確認自閉症與腸道微生物關係 或助及早診斷與治療
坊間一直對自閉症譜系障礙 (ASD) 的成因眾說紛紜,過去更有偽科學理論聲稱自閉症與疫苗有關,危害公共衛生。最新刊於《自然神經科學》的大型跨學科研究表明,一些腸道特徵明顯在自閉症譜系障礙患者身上見到,是迄今已知腸道微生物、宿主免疫系統、神經系統基因表達和飲食模式之間有關係的最明顯證據。
該個由不少於 43 名不同學科的學者撰寫的研究,並無證實自閉症的根本原因,但發現患者一些能在進一步研究中得到證實的重要生物標記,將有助更早診斷出 ASD 患者,且加快研發相關治療手段。
有參與研究的加州大學聖地亞哥分校微生物學家 Rob Knight 表明,發現將可應用到許多其他領域,包括抑鬱症、柏金遜症或各種癌症。他說:「我們認為微生物組在這些疾病中發揮作用,但我們還不知道其確切作用是甚麼。」
現時,科學家知道自閉症患者更易出現胃腸道問題,例如便秘、腹瀉、腹脹和嘔吐。更重要的是,近年學界已發現腸道內的微生物組成與例如 ASD 的神經發育障礙之間有關係。
不過,過去一些專家認為,引發自閉症譜系障礙的不一定是腸道微生物,而是患自閉症的小孩可能因為挑食,而更有可能限制其飲食選擇,反過來影響腸胃道持續存在的微生物種類。
是次研究則整合了 10 個有關自閉症和微生物組的現有數據集,以及 15 個有關飲食模式、新陳代謝、免疫系統概況,以及人腦基因表達的其他數據集,並再進行分析。
團隊指出,分析增強了對 ASD 背後的腸腦軸的「統計數據和生物學認知」,並提供更強烈腸道微生物、宿主免疫系統、大腦表達和飲食模式之間的關係證據。
腸道和大腦之間的基本關係本身就是一個相對較新的科學前沿。在 1992 年,才有研究團隊將腸道形容為「被忽視的人體器官」,並直到 21 世紀才有「人類微生物組」這個概念。
近年,越來越多針對腸道微生物組的研究出現,但專家仍不確定可如何理解一些發現。例如,我們尚不清楚何謂健康的微生物組。當中有太多的變量需要考慮,特別是因為腸道和大腦之間的交流似乎是雙向的,而且飲食可迅速改變腸道微生物的組合。
事實上,在 1998 年一位名叫 Ellen Bolte 的科學家首次提出假設,異常的腸道微生物組可能與 ASD 有關:自閉症患者的糞便中顯示出比對照組更多的梭狀芽胞桿菌屬 (Clostridium) 和瘤胃球菌屬 (Ruminococcus) 細菌。不過,這些早期研究通常被認為質素低,主要是由於樣本量小、糞便的樣本來源解釋不足,甚至缺乏解釋。即使時至今日,也無太多高質素的相關長期研究。
是次的分析則試圖通過比較腸道和 ASD 現有數據來彌補這一差距。對於每個數據集,團隊都設計了一種演算法,並根據年齡和性別來推算出患自閉症和神經系統正常的個體腸道情況。最終,團隊在某些與飲食、基因表達和特定腸道微生物相關的代謝途徑中發現了自閉症的主要特徵。
更重要的是,這些微生物與最近一項針對 18 名患 ASD 兒童糞便移植的長期研究中發現的微生物一致。這些發現表明腸道微生物組在改善自閉症症狀方面具有潛在作用。團隊就希望,未來能夠在更多研究中識別出區分自閉症患者和正常人的微生物特徵。
來源:
Science Alert, The Connection Between Autism And The Gut Microbiome Is Clearer Than Ever
報告:
Morton, J.T., Jin, DM., Mills, R.H. & et al. (2023). Multi-level analysis of the gut–brain axis shows autism spectrum disorder-associated molecular and microbial profiles. Nat Neurosci. doi: 10.1038/s41593-023-01361-0
文/AC