汪波波，劉安南，公 超，孫加興，吳緒波

（1.佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007；2.上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203）

孤獨(dú)癥譜系障礙（autism spectrum disorder,ASD）是一種起病于幼兒期，以社會(huì)交往障礙、限制性重復(fù)行為和狹隘興趣為核心特征的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，其相關(guān)癥狀可持續(xù)終身[1]。近年來，ASD 患病率持續(xù)增加，全球患病率約為7.6‰[2]。美國疾控與預(yù)防中心最新數(shù)據(jù)顯示，8 歲兒童的ASD 發(fā)病率已升至1/34，超過了世界三大疾?。ò滩?、癌癥、糖尿?。┲蚚3]。給患者及其家庭和社會(huì)造成沉重的精神、經(jīng)濟(jì)和醫(yī)療負(fù)擔(dān)，已成為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[4]。迄今為止，尚無治療ASD 核心癥狀的特效藥，美國食品與藥物管理局僅批準(zhǔn)兩種藥物（利培酮和阿立哌唑）用于治療ASD，但副作用大[5-6]?？紤]到ASD的早發(fā)性和慢性性質(zhì)[7]，由于膳食補(bǔ)充劑可以在幼兒早期及長期服用，且相對安全、便宜、有效和節(jié)省時(shí)間，可能是ASD家庭的優(yōu)先選擇[8]。

當(dāng)前，ASD 患者的膳食補(bǔ)充劑主要有ω-3PUFAs、維生素D、駱駝奶、葉酸、益生菌、消化酶和蘿卜硫素等，其中ω-3PUFAs 是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[9]。ω-3PUFAs 為人體必需脂肪酸，包括α-亞油酸（alphalinoleic acid,ALA）、硬脂酸（stearidonic acid, SDA）、二十碳五烯酸（eisosapentaenoic acid, EPA）、二十二碳五烯酸（docosapentaenoic acid,DPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA），與維生素和礦物質(zhì)一樣，是人體的必需品。其中，DHA和EPA是對人體最重要的兩種ω-3PUFAs[10]。當(dāng)前，越來越多的研究表明了ω-3PUFAs對大腦結(jié)構(gòu)和功能的重要性，ω-3PUFAs 已被提倡用于治療多種神經(jīng)發(fā)育障礙，包括情緒障礙（mood disorder, MD）、精神分裂癥（schizophrenia, SP）、注意力缺陷多動(dòng)障礙（Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD）和ASD[11]。有研究表明[12]，ω-3PUFAs 的缺乏和不平衡與ASD 有關(guān)。因此，ω-3PUFAs作為補(bǔ)充和替代治療在ASD 中的作用越來越受到研究者的關(guān)注。鑒于此，本文就ω-3PUFAs 在ASD 中的治療作用的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為ω-3PUFAs 在ASD 中的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 ω-3PUFAs的結(jié)構(gòu)、代謝和轉(zhuǎn)化率

ω-3PUFAs 在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是一條由碳、氫原子相互連結(jié)而成的長鏈（18 個(gè)碳原子以上），其第一個(gè)不飽和雙鍵位于碳鏈甲基末端的第三個(gè)碳原子上，因此命名omega-3，屬于長鏈多不飽和脂肪酸（long chain polyunsaturated fatty acids, LCPUFAs）。ALA是ω-3PUFAs 的母體，一種18 碳必需不飽和脂肪酸，可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中通過延長碳鏈和去飽和作用轉(zhuǎn)化為其他的ω-3PUFAs。ALA合成其他ω-3PUFAs的詳細(xì)代謝途徑見圖1，整個(gè)過程均在酶的作用下進(jìn)行。圖中括號里的數(shù)字代表以α-亞麻酸（ALA，18:3，ω-3）為例，18 代表碳原子數(shù)目，3 代表雙鍵數(shù)目。人體組織中的ω-3PUFAs 主要為EPA、DPA 和DHA，其他的中間產(chǎn)物和長鏈衍生物只能在健康人群中發(fā)現(xiàn)微量水平。另一個(gè)主要途徑是從亞油酸（Linoleic acid,LA）合成ω-6PUFAs，主要的最終產(chǎn)物為花生四烯酸（arachidonic acid,AA），其代謝途徑需要的酶與ω-3PUFAs 相同，二者互為競爭反應(yīng)[13-14]。AA 和EPA 在酶的作用下可分別轉(zhuǎn)化為促炎類和抗炎類花生酸，DHA可轉(zhuǎn)化為分解素和保護(hù)蛋白，詳見圖2。LCPUFAs是促炎和抗炎分子的前體，這些相互拮抗的化合物之間的平衡可能決定疾病發(fā)生過程的最終結(jié)果[15]。哺乳動(dòng)物不具備合成這些LCPUFAs 的酶系統(tǒng)，可通過食物補(bǔ)充或ALA 和AA 轉(zhuǎn)化，由于人類飲食中的ALA 水平通常低于AA，因此ω-3PUFAs 的血漿和細(xì)胞水平往往比ω-6PUFAs 低得多[16]。此外，ALA 轉(zhuǎn)化為EPA、DPA 和DHA 的效率極低（＜5%），這取決于飲食中ω-6PUFAs 和其他LCPUFAs 的濃度[14,17]。因此，想要攝入足量的ω-3PUFAs，必須通過富含ω-3PUFAs的膳食或補(bǔ)充劑補(bǔ)充。

