Cell子刊：中山大學(xué)李寧寧/何裕隆團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)自閉癥與大腸桿菌過(guò)量有關(guān)

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作者：王聰來(lái)源：生物世界

2025-01-15

2025 年 1 月 13 日，中山大學(xué)等單位人員在 Cell Reports Medicine 發(fā)表研究，經(jīng)多組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)輕度自閉癥患者腸道微生物群中 GABA 與 Glu 比值升高可作診斷指標(biāo)，埃希菌屬過(guò)量且與異常 GABA 代謝有關(guān)，移植大腸桿菌可致小鼠社交障礙，為自閉癥診療提供新策略。

自閉癥譜系障礙（Autism spectrum disorder，ASD）以社交互動(dòng)受損、重復(fù)行為和刻板興趣為特征，對(duì)患者的社會(huì)適應(yīng)能力提出了重大挑戰(zhàn)。據(jù)估計(jì)，自閉癥的全球發(fā)病率為 1%-2%，因此造成了巨大的社會(huì)負(fù)擔(dān)。

早期干預(yù)被廣泛認(rèn)為是獲得積極預(yù)后的關(guān)鍵，但由于自閉癥的癥狀異質(zhì)性和語(yǔ)言和非語(yǔ)言溝通表達(dá)能力的限制，幼兒自閉中的診斷仍然具有挑戰(zhàn)性。迫切需要建立有效的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)來(lái)闡明自閉癥的病因并跟蹤其發(fā)展。

近年來(lái)，腸道微生物群在自閉癥發(fā)病機(jī)制中的潛在作用引起了人們的關(guān)注。從發(fā)現(xiàn)自閉癥相關(guān)的腸道微生物群生態(tài)失調(diào)到觀察到健康腸道微生物群移植緩解自閉癥癥狀，越來(lái)越多的證據(jù)強(qiáng)調(diào)了腸道微生物群在自閉癥中的重要性。在不同層面對(duì)自閉癥相關(guān)腸道微生物群特征進(jìn)行全面分析，對(duì)于識(shí)別新的診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。

2025 年 1 月 13 日，中山大學(xué)第七附屬醫(yī)院李寧寧、何裕隆、倫敦大學(xué)學(xué)院李會(huì)良及羅格斯大學(xué)張雪松等人在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上發(fā)表了題為：Gut microbial GABA imbalance emerges as a metabolic signature in mild autism spectrum disorder linked to overrepresented Escherichia 的研究論文。

該研究發(fā)現(xiàn)，γ-氨基丁酸（GABA）與谷氨酸（Glu）比值升高是輕度自閉癥的代謝特征，可作為自閉癥的診斷指標(biāo)。該研究還揭示了過(guò)量的埃希菌屬（Escherichia）在自閉癥個(gè)體的腸道微生物群中過(guò)量存在，這與異常的 GABA 代謝有關(guān)。此外，將大腸桿菌（最常見的埃希菌屬細(xì)菌）移植到斷奶小鼠體內(nèi)，會(huì)誘發(fā)社交障礙。這些發(fā)現(xiàn)為自閉癥的診斷和治療提供了潛在新策略。

該研究發(fā)現(xiàn)

盡管近年來(lái)為描述自閉癥特異性腸道微生物結(jié)構(gòu)付出了巨大努力，但來(lái)自不同研究的結(jié)果卻顯示出不一致，有時(shí)甚至相互矛盾。這種差異性可能源于各研究中不同的協(xié)變量，例如年齡、性別、地域、飲食、抗生素或益生元的使用等。除了這些眾所周知的混雜因素外，腸道微生物群組成的變化還被發(fā)現(xiàn)與自閉癥行為問(wèn)題有關(guān)，而這些行為問(wèn)題反過(guò)來(lái)又可能導(dǎo)致飲食偏好異常，從而影響腸道微生物群。

這些研究結(jié)果表明，在招募自閉癥參與者和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，應(yīng)考慮自閉癥的亞型（通常按嚴(yán)重程度分類）以及其他相關(guān)因素。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多組學(xué)分析，以全面揭示輕度自閉癥譜系障礙（ASD）個(gè)體與典型發(fā)育（TD）個(gè)體的腸道微生物組（GM）在代謝、功能和分類學(xué)方面的變化。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自篩查隊(duì)列和驗(yàn)證隊(duì)列的 203 名參與者的糞便樣本進(jìn)行了分析。基于回歸的代謝組學(xué)分析在對(duì)協(xié)變量進(jìn)行調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，患有自閉癥的個(gè)體中γ-氨基丁酸（GABA）與谷氨酸（Glu）的比值顯著升高。這些發(fā)現(xiàn)確立了 GABA/Glu 比值的增加作為篩查隊(duì)列中的代謝特征，并且在驗(yàn)證隊(duì)列中作為自閉癥診斷的獨(dú)立指標(biāo)。

通過(guò)代謝組學(xué)、16S rRNA 測(cè)序和宏基因組學(xué)的綜合分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)埃希菌屬（Escherichia）在自閉癥個(gè)體的腸道微生物群中過(guò)度表達(dá)，這與異常的γ-氨基丁酸（GABA）代謝有關(guān)。值得注意的是，將大腸桿菌（最常見的埃希菌屬細(xì)菌）移植到斷奶小鼠體內(nèi)，會(huì)誘發(fā)社交障礙，這是自閉癥的一個(gè)顯著特征。這些發(fā)現(xiàn)為自閉癥的診斷和治療提供了潛在新策略。

綜合分析