鐘 佳 何麗云 趙寧俠

1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西咸陽 712046；2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，陜西咸陽 712046；3.西安中醫(yī)腦病醫(yī)院，陜西西安 710032

孤獨(dú)癥譜系障礙（autism spectrum disorder，ASD）是一類多起病于嬰幼兒時期，以持續(xù)性的社交溝通障礙、重復(fù)刻板行為及興趣狹窄為核心癥狀的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，危害患兒健康，同時給家庭造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。根據(jù)美國疾控中心最新篩查，8 歲兒童ASD 患病率為27.78%，且有逐年上升的趨勢[2]。目前，ASD 病因高度復(fù)雜，可能與遺傳、基因、環(huán)境、免疫等多種因素相關(guān)[3]?，F(xiàn)尚無明確的病理診斷標(biāo)志物及針對ASD 的靶向藥物，治療主要以改善癥狀為主，包括教育干預(yù)、行為矯正和藥物治療等。隨著“腦腸軸”理論的深入研究，腸道菌群失衡可能是ASD 潛在的發(fā)病機(jī)制之一。因此，筆者從腸道菌群出發(fā)，總結(jié)了腸道微生物療法的作用機(jī)制及最新研究進(jìn)展，旨在為臨床治療ASD 提供參考方向。

1 ASD 與腸道菌群的聯(lián)系

構(gòu)建大腦和腸道微生物組之間的雙向關(guān)系，稱為腦-腸道-微生物組系統(tǒng)，其通過神經(jīng)、代謝、內(nèi)分泌和免疫途徑進(jìn)行交流[4]，又稱“腦腸軸”。腸道微生物可由此影響大腦發(fā)育，造成認(rèn)知、行為異常。研究表明，ASD 患兒患胃腸道疾病的可能性是正常兒童的24倍，尤其是腹痛、便秘和腹瀉[5]；可能是由于ASD 患兒早期腸道菌群不成熟、不穩(wěn)定造成的[6]。ASD 患兒的有益菌群豐度低，有害菌群豐度高[7]。Xu 等[8]研究ASD 患兒腸道微生物群豐度差異，發(fā)現(xiàn)嗜粘蛋白-阿克曼氏菌豐度較低。提示ASD 兒童腸道通透性受損。Plaza-Díaz 等[9]發(fā)現(xiàn)，ASD 患兒腸道中雙歧桿菌豐度較低，此菌可以分泌大量的γ-氨基丁酸（gama-aminobutyric acid，GABA），而GABA 與ASD 社交和行為障礙有關(guān)。另外ASD 患者體內(nèi)梭狀芽孢桿菌濃度異常增高，其能釋放神經(jīng)毒素，抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放[10]。對甲酚是一種由特定腸道菌株產(chǎn)生的芳香族化合物，Bermudez-Martin 等[11]發(fā)現(xiàn)，ASD 患兒體內(nèi)對甲酚水平顯著升高，可能導(dǎo)致ASD 患兒的社交行為缺陷，對甲酚水平很可能被視為ASD 的生物標(biāo)志物。

女性在妊娠期間，腸道微生物群能調(diào)節(jié)血液中生化物質(zhì)和生長因子的利用度，支持胎兒大腦的正常發(fā)育[12]。研究表明，母親腸道微生物群的變化可能會增加后代患ASD 的風(fēng)險[13]。Liu 等[14]基于一百多萬新生兒研究，提出了剖宮產(chǎn)分娩比陰道分娩具有更高的患ASD 風(fēng)險。在嬰兒期和兒童早期使用抗生素會導(dǎo)致微生物生態(tài)失調(diào)，使腸道菌群種類和α 多樣性降低，可能會增加ASD 的易感性[15]。