圖1 α-亞麻酸合成ω-3PUFAs的代謝過程

圖2 AA、EPA和DHA的代謝過程

2 ω-3PUFAs對大腦結(jié)構(gòu)和功能的重要性

ω-3PUFAs 主要以酯化形式存在，與細(xì)胞膜中的磷脂（phospholipids,PLs）和儲存脂質(zhì)的甘油三酯（triacylglycero, TAG）形式有關(guān)。人腦是僅次于脂肪組織的含脂量最高的組織，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)元膜磷脂含量豐富且磷脂富含LCPUFAs（尤其是DHA和AA），約占大腦干重的20%。在胎兒大腦快速生長的階段，LCPUFAs 開始積累，并持續(xù)到2歲，然后在整個(gè)生命周期保持高水平[18]。有研究表明[19]，膳食ω-3PUFAs攝入量低會(huì)增加產(chǎn)前或產(chǎn)后發(fā)育過程中大腦AA/DHA 的比例，使神經(jīng)元的遷移、神經(jīng)發(fā)生、突觸修剪、腦葡萄糖攝取減少和新陳代謝延遲，并導(dǎo)致谷氨酸和單胺突觸功能受損。DHA還是視覺系統(tǒng)內(nèi)的視網(wǎng)膜光感受器和皮質(zhì)灰質(zhì)的重要結(jié)構(gòu)成分，懷孕期間補(bǔ)充DHA有助于大腦和視覺系統(tǒng)的發(fā)育[20-21]。此外，Shahidi F 等[13]就ω-3PUFAs 對人體健康的影響進(jìn)行較全面的總結(jié)，表明ω-3PUFAs 與心臟、癌癥、阿爾茲海默癥和癡呆癥、抑郁、孕期孕婦和孩子的健康均有關(guān)。因此，ω-3PUFAs對大腦的結(jié)構(gòu)、功能和人體健康均至關(guān)重要，合理補(bǔ)充ω-3PUFAs對人體健康具有重要意義。

3 ω-3PUFAs的補(bǔ)充方式

生活中，ω-3PUFAs（主要為DHA 和EPA）可通過食物、膳食補(bǔ)充劑和處方魚油制劑補(bǔ)充。ALA 主要來源于植物，EPA和DHA主要來源于鱈魚和大比目魚等瘦肉白魚的肝臟，鯖魚、鯡魚和鮭魚等油性魚類的身體，以及海豹和鯨魚等海洋哺乳動(dòng)物的脂肪，主要是EPA 和DHA，DPA 在大多數(shù)魚油中的含量非常低。其中鱈魚肉、大比目魚和鰹魚金槍魚的DHA 含量最高，鱈魚肉、鯡魚、比目魚類和黑線鱈的EPA 含量最高[13]。由于膳食補(bǔ)充劑和處方魚油制劑規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和食用便利，通常作為臨床干預(yù)研究和家庭的營養(yǎng)補(bǔ)充，其含量詳見表1。

表1 膳食補(bǔ)充劑與處方魚油補(bǔ)充劑中DHA與EPA含量

4 ω-3PUFAs在ASD個(gè)體中的水平及治療作用

4.1 ASD兒童的總LCPUFAs水平降低

研究表明[22-23]，發(fā)育中的大腦和視網(wǎng)膜通過血液運(yùn)輸獲得脂肪酸（特別是DHA），血漿和紅細(xì)胞膜磷脂脂肪酸是反映組織器官（包括大腦）中脂肪酸狀態(tài)的可靠生物標(biāo)志物，因此當(dāng)前臨床中主要通過檢測血漿和紅細(xì)胞膜磷脂的LCPUFAs 含量來反映大腦LCPUFAs 的含量。研究發(fā)現(xiàn)[24-25]，與非ASD 個(gè)體相比，ASD 個(gè)體的血漿總ω-3PUFAs 水平降低。Ⅴancassel S 等[24]對法國15 名3～17 歲（4 名女孩、11名男孩）的ASD 兒童和18 名1～19 歲（5 名女孩、13名男孩）的智力障礙兒童進(jìn)行了血漿生物學(xué)的參數(shù)測定，比較兩組的血漿磷脂水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與智力障礙患者相比，ASD 患者的ω-6PUFAs、ALA 水平均有降低，但無顯著性差異；而DHA 水平降低了23%，總ω-3PUFAs 水平顯著降低了20%，導(dǎo)致ω-6PUFAs/ω-3PUFAs 的比值顯著增加。同樣，Weist MM 等[25]進(jìn)行了一項(xiàng)樣本量更大的研究，研究對象為美國加州153 名2～5 歲的ASD 兒童和97 名正常發(fā)育兒童，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD 組中的血漿DHA 濃度顯著低于正常發(fā)育組兒童。

