH)D3水平。采集靜脈血2 mL,采用美國Agilent公司和美國AB公司的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜API3200MDtm測定維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B7、維生素B9、維生素B12及維生素C的含量,檢測試劑盒由山東英盛生物技術(shù)有限公司提供。
2.1 兩組血維生素D及水溶性維生素水平比較 見表1。
表1 兩組維生素D及水溶性維生素水平比較
表1結(jié)果表明,ASD組兒童血液中維生素D明顯低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。ASD組兒童血液中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9含量也顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而兩組血維生素B2、維生素B3、維生素B7、維生素B12及維生素C含量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
2.2 不同維生素D水平的ASD兒童血中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的水平分析 見表2。
表2 不同維生素D水平ASD兒童血中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的水平
表2結(jié)果表明,不同維生素D水平的ASD兒童血液中維生素B5、維生素B6、維生素B9含量比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);不同維生素D水平的ASD兒童血中維生素B1含量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
2.3 ASD組中血維生素D與維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的相關(guān)性分析 見表3。
表3 ASD組中血維生素D與維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的相關(guān)性分析
表3結(jié)果表明,71例ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與維生素B1、維生素B5、維生素B6相關(guān)性分析無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
ASD是一類最常見的兒童發(fā)育障礙性疾病。這類疾病既對兒童的身心健康造成嚴重影響,也給患兒家庭帶來了情感和經(jīng)濟的挑戰(zhàn)。在過去的幾十年里,人類飲食、休息、鍛煉及生產(chǎn)勞動等生活方式發(fā)生巨大變化。與此同時,殺蟲劑、食品添加劑、佐劑、抗生素的濫用,暴露于空氣、水及食品中的污染也均有所增加,這增加了抗氧化及解毒的負荷、損害了正常新陳代謝、破壞了機體的穩(wěn)態(tài)。有研究認為營養(yǎng)素(例如維生素、微量元素)的異常及毒素(例如血鎘、血鉛)的增加可影響ASD兒童的認知、行為等發(fā)育[11]。本文對71例ASD兒童血液中維生素D及水溶性維生素進行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD兒童血液中維生素D、維生素B1、維生素B5、維生素B6及維生素B9低于對照組,兩組間比較有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),不同維生素D水平的ASD兒童血液中維生素B5、維生素B6、維生素B9水平有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與維生素B1、維生素B5、維生素B6相關(guān)性分析無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
維生素D在人體內(nèi)不能自然合成,需要通過日光照射或經(jīng)食物攝入獲取,經(jīng)食物攝取的維生素D經(jīng)過肝臟和腎臟兩部位羥基化作用形成活性維生素D,即25(OH)D3。維生素D是一種脂溶性類固醇激素,對腦及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育至關(guān)重要,對神經(jīng)細胞增殖分化、神經(jīng)營養(yǎng)、神經(jīng)遞質(zhì)、氧化應(yīng)激和免疫功能等發(fā)面發(fā)揮重要作用[12]。越來越多研究認為維生素D可能參與ASD的發(fā)病機制。有人發(fā)現(xiàn)ASD兒童在發(fā)育早期有腦容量增加和灰質(zhì)過度生長表現(xiàn),而維生素D能調(diào)控細胞周期蛋白依賴性激酶,抑制細胞增殖,進而影響神經(jīng)干細胞有絲分裂,調(diào)控神經(jīng)營養(yǎng)因子表達,從而促進神經(jīng)元的成熟和定向分化。對于神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)控,維生素D可調(diào)控γ-氨基丁酸和谷氨酸受體,從而改善腦興奮/抑制的失衡,即谷氨酸水平升高,氨基丁酸活性降低,可以調(diào)節(jié)大腦中合成血清素所必需的酶的表達,腦中血清素水平??捎绊懭说恼J知、情緒、社交、食欲及睡眠,而ASD兒童常伴隨有這些方面的障礙。對于抗氧化作用,維生素D可以調(diào)控神經(jīng)細胞中線粒體酶的表達,促進抗氧化物谷胱甘肽的合成。維生素D通過與T細胞、B細胞、巨噬細胞等免疫細胞上的維生素D受體的結(jié)合,可調(diào)節(jié)促炎細胞因子的合成及免疫細胞的增殖分化,從而參與免疫調(diào)節(jié)和抗炎反應(yīng)調(diào)節(jié)[13]。董涵宇等[12]研究發(fā)現(xiàn)ASD兒童血清25(OH)D3水平降低,孤獨癥行為量表和兒童孤獨癥評定量表總分均升高,臨床核心癥狀加重,本研究中血清25(OH)D3水平與維生素B9水平呈正相關(guān),故維生素B9水平越低也可能提示ASD兒童臨床核心癥狀越重,但是否可成為ASD臨床診斷的生物標志物還有待更深一步研究。