2 腸道微生物療法

2.1 益生菌

益生菌被視為“活的微生物”，給予適量對健康有益[16]。益生菌不僅可恢復(fù)人體腸道微生物群的平衡關(guān)系，還能夠產(chǎn)生和運(yùn)輸神經(jīng)活性物質(zhì)并作用于“腦腸軸”，改善大腦功能。如短乳桿菌產(chǎn)生的5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、GABA，以及大腸埃希菌產(chǎn)生的多巴胺（dopamine，DA）[17]。補(bǔ)充羅伊氏乳桿菌和植物乳桿菌已被證明可顯著改善ASD 小鼠的社交行為，同時發(fā)現(xiàn)擬桿菌門數(shù)量減少與刻板行為改善有關(guān)[18-19]。Ad?güzel 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，益生菌在改善丙戊酸誘導(dǎo)的產(chǎn)前ASD 大鼠的社交互動、焦慮和重復(fù)行為及增加白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-10 水平有效，并逆轉(zhuǎn)了產(chǎn)前丙戊酸暴露降低的大腦前額葉皮層中的5-HT 水平。許多種類的益生菌已被用于治療ASD患兒，其中植物乳桿菌、嬰兒乳桿菌和長雙歧桿菌是最常用的三種益生菌[21]。Elisa 等[22]進(jìn)行了為期6 個月包含8 種益生菌的干預(yù)，與安慰劑組比較，益生菌治療組的主要結(jié)局指標(biāo)孤獨(dú)癥診斷觀察量表-校準(zhǔn)嚴(yán)重度總評分顯著降低，益生菌不僅對ASD 胃腸道癥狀有改善，而且對適應(yīng)性功能和感覺處理有積極作用。Liu 等[23]觀察了植物乳桿菌對我國臺灣地區(qū)7～15歲ASD 男性患兒行為的影響，結(jié)果顯示植物乳桿菌可以改善患兒破壞性行為及多動、沖動相關(guān)的癥狀。一項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，益生菌對學(xué)齡前孤獨(dú)癥兒童腦電圖有所改變，表現(xiàn)為額極β 波段、γ 波段區(qū)域和額葉不對稱的改變[24]。提示大腦興奮性和抑制性神經(jīng)元之間的不平衡得到了調(diào)節(jié)，從而可能改善ASD患兒的核心癥狀。益生菌混合物干預(yù)在ASD 患兒的相關(guān)行為癥狀方面比單一菌株益生菌干預(yù)更加顯著[21]。這可能是由于不同益生菌通過不同途徑同時起作用，以及他們的代謝物之間可能的相互作用，增強(qiáng)了原來的神經(jīng)調(diào)節(jié)。Reichow 等[25]發(fā)現(xiàn)，益生菌可能對患有ASD 的年幼兒童的作用更顯著，ASD 患兒越小，病程越短，癥狀越輕，早期干預(yù)越有效。

2.2 益生元

益生元是被微生物有選擇地利用并有健康益處的物質(zhì)[16]。益生元能刺激腸道中有益菌或益生菌的生長，改善腸道內(nèi)環(huán)境。益生元通常與益生菌或飲食干預(yù)聯(lián)合使用。Alsubaiei 等[26]對36 只丙酸誘發(fā)ASD 行為的雄性小鼠開展了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，喂養(yǎng)益生菌鼠李糖乳桿菌和益生元木犀草素27 d 后發(fā)現(xiàn)，ASD 生化特征腫瘤壞死因子-α 和IL-6 顯著降低，緩解了神經(jīng)炎癥，改善胃腸道癥狀和異常行為。在一項(xiàng)對26 例ASD患兒使用益生菌和低聚果糖干預(yù)的研究顯示，治療后ASD 患兒的孤獨(dú)癥治療評估量表和六項(xiàng)胃腸道癥狀嚴(yán)重程度量表評分顯著降低，高血清素能狀態(tài)和DA代謝紊亂得到了改善，揭示了益生菌聯(lián)合低聚果糖干預(yù)治療ASD 的潛力[7]。Grimaldi 等[27]對30 例4～11 歲的ASD 患兒進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)雙盲對照試驗(yàn)，首次評估飲食限制和益生元聯(lián)合療法對腸道中微生物的成分、代謝活性的作用，研究發(fā)現(xiàn)治療組（飲食限制和低聚半乳糖干預(yù)）的反社會行為評分明顯降低，顯示了飲食限制與益生元治療之間的協(xié)同效應(yīng)。

盡管動物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)廣泛證明補(bǔ)充益生菌和益生元可改善小鼠的ASD 樣癥狀和社會行為，但部分臨床試驗(yàn)并不支持此結(jié)果[28]。ASD 模型小鼠是藥物等手段人工誘導(dǎo)的，人類ASD 的病因復(fù)雜多樣，具體機(jī)制尚不明確，出于倫理原因，一些用于評估小鼠相關(guān)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)不能用于人類。研究大多是通過相關(guān)問卷、量表等指標(biāo)評估益生菌、益生元干預(yù)效果，缺乏可靠的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。大多數(shù)研究的樣本量很小，證據(jù)總體有限，缺乏隨機(jī)對照試驗(yàn)。目前試驗(yàn)中菌株種類、濃度和治療持續(xù)時間各有差異，因此需要臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證并探索標(biāo)準(zhǔn)化干預(yù)方案。