2004 年，Bell JG等[26]發(fā)現(xiàn)ASD組紅細(xì)胞磷脂中的AA 水平顯著低于對照組。而后在2015 年，Brigandi SA 等[27]比較了受試者年齡均為3～17 歲的121 名ASD 兒童和110 名非ASD、非發(fā)育遲緩兒童的紅細(xì)胞膜磷脂脂肪酸組成。結(jié)果表明，ASD 個(gè)體總的一些LCPUFAs，尤其是AA 和DHA，顯著低于對照組，ω-6PUFAs和ω-3PUFAs的總和在ASD個(gè)體中均顯著降低。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)AA 促炎類代謝物PEG2 的血漿水平高于對照組，并排除了ASD 個(gè)體PEG2 升高是由于組間飲食差異的原因，這與El-Ansary A 等[28]之前的研究一致。這些較低水平的LCPUFAs 和較高水平的促炎類代謝物PEG2 表明ASD 個(gè)體的脂質(zhì)代謝可能是異常的。反映ASD 個(gè)體脂質(zhì)代謝異常的其他現(xiàn)有證據(jù)表明[12,29]，與對照組相比，ASD 個(gè)體中負(fù)責(zé)分解磷脂的磷脂酶和氧化應(yīng)激增加。此外，研究表明神經(jīng)炎癥會(huì)損害大腦發(fā)育，并與ASD相關(guān)[30-31]，ASD個(gè)體神經(jīng)炎癥的增加也可能與其促炎類代謝物PEG2水平的增加有關(guān)[32]。

這些證據(jù)表明，ASD 個(gè)體的總ω-3PUFAs、總ω-6PUFAs、AA 和DHA 水平均低于非ASD 個(gè)體，ASD個(gè)體的脂質(zhì)代謝可能異常，LCPUFAs代謝可能過度活躍。若ASD 個(gè)體組織的LCPUFAs 水平降低確實(shí)是由PUFAs 代謝過度活躍引起，則補(bǔ)充ω-3PUFAs作為一種治療ASD 的補(bǔ)充與替代治療可能是有效的[26]。尤其是DHA 和EPA，有研究已經(jīng)確定了一組新的介質(zhì)，稱為E 系列（EPA 形成）和D 系列（DHA形成）分解素，與DHA 通過多種反應(yīng)形成的神經(jīng)保護(hù)素D1一起，似乎發(fā)揮了強(qiáng)烈的消炎作用[33]。

4.2 ω-3PUFAs治療ASD的有效性

雖然ASD 的確切病因尚不明確，但已有研究表明遺傳、神經(jīng)、代謝和免疫因素參與了復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制[34-35]。ASD 的遺傳結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，遺傳率約為50%[36]。其風(fēng)險(xiǎn)最有可能來自零星的基因突變和環(huán)境因素導(dǎo)致的神經(jīng)、代謝和免疫異常。ASD 可能與其脂質(zhì)代謝異常和ω-3PUFAs 水平降低有關(guān)。目前，ω-3PUFAs 改善ASD 癥狀的潛在作用機(jī)制尚不清楚，但可能與5-羥色胺和多巴胺能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有關(guān)；DHA或DHA/AA比率可能與去甲腎上能系統(tǒng)有關(guān)[37-38]。關(guān)于ω-3PUFAs 治療ASD 的有效性已進(jìn)行了較多的研究。