有研究表明水溶性維生素,例如維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9、維生素B12與神經(jīng)發(fā)育和認知功能之間存在關(guān)聯(lián)。維生素B1,又名硫胺素,在ASD中的作用可以通過調(diào)控凋亡因子(p-53、caspase-3和Bcl-2)、氧化應(yīng)激(前列腺素、活性氧、一氧化氮合酶、線粒體功能障礙)和神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)(血清素、谷氨酸和乙酰coline)來體現(xiàn),硫胺素攝入不足已被確定為ASD的危險因素[14]。維生素B5,又名泛酸,主要參與人體能量代謝,是神經(jīng)系統(tǒng)必需的營養(yǎng)物質(zhì),對維持神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚組織等穩(wěn)定起重要作用,Tsujiguchi等[15]報道發(fā)現(xiàn)ASD兒童存在維生素B5的不足,Marí-Bauset等[16]的研究也發(fā)現(xiàn)在西班牙,ASD兒童存在維生素B5的不足,本研究也發(fā)現(xiàn)ASD組中維生素B5含量低于對照組,但尚未有報道描述其可能機制,維生素B5與ASD相關(guān)機制研究還有待深層次的挖掘。維生素B6,又名吡哆素,參與氨基酸、脂肪酸和神經(jīng)遞質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)化和降解。維生素B6對許多神經(jīng)遞質(zhì)的合成很重要,包括氨基丁酸、血清素、多巴胺、去甲腎上腺素、組胺、甘氨酸和d-絲氨酸,這表明維生素B6的補充可以改善神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)。氨基丁酸、多巴胺、去甲腎上腺素、組胺、血清素、甘氨酸和絲氨酸需要維生素B6在其合成中起輔酶作用。在ASD兒童中發(fā)現(xiàn)氨基丁酸合成酶谷氨酸脫羧酶GAD65和GAD67在頂葉皮質(zhì)和小腦均顯著降低,孤獨癥的興奮性/抑制性平衡轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮性活動,應(yīng)用維生素B6可以促進氨基丁酸系統(tǒng)功能,使興奮/抑制劑平衡正?;瑥亩纳艫SD癥狀。功能性神經(jīng)成像研究表明,2~5歲的ASD兒童血清素合成減少,而在ASD個體中發(fā)現(xiàn)了血清素合成的局部畸變以及血清素轉(zhuǎn)運體和受體的低結(jié)合電位。這些數(shù)據(jù)表明5-羥色胺能系統(tǒng)功能低下參與了ASD的發(fā)病機制。有趣的是,芳香氨基酸脫羧酶催化l-5-羥基色氨酸轉(zhuǎn)化為血清素,它需要維生素B6。因此補充維生素B6可以促進5-羥色胺合成,使5-羥色胺能系統(tǒng)正常化,從而改善ASD癥狀。在ASD患者中,多巴胺功能障礙發(fā)生在多巴胺大腦中參與獎勵處理的區(qū)域,包括腹側(cè)紋狀體,芳香氨基酸脫羧酶催化L-dopa轉(zhuǎn)化為多巴胺,需要維生素B6。因此,補充維生素B6可以促進多巴胺合成,使多巴胺系統(tǒng)正?;?,從而改善ASD癥狀。甘氨酸是腦中的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。據(jù)報道,維生素B6可以促進甘氨酸的合成,調(diào)節(jié)甘氨酸代謝,從而改善ASD癥狀[17]。維生素B9(又名葉酸)與維生素B12(又名鈷胺素)常共同參與ASD的甲基化循環(huán)及DNA、RNA的生物合成。有報道稱,在攝入維生素B6、維生素B12后,ASD兒童除了氧化亞氮外,血漿中蛋氨酸、同型半胱氨酸、半胱氨酸和谷胱甘肽均有升高,雖然葉酸和鈷胺素對于代謝過程和神經(jīng)發(fā)育是必需的,但關(guān)于它對ASD的保護作用仍有爭議,一些作者得出結(jié)論,葉酸缺乏與ASD風(fēng)險增加有關(guān),然而,較高的葉酸濃度也可能會導(dǎo)致神經(jīng)認知發(fā)育不良[18-19]。
綜上所述,本文主要研究了ASD患兒及對照組兒童血中維生素D及水溶性維生素的水平差異,發(fā)現(xiàn)了維生素D、維生素B1、維生素B5、維生素B6及維生素B9在ASD患兒血中顯著低于對照組,且ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)。本文的研究結(jié)果,為維生素D及水溶性維生素參與ASD發(fā)生發(fā)展提供了新的證據(jù),為進一步探索ASD的發(fā)病機制及維生素類小分子物質(zhì)是否成為ASD早期篩查的生物標記物開辟了新的方向,兒童孤獨癥譜系障礙兒童需要監(jiān)測維生素D及水溶性維生素水平并根據(jù)情況補充。