2.3 糞便微生物移植（fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）

FMT 是指將來自健康人的糞便微生物群引入患者的胃腸道中，以恢復(fù)患者腸道微生物平衡[29]。有研究顯示，ASD 患者的腸道微生物群定植可有效誘導(dǎo)小鼠特征性ASD 行為，且來自健康人的FMT 顯著改善了ASD 小鼠的焦慮和重復(fù)性行為[30]。FMT 處理可以恢復(fù)糞便梭狀芽孢桿菌的平衡，使腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子在海馬體中的表達(dá)正常化[31]。此外，F(xiàn)MT 還通過降低DA 水平和調(diào)節(jié)基因EphB6 缺陷小鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層興奮/抑制失衡來改變孤獨(dú)癥樣社會行為[32]。Li等[33]開展了一項(xiàng)FMT 干預(yù)40 例ASD 患兒的開放性研究，治療分為4 周的FMT 治療階段和8 周的隨訪觀察階段，結(jié)果顯示ASD 患兒胃腸道癥狀、社交行為方面等得到改善，父母的焦慮水平也下降，治療結(jié)束后8 周恢復(fù)到基線水平，提示需要延長FMT 治療；同時發(fā)現(xiàn)口服或直腸FMT 給藥比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。Kang 等[34]對18 例ASD 患兒伴中重度胃腸道問題進(jìn)行了一項(xiàng)開放試驗(yàn)，治療方案為FMT聯(lián)合抗生素萬古霉素、奧美拉唑，研究發(fā)現(xiàn)胃腸道癥狀減少約80%，ASD 核心癥狀顯著改善；2 年后的隨訪提示，F(xiàn)MT 對腸道微生物群和自閉癥狀的作用仍在維持，證明了FMT 的長期安全性和有效性[35]。通過經(jīng)結(jié)腸鏡導(dǎo)管向ASD 患兒注射洗滌后的糞便懸浮液，孤獨(dú)癥行為量表和兒童睡眠障礙量表評分均降低，并減少了全身炎癥[36]。FMT 后，患兒血清中的5-HT、DA 和GABA 濃度下降[33]，對甲酚硫酸鹽水平與正常兒童相當(dāng)[37]。表明FMT 也可以降低糞便代謝物水平。

關(guān)于劑量方面，2019 年我國FMT 標(biāo)準(zhǔn)化研究小組建議10 cm3是臨床使用的基本單位[38]。國外尚無標(biāo)準(zhǔn)菌量方案，關(guān)于FMT 治療ASD 的合適菌量、療程、給藥途徑和移植前是否需要預(yù)處理及預(yù)處理方式，還需大樣本量的試驗(yàn)以進(jìn)一步明確。

3 小結(jié)

ASD 已成為危害兒童生存與健康的公共衛(wèi)生問題，隨著研究的挖掘，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)ASD 患兒的胃腸道生理異常，如腸道通透性增加、整體微生物群改變和腸道感染。此外，腸道菌群的改變程度與胃腸道和ASD嚴(yán)重程度呈正相關(guān)?？梢酝ㄟ^腸道微生物療法，恢復(fù)腸道微生態(tài)平衡，干預(yù)ASD 的發(fā)生與進(jìn)展。雖然前景看好，但至今尚未明確ASD 的發(fā)病機(jī)制與某種特定菌直接相關(guān)，當(dāng)前證據(jù)也只是提示性信息，但可通過“腦腸軸”理論繼續(xù)補(bǔ)充和完善。腸道菌群、神經(jīng)遞質(zhì)與ASD 行為的相互作用機(jī)制還不完整，試驗(yàn)缺乏長期療效資料，研究干預(yù)并未區(qū)分ASD 亞型，在未來，還需評估基于腸道微生物干預(yù)的治療效果和探索潛在的作用機(jī)制，制訂方案更加精準(zhǔn)于不同分型，并追蹤觀察其長遠(yuǎn)效益，從而構(gòu)建體系化、標(biāo)準(zhǔn)化、全面化管理方案。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。