2007 年，Amminger GP 等[39]進(jìn)行了一項(xiàng)初步研究，在22 名5～17 歲ASD 兒童中選擇13 名每天服用ω-3PUFAs補(bǔ)充劑1.54g（840mgEPA+700mgDHA），6周后異常行為檢查表（aberrant behavior checklist,ABC）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著改善，但分量表（易怒、社交退縮、刻板行為、多動(dòng)和不當(dāng)言語）中的每一個(gè)菌顯示出ω-3PUFAs 有利于治療的非顯著趨勢，其中多動(dòng)癥和刻板行為的改善最大。2015年，Mankad D等[40]進(jìn)行了服用周期（24 周）更長、劑量相同的隨機(jī)對照研究，結(jié)果表明廣泛性發(fā)育障礙行為量表（Pervasive Developmental Disorders Behavioral Inventory, PDDBI）的孤獨(dú)癥綜合評分、臨床總體印象改善量表（Clinical Global Impression Scale of Improvement,CGI-I）評分和適應(yīng)性功能的組別效應(yīng)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Bent S 等[41]進(jìn)行了服用劑量1.3g（700mgEPA+460mgDHA）的ω-3PUFAs補(bǔ)充劑、周期為12周的隨機(jī)雙盲對照研究來檢查ω-3PUFAs治療ASD兒童多動(dòng)癥的有效性和安全性，干預(yù)組（14 名）、安慰劑組（13名），結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD兒童核心癥狀的改善并不顯著，但與安慰劑組相比，其多動(dòng)性降低更多。幾年后，Bent S 等[42]發(fā)表了其在一項(xiàng)更大樣本量（n=57）的試驗(yàn)中的新發(fā)現(xiàn)，觀察到ABC的刻板印象和嗜睡子量表有顯著改善，但在社會(huì)反應(yīng)量表（Social Responsiveness Scale, SRS）和臨床總體印象改善量表（Clinical Global Impression Scale of Improvement,CGI-I）等其他指標(biāo)上無顯著性差異。

Yui K 等[43]選取13 名6～28 歲的ASD 患者每天服用劑量為0.58g（DHA240mg+240mgAA）、持續(xù)12周后，ABC 的社交退縮子量表、孤獨(dú)癥診斷訪談-修訂版（Autism Diagnostic Interview-Revised, ADOS）的刻板和重復(fù)行為及SRS 的交流子量表觀察到顯著改善。Ⅴoigt RG 等[44]對3～10 歲的48 名ASD 兒童進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)雙盲對照試驗(yàn)，干預(yù)組每天攝入低劑量的ω-3PUFAs（200mgDHA），持續(xù)6 個(gè)月后未發(fā)現(xiàn)CGI-I 或其他組間測量值的顯著差異。以上研究結(jié)果與Fraguas D等[45]的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果一致。

最近，Doaei S等[46]對54名ASD 兒童（干預(yù)組28名、安慰劑組26名）進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)雙盲臨床試驗(yàn)，干預(yù)組每天服用一粒1000mg 的ω-3PUFAs 膠囊（180mgEPA+120mgDHA）。持續(xù)8 周后，干預(yù)組的刻板行為和社會(huì)交往有所改善。黃永平等[47]調(diào)查了41 名7～18 歲 的ASD 兒 童 每 天 服 用840mgDHA+192mgEPA+144mgALA+66mgAA+60mg 維生素D+3mg 百里香油，持續(xù)6 周后，與基線相比，SRS 量表中的ASD 核心癥狀顯著改善，包括社會(huì)意識、社會(huì)認(rèn)知、社會(huì)溝通、社會(huì)動(dòng)機(jī)和行為，兒童行為檢查量表（Child Behavior Checklist, CBCL）的社會(huì)和注意力問題也顯著改善。以上所有研究均無嚴(yán)重不良事件發(fā)生。

由此可見，對比安慰劑組，補(bǔ)充ω-3PUFAs 可改善ASD 的相關(guān)癥狀，如降低多動(dòng)性，減少刻板印象、嗜睡，總體上是安全的和耐受性良好的?；谀壳暗淖C據(jù)，尚不能得出補(bǔ)充ω-3PUFAs 治療可以改善ASD 核心癥狀的結(jié)論，這可能與研究者在試驗(yàn)設(shè)計(jì)上有很大關(guān)系（例如：樣本量、年齡范圍、劑量、服用周期），但ω-3PUFAs 是潛在有效的，其仍然可能對ASD 兒童的神經(jīng)發(fā)育有益。ω-3PUFAs 聯(lián)合其他營養(yǎng)物質(zhì)治療ASD 核心癥狀也表現(xiàn)出初步的有效性。有必要進(jìn)行大規(guī)模、周期更長、更高質(zhì)量的隨機(jī)對照試驗(yàn)來確定ω-3PUFAs治療ASD的療效。

5 結(jié)語

近年來，ASD 的患病率持續(xù)上升，已成為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。許多研究證明了ASD 與ω-3PUFAs 缺乏有關(guān)；也有研究報(bào)告稱，孕前或孕期母親攝入的ALA 與患ASD 的風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[48]。補(bǔ)充ω-3PUFAs 可能成為預(yù)防和治療ASD 的潛在措施，但目前對于補(bǔ)充ω-3PUFAs治療ASD的作用和具體機(jī)制還需進(jìn)一步的研究加以闡明。